第一篇:內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼實(shí)驗(yàn)中學(xué)2018-2019學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題解析
2017-2018第二學(xué)年度通遼實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中考試高二物理試卷
一、選擇題(本題16小題.1-9題是單項(xiàng)選擇題,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求;10-16題是多項(xiàng)選擇題。)
1.某核反應(yīng)方程為+→+X.已知的質(zhì)量為2.0136 u,的質(zhì)量為3.0180 u,的質(zhì)量為4.0026 u,X的質(zhì)量為1.0087 u.則下列說(shuō)法正確的是()A.X是質(zhì)子,該反應(yīng)釋放能量 B.X是中子,該反應(yīng)釋放能量 C.X是質(zhì)子,該反應(yīng)吸收能量 D.X是中子,該反應(yīng)吸收能量 【答案】B 【解析】由題目所給核反應(yīng)方程式,根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒規(guī)律,可得,則X為中子,在該反應(yīng)發(fā)生前反應(yīng)物的總質(zhì)量m1=2.0136u+3.0180u=5.0316u,反應(yīng)后產(chǎn)物總質(zhì)量m2=4.0026u+1.0087u=5.0113u,總質(zhì)量減少,出現(xiàn)了質(zhì)量虧損。根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程可知該反應(yīng)釋放能量,故選項(xiàng)B正確。
2.鈾核裂變時(shí),對(duì)于產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的重要因素,下列說(shuō)法正確的是()A.鈾塊的質(zhì)量是重要因素,與體積無(wú)關(guān)
B.為了使鈾235裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)更容易發(fā)生,最好直接利用裂變時(shí)產(chǎn)生的快中子 C.若鈾235的體積超過(guò)它的臨界體積,裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就能夠發(fā)生 D.裂變能否發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)與鈾塊的質(zhì)量無(wú)關(guān) 【答案】C 【解析】要發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)必須使鈾塊體積(或質(zhì)量)大于臨界體積或臨界質(zhì)量,故A、D錯(cuò),C對(duì)。鈾235俘獲慢中子發(fā)生裂變的概率大,快中子使鈾235發(fā)生裂變的幾率小,故B錯(cuò)。
3.一個(gè)匝數(shù)為100匝,電阻為0.5Ω的閉合線圈處于某一磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面,從某時(shí)刻起穿過(guò)線圈的磁通量按圖示規(guī)律變化。則線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為()A.2A
B.2A
C.6A
D.5A 【答案】A 【解析】0-1s內(nèi)的磁通量變化率為量變化率為熱量,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
; 1-1.2s內(nèi)的磁通,對(duì)一個(gè)定值電阻,在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的,得,A正確.,根據(jù)有交流電有效值的定義【點(diǎn)睛】根據(jù)每段時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率求出每段時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),結(jié)合熱量的公式求出在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量。抓住交流電和直流電在相同時(shí)間內(nèi)、通過(guò)相同電阻,產(chǎn)生相同的熱量,求出電流的有效值. 4.用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng),可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率v變化的Ek-v圖象,已知鎢的逸出功是3.28eV,鋅的逸出功是3.34eV,若將兩者的圖象分別用實(shí)線與虛線畫在同一個(gè)Ek-v圖上,則下圖中正確的是()
A.B.C.D.【答案】A 【解析】試題分析:根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程的逸出功大于鎢的逸出功,故由,可得圖像的橫截距表示極限頻率,鋅,可知鋅的極限頻率大于鎢的極限頻率,即鋅的橫截距大于鎢的橫截距,斜率表示普朗克常量h,所以兩圖線是平行的,故A正確; 考點(diǎn):考查了光電效應(yīng)
5.如圖甲所示,閉合開(kāi)關(guān),用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí),電流表讀數(shù)仍不為零,當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí),電流表讀數(shù)為零.把電路改為圖乙,當(dāng)電壓表讀數(shù)為2V時(shí),電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)的最大動(dòng)能為()
A.0.6eV
B.1.9eV
C.2.6eV
D.4.5eV 【答案】C 【解析】試題分析:給光電管加反向遏止電壓0.6 V時(shí),光電子的最大初動(dòng)能恰好等于0.6 eV;當(dāng)給光電管加正向電壓2 V時(shí),電子到達(dá)陽(yáng)極的最大動(dòng)能應(yīng)等于最大初動(dòng)能加電場(chǎng)力所做的功,即0.6 eV+2 eV=“2.6” eV,選項(xiàng)C正確。
考點(diǎn):本題考查光電效應(yīng)現(xiàn)象,涉及光電管和反向遏止電壓等知識(shí)。
6.如圖所示是某原子的能級(jí)圖,abc為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光,已知三種光的波長(zhǎng)分別為、、,則下列關(guān)系式正確的是()
A.C.B.D.【答案】D 【解析】因?yàn)殄e(cuò)誤;因?yàn)椋敲?,知,依?jù),所以,可知得,結(jié)合,因此,AC,B錯(cuò)誤D正確.
7.圖為一注水的玻璃裝置,玻璃管D、E上端與大氣相通,利用玻璃管C使A、B兩球上部相通,D、C、E三篇與兩球接口處緊密封接。當(dāng)A、B、D的水面高度差如圖所示時(shí),E管內(nèi)水面相對(duì)B中水面的高度差h應(yīng)等于()
A.2m B.0.5m C.1m D.1.5m 【答案】D 【解析】試題分析:由圖可知A、B容器內(nèi)相通,氣體壓強(qiáng)相等.玻璃管D、E內(nèi)壓強(qiáng)也相等.大氣壓強(qiáng)加玻璃管內(nèi)液體壓強(qiáng)等于球內(nèi)氣體壓強(qiáng).故h應(yīng)等于1.5米.故選D. 考點(diǎn):氣體壓強(qiáng)
【名師點(diǎn)睛】解答此題的關(guān)鍵是明確玻璃管D、E內(nèi)壓強(qiáng)也相等,大氣壓強(qiáng)加玻璃管內(nèi)液體壓強(qiáng)等于球內(nèi)氣體壓強(qiáng),大氣壓強(qiáng)相等,球內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等,液柱高度必然相等,與1米無(wú)關(guān).不要被1米這個(gè)數(shù)據(jù)所干擾。
8.如圖所示,兩根粗細(xì)相同、兩端開(kāi)口的直玻璃管A和B,豎直插入同一水銀槽中,各用一段水銀柱封閉著一定質(zhì)量同溫度的空氣,空氣柱長(zhǎng)度H1>H2,水銀柱長(zhǎng)度h1>h2,今使封閉氣柱降低相同的溫度(大氣壓保持不變),則兩管中氣柱上方水銀柱的運(yùn)動(dòng)情況是()
A.均向下移動(dòng),A管移動(dòng)較多 B.均向上移動(dòng),A管移動(dòng)較多 C.A管向上移動(dòng),B管向下移動(dòng) D.均向下移動(dòng),B管移動(dòng)較多 【答案】A 【解析】對(duì)于管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)可得,對(duì)氣體2也可以有,因?yàn)?,故,解得,封閉氣柱降低相同的溫度,兩部分氣體發(fā)生等壓變化,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得:,同理,又因?yàn)椋?,所以,故氣柱上方水銀柱均向下移動(dòng),A管移動(dòng)較多,A正確.
9.一個(gè)敞口的瓶子,放在空氣中,氣溫為27℃.現(xiàn)對(duì)瓶子加熱,由于瓶子中空氣受熱膨脹,一部分空氣被排出.當(dāng)瓶子中空氣溫度上升到57℃時(shí),瓶中剩余空氣的質(zhì)量是原來(lái)的()A.B.C.D.【答案】A 【解析】假設(shè)被排出的空氣體積為V,瓶?jī)?nèi)的空氣體積為V0,則,由于瓶中剩余空氣的質(zhì)量與總質(zhì)量之間滿足,所以,A正確.
【點(diǎn)睛】該題中,瓶子中的空氣受熱后有一部分溢出,然后分散在空氣中,體積看似沒(méi)有辦法測(cè)量,但是,我們可以“假設(shè)”可以將這一部分的空氣收集在一個(gè)容器中. 10.以下說(shuō)法中正確的是()
A.分子間距離為時(shí),分子間不存在引力和斥力
B.分子間存在的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,但是斥力比引力減小的更快 C.懸浮在液體中的微粒足夠小,來(lái)自各個(gè)方向的液體分子撞擊的不平衡性使微粒的運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則 D.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積 【答案】BC 【解析】分子間存在的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,但是斥力比引力減小的更快,當(dāng)分子間距離為時(shí),分子間引力和斥力仍然存在,只不過(guò)引力和斥力大小相等、方向相反而已,A錯(cuò)誤B正確;懸浮在液體中的微粒做布朗運(yùn)動(dòng),微粒足夠小時(shí),表面積小,同一時(shí)刻撞擊微粒的液體分子數(shù),來(lái)自各個(gè)方向的液體分子的撞擊越不平衡性,由于這種撞擊是無(wú)規(guī)則的,從而導(dǎo)致微粒的運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則,C正確;由于氣體分子間距較大,不能忽略,知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),只能求出氣體分子占據(jù)的空間大小,不能求出氣體分子的體積,D錯(cuò)誤.
11.以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,正確的是()
A.紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能是不變的
B.太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)
C.有10個(gè)放射性元素的原子核,當(dāng)有5個(gè)原子核發(fā)生衰變所需的時(shí)間就是該放射性元素的半衰期 D.核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn),每個(gè)核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用 【答案】ABD 【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程知,光電子的最大初動(dòng)能,與入射光的頻率有關(guān),與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),A正確;B正確;太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)的聚變反應(yīng),半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義,對(duì)大量的原子核適用,C錯(cuò)誤;核力是短程力,每個(gè)核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力,D正確.
12.有些建材中的放射性物質(zhì)會(huì)釋放出α、β、γ射線,根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí),下列說(shuō)法中正確的是()A.發(fā)生α衰變時(shí),生成核與原來(lái)的原子核相比,核內(nèi)質(zhì)量數(shù)減少2 B.發(fā)生β衰變時(shí),生成核與原來(lái)的原子核相比,核內(nèi)中子數(shù)減少1 C.β粒子來(lái)自原子中的電子,正如光電效應(yīng)一樣
D.在這三種射線中γ射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱 【答案】BD 【解析】粒子為,故發(fā)生衰變時(shí),生成核與原來(lái)的原子核相比,核內(nèi)質(zhì)量數(shù)減少4,A錯(cuò)誤;發(fā)生β衰變時(shí),生成核與原來(lái)的原子核相比,電荷數(shù)多1,質(zhì)量數(shù)不變,B正確;衰變中產(chǎn)生的射線實(shí)際上是原子核中的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,電子釋放出來(lái),而光電效應(yīng)是核外電子吸收能量發(fā)生躍遷,C錯(cuò)誤;在這三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱,D正確.
13.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核,同時(shí)輻射一個(gè)γ光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為、,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說(shuō)法正確的是()
+→+γ
+---)A.核反應(yīng)方程是B.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損△=C.輻射出的γ光子的能量E=(D.γ光子的波長(zhǎng)λ=h/(【答案】BD +-)c
【解析】一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核,同時(shí)輻射一個(gè)γ光子,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,可得核反應(yīng)方程為,A錯(cuò)誤;反應(yīng)前的質(zhì)量減去反應(yīng)后的質(zhì)量,即為質(zhì)量的虧損,即為,B正確;聚變反應(yīng)中虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量以光子的形式放出,故光子能量為,C錯(cuò)誤;根據(jù)
得光子的波長(zhǎng)為,D正確.
【點(diǎn)睛】該題考查到了原子物理方面的幾個(gè)知識(shí),要注意到在核反應(yīng)方程中,質(zhì)量數(shù)是電荷數(shù)是守恒的;無(wú)論是重核的裂變還是輕核的聚變,都有質(zhì)量的虧損,是反應(yīng)前的質(zhì)量與反應(yīng)后的質(zhì)量之差;損失的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量,會(huì)應(yīng)用愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程計(jì)算釋放的能量的大小;知道光子的能量與頻率之間的關(guān)系.
14.某放射性元素的原子核靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)它放出一個(gè)α粒子后,速度方向與磁場(chǎng)圖方向垂直,測(cè)得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44 : 1,如圖所示,則()
A.衰變瞬間,α粒子與反沖核的動(dòng)量大小相等,方向相反 B.衰變瞬間,α粒子與反沖核的動(dòng)能相等 C.放射性元素原子核的核電荷數(shù)為90 D.α粒子和反沖核的速度之比為1 : 88 【答案】AC
學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...15.將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上.甲、乙分子間作用力與距離關(guān)系的函數(shù)圖象如圖所示.若把乙分子從r3處由靜止釋放,則僅在分子力作用下,()
A.乙分子從r3到r1過(guò)程中,兩分子的勢(shì)能一直減小 B.乙分子從r3到r1過(guò)程中,兩分子的勢(shì)能先減小后增大 C.乙分子從r3到r1過(guò)程中,乙分子的動(dòng)能先增大后減小 D.乙分子從r3到r1過(guò)程中,乙分子的動(dòng)能一直增大 【答案】AD 【解析】乙分子從到過(guò)程中,分子力表現(xiàn)為引力,分子間距離減小,分子力對(duì)乙做正功,分子勢(shì)能一直減小,根據(jù)動(dòng)能定理判斷可知,乙分子的動(dòng)能一直增大,AD正確. 16.如圖所示,10匝矩形線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω=100rad/s 勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線框電阻不計(jì),面積為0.3m2線框通過(guò)滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連,副線圈接有兩只燈泡(0.3W,30Ω)和,開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)兩燈泡均正常發(fā)光,且原線圈中電流表示數(shù)為0.04A,則下列判斷正確的是()
A.若從圖示線框位置開(kāi)始計(jì)時(shí),線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為B.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1 C.燈泡的額定功率為0.9W D.若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),電流表示數(shù)將減小 【答案】BCD 【解析】變壓器的輸入電壓的最大值為故線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為
sin100t(V),從垂直中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí),A錯(cuò)誤;變壓器輸入電壓的有效值為,故,開(kāi)關(guān)閉合時(shí)兩燈泡均正常發(fā)光,所以,B正確;原線圈的輸入功率:副線圈的輸出功率,所以輸入功率也減小,電流表示數(shù)將減小,D正確.,由于原線圈的輸入功率等于,C正確;若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),變壓器輸出功率減小,故二.填空題
17.用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中做了哪些科學(xué)的近似_____ A.把在水面上盡可能擴(kuò)散開(kāi)的油膜視為單分子油膜 B.把形成油膜的分子看做緊密排列的球形分子 C.將油膜視為單分子油膜,但需要考慮分子間隙 D.將油酸分子視為立方體模型 【答案】AB 【解析】試題分析:在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是:①油膜是呈單分子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之間沒(méi)有空隙,故選AB 考點(diǎn):考查了用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)
點(diǎn)評(píng):在用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,我們做了些理想化處理,認(rèn)為油酸分子之間無(wú)間隙,油酸膜為單層分子. 18.在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,用a mL的純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,再用滴管取1 mL油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共n滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開(kāi)后,測(cè)得油膜的面積為S cm2,則:
(1)估算油酸分子的直徑大小是________cm.(2)用油膜法測(cè)出油酸分子的直徑后,要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù),還需要知道油滴的________. A.摩爾質(zhì)量
B.摩爾體積
C.質(zhì)量
D.體積 【答案】
(1).(2).B 【解析】試題分析:(1)由題先得到油酸酒精溶液的濃度,求出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積,由于形成單分子油膜,油膜的厚度等于分子直徑,由
求解分子直徑的大?。?)阿伏加德羅常數(shù)等于油酸的摩爾體積除以一個(gè)分子的體積,列式分析,確定需要知道什么物理量.(1)據(jù)題得:油酸酒精溶液的濃度為,一滴酸酒精溶液的體積為為,則油酸分子的直徑為,一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積(2)設(shè)一個(gè)油酸分子的體積為滴的摩爾體積,B正確.,則,由可知,要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù),還需要知道油19.如圖所示為“研究一定質(zhì)量氣體在壓強(qiáng)不變的條件下,體積變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶,B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接,C管開(kāi)口向上,一定質(zhì)量的氣體被封閉于燒瓶?jī)?nèi)。開(kāi)始時(shí)B、C內(nèi)的水銀面等高。
(1)若氣體溫度升高,為使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不變,應(yīng)將C管________(填“向上”或“向下”)移動(dòng),直至________________。
(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度,用Δt表示氣體升高的溫度,用Δh表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是下圖中的_________
【答案】
(1).向下
(2).B、C兩管內(nèi)水銀面等高
(3).A
(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度,用表示氣體升高的溫度,用
表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量.壓強(qiáng)不變時(shí)體積變化與溫度變化的關(guān)系是成正比的,所以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是A. 考點(diǎn):本題考查了理想氣體狀體方程.視頻
三.計(jì)算題(解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)20.如圖,一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開(kāi)口向上豎直放置,管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)溫度為280K時(shí),被封閉的氣柱長(zhǎng)L=23cm,兩邊水銀柱高度差h=16cm,大氣壓強(qiáng)Po=76cmHg。
(1)由于環(huán)境溫度的升高,致使左端水銀面下降5cm,此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)為多少?
(2)當(dāng)環(huán)境溫度重新回到280K后,通過(guò)向開(kāi)口端注入水銀,使封閉氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm,此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)是多少?
(3)需向開(kāi)口端注入的水銀柱長(zhǎng)度為多少? 【答案】(1)70cmHg(2)69cmHg(3)13cm 【解析】(1)因?yàn)樽蠖怂y下降5cm,故右端水銀上升5cm,兩端高度差因?yàn)椋?)因?yàn)闇囟炔蛔?,由玻意耳定律可得?)因?yàn)榻獾霉?,解?/p>
,所以,; ;,【點(diǎn)睛】利用理想氣體狀態(tài)方程解題,關(guān)鍵是正確選取狀態(tài),明確狀態(tài)參量,尤其是正確求解被封閉氣體的壓強(qiáng),這是熱學(xué)中的重點(diǎn)知識(shí),要加強(qiáng)訓(xùn)練,加深理解.本題的一大難點(diǎn)在于高度差的計(jì)算. 21.一根兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直玻璃管橫截面積為S=2×10-3m2,豎直插入水面足夠?qū)拸V的水中。管中有一個(gè)質(zhì)量m=0.6kg的活塞,封閉一段長(zhǎng)度L0=66cm的氣體,如圖。開(kāi)始時(shí),活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)
2105Pa,103kg/m3,活塞與管壁間的摩擦。已知外界大氣壓強(qiáng)Po=1.0×水的密度ρ=1.0×重力加速度g=10m/s。求:
(1)開(kāi)始時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng);
(2)現(xiàn)保持管內(nèi)封閉氣體溫度不變,用豎直向上的力F緩慢地拉動(dòng)活塞。當(dāng)活塞上升到某一位置時(shí)停止移動(dòng),此時(shí)F=8N,則這時(shí)管內(nèi)外水面高度差為多少;(3)在第(2)小問(wèn)情況下管內(nèi)的氣柱長(zhǎng)度。105Pa(2)10cm(3)68.67cm 【答案】(1)1.03×【解析】(1)當(dāng)活塞靜止時(shí),(2)當(dāng)時(shí)有,得,得
.
;,;
(3)由玻意耳定律22.如圖(甲)所示,豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑,橫截面積為S=10-3m2活塞的質(zhì)量為m=2kg,厚度不計(jì).在A,B兩處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在A,B之間運(yùn)動(dòng),B下方汽缸的容積為1.0×10-3m3,A、B之間的容積為2.0×10-4m3,外界大氣壓強(qiáng)Po=1.0×105Pa.開(kāi)始時(shí)活塞停在B處,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9Po,溫度為27℃,現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體,直至327℃.(g=10)求:
(1)活塞剛離開(kāi)B處時(shí)氣體的溫度t2;(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng);
(3)在圖(乙)中畫出整個(gè)過(guò)程中的p﹣V圖線.
105Pa(3)【答案】(1)127℃(2)1.5×
【解析】試題分析:(1)活塞剛離開(kāi)B處時(shí),氣體壓強(qiáng)p2= p0+
=1.2×105Pa 氣體等容變化,代入數(shù)據(jù),解出t2=127℃(2)設(shè)活塞最終移動(dòng)到A處,理想氣體狀態(tài)方程:,即,代入數(shù)據(jù),解出
因?yàn)閜3> p2,故活塞最終移動(dòng)到A處的假設(shè)成立。(3)如圖。
考點(diǎn):理想氣體的狀態(tài)變化方程
【名師點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是分析清楚,各個(gè)變化過(guò)程中,哪些量不變,變化的是什么量,明確初末狀態(tài)量的值,根據(jù)氣體定律運(yùn)算即可,難度不大,屬于中檔題。
第二篇:江蘇省泰州中學(xué)2018-2019學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題解析
江蘇省泰州中學(xué)2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題
一、單項(xiàng)選擇題
1.如圖所示,把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔,它的尖端變鈍了。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是()
A.玻璃是非晶體,熔化再凝固變成晶體 B.玻璃是晶體,熔化再凝固后變成非晶體 C.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊 D.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張 【答案】C 【解析】玻璃是非晶體,熔化再凝固后仍然是非晶體。故AB錯(cuò)誤;細(xì)玻璃棒尖端放在火焰上燒溶后尖端變成球形,是表面張力的作用,因?yàn)楸砻鎻埩哂惺挂后w表面繃緊即減小表面積的作用,而體積相同情況下球的表面積最小,故呈球形。故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。
2.如圖是某噴水壺示意圖。未噴水時(shí)閥門K閉合,壓下壓桿A可向瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)氣室充氣;多次充氣后按下按柄B打開(kāi)閥門K,水會(huì)自動(dòng)經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出。儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體,充氣和噴水過(guò)程溫度保持不變,則()
A.充氣過(guò)程中,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大 B.充氣過(guò)程中,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大 C.噴水過(guò)程中,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體放熱 D.噴水過(guò)程中,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大 【答案】A 【解析】試題分析:充氣過(guò)程中,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體的質(zhì)量增加,氣體的溫度不變,故氣體的平均動(dòng)能不變,故氣體內(nèi)能增大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;噴水過(guò)程中,氣體對(duì)外做功,W<0;由于氣體溫度不變,則根據(jù)則根據(jù),可知,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體吸熱,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;噴水過(guò)程中,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體體積增大,溫度不變,可知壓強(qiáng)減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選A.考點(diǎn):熱力學(xué)第一定律;氣體的狀態(tài)方程.3.下列說(shuō)法中正確的是()A,布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng) B.對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱,其內(nèi)能一定增加
C.物體的溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子平均動(dòng)能越大
D.分子間吸引力隨分子間距離的增大而增大,而排斥力隨距離的增大而減小 【答案】C 【解析】試題分析:布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng),而是液體分子無(wú)規(guī)則碰撞所產(chǎn)生的一種花粉顆粒的運(yùn)動(dòng),但是它反映了液體分子是運(yùn)動(dòng)的,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱,如果氣體對(duì)外做功,則其內(nèi)能不一定增加,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體的溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子平均動(dòng)能越大,選項(xiàng)C正確;分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤??键c(diǎn):分子間作用力,溫度的含義,布朗運(yùn)動(dòng)。
4.甲和乙兩個(gè)分子,設(shè)甲固定不動(dòng),乙從無(wú)窮遠(yuǎn)處(此時(shí)分子間的分子力可忽略,取分子勢(shì)能為0)逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過(guò)中()A.分子間的引力和斥力都在減小 B.分子間作用力的合力增大 C.分子間的力先做負(fù)功后做正功 D.分子勢(shì)能先減小后增大 【答案】D 【解析】分子間的引力和斥力都隨分子之間距離的減小而增大。故A錯(cuò)誤;開(kāi)始時(shí)由于兩分子之間的距離大于r0,分子力表現(xiàn)為引力,并且隨距離的減小,先增大后減?。划?dāng)分子間距小于r0,分子力為斥力,隨分子距離的減小而增大。故B錯(cuò)誤;開(kāi)始時(shí)由于兩分子之間的距離大于r0,因此分子力為引力當(dāng)相互靠近時(shí)分子力做正功,分子勢(shì)能減少;當(dāng)分子間距小于r0,分子力為斥力,相互靠近時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加,故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。
點(diǎn)睛:該題考查分子之間的作用力以及分子勢(shì)能隨距離的變化,分子力做功對(duì)應(yīng)著分子勢(shì)能的變化,要正確分析分子之間距離與分子力、分子勢(shì)能的關(guān)系. 5.關(guān)于系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件,下列說(shuō)法正確的是()A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,系統(tǒng)動(dòng)量就不可能守恒 B.只要系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒 C.只要系統(tǒng)中有一個(gè)物體具有加遠(yuǎn)度,系統(tǒng)動(dòng)量就不守恒 D.系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時(shí),系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定守恒 【答案】B 【解析】若系統(tǒng)內(nèi)存在著摩擦力,而系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)的動(dòng)量仍守恒。故A錯(cuò)誤;只要系統(tǒng)所受到合外力為零,則系統(tǒng)的動(dòng)量一定守恒;故B正確;系統(tǒng)中有一個(gè)物體具有加速度時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)量也可能守恒,比如碰撞過(guò)程,兩個(gè)物體的速度都改變,都有加速度,單個(gè)物體受外力作用,系統(tǒng)的動(dòng)量卻守恒。故C錯(cuò)誤;系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時(shí),系統(tǒng)所受的合外力為零,即系統(tǒng)的總動(dòng)量一定守恒,故D錯(cuò)誤;故選B。
6.關(guān)于盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的內(nèi)容,下列敘述正確的是()A.原子是一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體 B.原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)
C.原子的正電荷和負(fù)電荷全部集中在一個(gè)很小的核內(nèi) D.原子核半徑的數(shù)量級(jí)是【答案】B
學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...7.一定質(zhì)量的氣體做等壓變化時(shí),其
圖象如圖所示,若保持氣體質(zhì)量不變,使氣體的壓強(qiáng)增大后,再
讓氣體做等壓變化,則其等壓線與原來(lái)相比,下列可能正確的是()
A.等壓線與軸之間夾角變大 B.等壓線與軸之間夾角不變 C.等壓線與軸交點(diǎn)的位置不變 D.等壓線與軸交點(diǎn)的位置一定改變 【答案】C 【解析】質(zhì)量不變,壓強(qiáng)增大后,根據(jù)
=C可知,的比值將減小;故圖象的斜率減小;等壓線與t軸夾角變?。还蔄B錯(cuò)誤;由于等壓線一定過(guò)熱力學(xué)溫度的0點(diǎn),故一定交與-273℃處;故等壓線與t軸交點(diǎn)的位置不變;故C正確,D錯(cuò)誤;故選C。
8.在一個(gè)密閉隔熱的房間里,有一電冰箱正在工作,如果打開(kāi)電冰箱的門,過(guò)一段時(shí)間后房間的溫度會(huì)()A.降低 B.不變 C.升高 D.無(wú)法判斷 【答案】C 【解析】冰箱只是把冰箱內(nèi)的熱量移到外面,但在絕熱的密封艙中,冰箱門打開(kāi),整個(gè)房間內(nèi)的熱量應(yīng)該是不變的,由于整個(gè)過(guò)程中只有電在做功,產(chǎn)生焦耳熱,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,根據(jù)能量守恒可知室內(nèi)溫度升高了。故選C。
點(diǎn)睛:冰箱、空調(diào)等溫控設(shè)備在調(diào)節(jié)局部空間溫度時(shí),要消耗電能,電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使環(huán)境溫度升高。
二、多項(xiàng)選擇題
9.如圖所示為一定量的氧氣分子在0℃和100℃兩種不同情況下的意率分布情況,由圖可以判斷以下說(shuō)法中正確的是()
A.溫度升高,所有分子的運(yùn)動(dòng)速率均變大 B.溫度越高,分子的平均地率的小
C.0℃和100℃時(shí)氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多,兩頭少”的分布特點(diǎn) D.100℃的氧氣與0℃的氧氣相比,速率大的分子所占的比例大 【答案】CD 【解析】試題分析:溫度升高,氣體分子的平均動(dòng)能增大,平均運(yùn)動(dòng)速率增大,但有些分子的運(yùn)動(dòng)速率可能減小,從圖中可以看出溫度高時(shí),速率大的分子所占比例較大,A、B錯(cuò)誤,C、D正確. 考點(diǎn):本題考查了溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。
點(diǎn)評(píng):解答本題的關(guān)鍵是結(jié)合不同溫度下的分子速率分布曲線理解溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志的含義,對(duì)于物理學(xué)中的基本概念和規(guī)律要深入理解,理解其實(shí)質(zhì),不能只是停留在表面上,同時(shí)要通過(guò)練習(xí)加強(qiáng)理解.
10.在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋,水燒開(kāi)后,鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽,停止加熱,高壓鍋在密封狀態(tài)下最冷卻,在冷卻過(guò)程中,鍋內(nèi)水蒸氣的變化情況為()A.壓強(qiáng)變小 B.壓強(qiáng)不變 C.一直是飽和汽 D.變?yōu)槲达柡推?【答案】AC 【解析】水上方蒸汽的氣壓叫飽和氣壓,只與溫度有關(guān),只要下面還有水,那就是處于飽和狀態(tài),飽和氣壓隨著溫度的降低而減小,AC正確,BD錯(cuò)誤.
【點(diǎn)睛】考查飽和汽和飽和汽壓等概念的理解,關(guān)于這兩個(gè)概念注意:飽和汽壓隨溫度的升高而增大,飽和氣壓與蒸汽所占的體積無(wú)關(guān),與該蒸汽中有無(wú)其他氣體也無(wú)關(guān),不能用氣體實(shí)驗(yàn)定律分析,這是飽和氣體,不是理想氣體,對(duì)于未飽和汽,氣體實(shí)驗(yàn)定律近似適用. 11.關(guān)于電荷量,下列說(shuō)法正確的是()A.物體的帶電荷量可以是任意值 B.物體的帶電荷量只能是某些值 C.物體的帶電荷量的最小值為D.一個(gè)物體帶【答案】BCD 【解析】物體的帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;物體的帶電荷量的最小值為1.6×10-19 C,選項(xiàng)C正確;一個(gè)物體帶1.6×10-9 C的正電荷,這是它失去了故,選項(xiàng)D正確;故選BCD.個(gè)電子的緣
個(gè)電子的緣故 的正電荷,這是它失去了12.若以M表示水的摩爾質(zhì)量,V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積,表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度,表示阿伏加德羅常數(shù),A.B.、C.分別示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積,下面關(guān)系正確的有()
D.【答案】AD 【解析】因?yàn)?摩爾水含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)水分子,則每個(gè)水分子的質(zhì)量 m0=
;標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積 V=,則,選項(xiàng)AD正確;,式中的V0′應(yīng)該是一個(gè)水分子運(yùn)動(dòng)占據(jù)的空間的體積,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;AD。,式中的V0′應(yīng)該是一個(gè)水分子運(yùn)動(dòng)占據(jù)的空間的體積,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;故選點(diǎn)睛:本題要理解阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁,抓住它的含義,來(lái)理解分子質(zhì)量和摩爾質(zhì)量的關(guān)系;注意區(qū)別水分子的體積和水蒸氣中一個(gè)水分子運(yùn)動(dòng)占據(jù)的空間的體積的不同. 13.一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)沿如圖所示的圓周變化,則該氣體體積變化的情況是()
A.沿B.沿C.沿D.沿,逐步減小,先逐步增大后逐步減小,逐步減小,逐步減小
【答案】BC 【解析】由理想氣體狀態(tài)方程PV/T=C可知,V=CT/P;由圖象可知,沿a→b,氣體壓強(qiáng)減小而溫度升高,則氣體體積變大,故A錯(cuò)誤;由圖象可知,沿b→c,壓強(qiáng)變大溫度升高,而P與T的比值先逐漸減小,后逐漸增大,則氣體體積先增大后減小,故B正確;沿c→d過(guò)程中,P/T逐漸變大,則氣體體積逐漸減小,故C正確;沿d→a,P/T先增大后減小,則氣體體積先減小后增大,故D錯(cuò)誤;故選BC。
點(diǎn)睛:此題由理想氣體狀態(tài)方程求出V的表達(dá)式,由圖象判斷出T/P,即圖線各點(diǎn)斜率的倒數(shù)如何變化即可判斷出氣體體積如何變化.
14.一粒珠從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始自由下落,然后陷入泥潭中,若把其在空中下落的過(guò)程稱為過(guò)程I,進(jìn)入泥潭起到停止的過(guò)稱為過(guò)程Ⅱ,則()A.過(guò)程I中鋼珠的動(dòng)量的該變量等子重力的沖量
B.過(guò)程Ⅱ中阻力的沖量大小等于過(guò)程I中重力的沖量的大小 C.I、Ⅱ兩個(gè)過(guò)程中合外力的總沖量等于零 D.過(guò)程Ⅱ中鋼珠的動(dòng)量的改變量等于零 【答案】AC 【解析】過(guò)程Ⅰ中鋼珠所受外力只有重力,由動(dòng)量定理可知,鋼珠動(dòng)量的改變等于重力的沖量,故A正確;過(guò)程Ⅱ中,鋼珠所受外力有重力和阻力,所以過(guò)程Ⅱ中阻力的沖量大小等于過(guò)程Ⅰ中重力的沖量大小與過(guò)程Ⅱ中重力沖量大小的和,故B錯(cuò)誤;在整個(gè)過(guò)程中,鋼珠動(dòng)量的變化量為零,由動(dòng)量定理可知,Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)過(guò)程中合外力的總沖量等零,故C正確;過(guò)程Ⅱ中鋼珠所受合外力的沖量不為零,由動(dòng)量定理可知,過(guò)程Ⅱ中鋼珠的動(dòng)量的改變量不等于零,故D錯(cuò)誤。所以AC正確,BD錯(cuò)誤。15.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖,若用能量為的光子去照射大量處于基態(tài)的氫原子,則()
A.氫原子能從基態(tài)躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)上去 B.有的氫原子能從基態(tài)躍遷到的激發(fā)態(tài)上去
C.氫原子最多能發(fā)射3種波長(zhǎng)不同的光 D.氫原子最多能發(fā)射6種波長(zhǎng)不同的光 【答案】AD 【解析】由氫原子的能級(jí)圖得到,n=4的激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能級(jí)差為△E=E4-E1=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,所以用能量為12.75eV的光子去照射大量處于基態(tài)的氫原子,氫原子能從基態(tài)躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)上去。故A正確,B錯(cuò)誤。氫原子吸收光子的能量躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)后,向低能級(jí)躍遷時(shí),任意兩個(gè)能級(jí)之間發(fā)生一次躍遷,共發(fā)射=6種波長(zhǎng)不同的光。故C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤。故選AD。
點(diǎn)睛:注意當(dāng)入射光的能量小于氫原子的電離能時(shí),只能吸收能量恰好等于兩個(gè)能級(jí)之差的光子;從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)最多能輻射的光子種類是.
三、簡(jiǎn)答題
16.在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)方法及步驟如下: ①內(nèi)體積油酸中酒精,直至總量達(dá)到;
②用注射吸取①中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,當(dāng)?shù)稳?5滴時(shí),測(cè)得其體積恰好是
③先往邊長(zhǎng)的淺盤里倒入2cm深的水,然后將痱子粉均勻地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸在水面上盡可能散開(kāi),將事先準(zhǔn)備好的帶方格的塑料蓋板放在淺盤上,并在塑料板上描下油酸膜的形狀; ⑤描出的輪廓如圖所示,已知每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)積S;
⑥結(jié)合以上數(shù)據(jù),可計(jì)算得到油酸分子的直徑D; 根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題:,數(shù)出輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù),可以算出油酸膜的面
(1)步驟④中要讓油膜盡可能放開(kāi)的原因是____________;(2)油酸膜的面積S是_____
;
(3)油酸分子的直徑D是_______m,(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)【答案】
(1).讓油膜在水平面上形成單分子油膜;
(2).【解析】在該實(shí)驗(yàn)中,由于油酸薄膜的邊緣在水中不易觀察和畫出,因此淺盤中倒入水后,將痱子粉或石膏粉均勻撒在水面上,以便于操作.
(1)實(shí)驗(yàn)中要讓油膜盡可能散開(kāi),目的是形成單分子油膜層.
(2)由圖示可知,由于每格邊長(zhǎng)為2cm,則每一格就是4cm2,估算油膜面積以超過(guò)半格以一格計(jì)算,小于4cm2=300cm2.半格就舍去的原則,估算,75格.則油酸薄膜面積S=75×(3)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積
(之間均可)
(3).油酸分子的直徑 點(diǎn)睛:此實(shí)驗(yàn)中是將油酸分子在水面上以球模型一個(gè)靠一個(gè)排列的,且估算油膜面積以超過(guò)半格以一格計(jì)算,小于半格就舍去的原則.
17.如圖所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況,圖中三條等長(zhǎng)線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目均 _____(填“相同”取“不同”),由此得出晶體具有______的性質(zhì)(填“各向同性”或各向異性”)。
【答案】
(1).不同
(2).各向異性
【解析】三條等長(zhǎng)線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同,則晶體沿各個(gè)方向的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能等等都不同,表現(xiàn)為各向異性.
18.如圖所示,某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí),洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高,與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣,通過(guò)壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進(jìn)水量。當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí),設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變,若密閉的空氣可視為理想氣體,在上述空氣體積變化的過(guò)程中,外界對(duì)空氣做了的功,則空氣____(選填“吸收”或“放出”)了____J的熱量:當(dāng)洗完衣服缸內(nèi)水位迅速降低時(shí),則空氣的內(nèi)能_____(選填“增加”或“減小”)。
【答案】
(1).放出
(2).(3).減小
【解析】由公式E=Q+W知,溫度不變則E=0,外界對(duì)空氣做了0.6J的功,W=0.6J,所以Q=-0.6J,負(fù)號(hào)說(shuō)明空氣放出了0.6J的熱量;缸內(nèi)水位迅速降低時(shí),則空氣的體積膨脹,對(duì)外做功,W<0,瞬間時(shí)Q=0,所以U<0,即氣體內(nèi)能減?。?/p>
點(diǎn)睛:做此類題目時(shí),記住公式U=Q+W,理解各物理量的含義,正負(fù)代表什么意思,注意過(guò)程很短的過(guò)程可認(rèn)為是絕熱過(guò)程,即Q=0.
19.一定質(zhì)量的理想氣體,從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A,變化過(guò)程如圖所示,其中A到B曲線為雙曲線中的一支,圖中和為已知量。
(1)從狀態(tài)A到B,氣體經(jīng)歷的是_____(填“等溫”“等容”或“等壓”)過(guò)程;(2)從B到C的過(guò)程中,氣體做功大小為_(kāi)______;
(3)從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過(guò)程中,氣體吸放熱情況為_(kāi)_____(填“吸熱”“放熱”或“無(wú)吸放熱”)?!敬鸢浮?/p>
(1).等溫
(2).(3).放熱
=C得知?dú)怏w的溫度【解析】(1)據(jù)題知A到B曲線為雙曲線,說(shuō)明p與V成反比,即pV為定值,由不變,即從狀態(tài)A到B,氣體經(jīng)歷的是等溫過(guò)程.
(2)從B到C的過(guò)程中,氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小,故有: W=×(p0+2p0)×V0=p0V0;
(3)氣體從A經(jīng)狀態(tài)B,再到C氣體對(duì)外做功,從C到A外界對(duì)氣體,根據(jù)“面積”表示氣體做功可知:整個(gè)過(guò)程氣體對(duì)外做功小于外界對(duì)氣體做功,而內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱. 點(diǎn)睛:此題關(guān)鍵是知道p-V圖象中的雙曲線表示等溫線,圖線與V軸所圍的“面積”等于氣體做功的大小,能熟練運(yùn)用氣態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律進(jìn)行研究這類問(wèn)題.
四、計(jì)算論述題
20.空調(diào)在制冷過(guò)程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水份越來(lái)越少,人會(huì)感覺(jué)干燥。某空調(diào)工作一段時(shí)間后,排出液化水的體積、摩爾質(zhì)量留一位有效數(shù)字)
(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N;(2)一個(gè)水分子的直徑d?!敬鸢浮浚?)個(gè)(2),阿伏伽德羅常數(shù)
。已知水的密度。試求:(結(jié)果均?!窘馕觥浚?)水的摩爾體積為
=1.8×10-5 m3/mol 水分子數(shù):
≈3×1025個(gè)
(2)建立水分子的球模型設(shè)其直徑為d,每個(gè)水分子的體積為,則有
故水分子直徑21.如圖所示,光滑水平面上小球A、B分別以撞時(shí)間為,A、B的質(zhì)量均為,求:、的速率相向運(yùn)動(dòng),碰撞后B球靜止,已知碰
(1)碰撞后A球的速度大?。?/p>
(2)碰撞過(guò)程A對(duì)B平均作用力的大??; 【答案】(1)(2)
【解析】(1)A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)B的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍?由動(dòng)量守恒定律得 mvB-mvA=0+mvA′ 解得 vA′=0.8m/s
(2)對(duì)B,由動(dòng)量定理得 ?△t=△pB=0-mvB 解得 =8N 點(diǎn)睛:對(duì)于碰撞過(guò)程,要掌握其基本規(guī)律:動(dòng)量守恒定律。要知道碰撞、打擊等過(guò)程求作用力要根據(jù)動(dòng)量定理,不能根據(jù)牛頓定律,因?yàn)槲矬w間相互作用力是變力。22.如圖所示,氫原子從n>2的某一能級(jí)躍遷到的能級(jí)上,輻射出能量為的光子;
(1)躍遷過(guò)程中電子動(dòng)能和原子能量如何變化?
(2)要給基態(tài)的氫原子最少提供多少電子伏特的能量,オ能使它輻射出上述能量的光子?(3)在圖中畫出獲得該能量后氫原子可能的躍還情況?!敬鸢浮浚?)動(dòng)能增大,原子能量減?。?)(3)躍遷圖如圖所示:
【解析】(1)氫原子從高能級(jí)到n=2能級(jí)躍遷時(shí),要輻射光子,則原子的總能量要減小,電子的軌道半徑減小,根據(jù)可得,則電子的動(dòng)能變大;
(2)氫原子從n>2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí),輻射光子的頻率應(yīng)滿足:hν=En-E2=2.55 eV,則En=hν+E2=-0.85 eV 解得:n=4 基態(tài)氫原子要躍遷到n=4的能級(jí),應(yīng)提供的能量為:△E=E4-E1=12.75 eV.(3)如圖所示;
23.如圖所示,豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑,橫截面積為,活塞的質(zhì)量為,厚度不計(jì)。在A、B,A、B之間的容積為,溫度為,兩處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng),B下方汽缸的容積為,外界大氣壓強(qiáng)現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體,直至327℃。求:
。開(kāi)始時(shí)活塞停在B處,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為
(1)活塞剛離開(kāi)B處時(shí)氣體的溫度;(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng);(3)在圖(乙)中畫出整個(gè)過(guò)程中的【答案】(1)(3)如圖所示:(2)
圖線。
第三篇:江蘇省泰州中學(xué)2018-2019學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題原卷
江蘇省泰州中學(xué)2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題
一、單項(xiàng)選擇題
1.如圖所示,把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔,它的尖端變鈍了。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是()
A.玻璃是非晶體,熔化再凝固變成晶體 B.玻璃是晶體,熔化再凝固后變成非晶體 C.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊 D.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張
2.如圖是某噴水壺示意圖。未噴水時(shí)閥門K閉合,壓下壓桿A可向瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)氣室充氣;多次充氣后按下按柄B打開(kāi)閥門K,水會(huì)自動(dòng)經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出。儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體,充氣和噴水過(guò)程溫度保持不變,則()
學(xué).科.網(wǎng)...學(xué).科.網(wǎng)...學(xué).科.網(wǎng)...A.充氣過(guò)程中,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大 B.充氣過(guò)程中,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大 C.噴水過(guò)程中,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體放熱 D.噴水過(guò)程中,儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大 3.下列說(shuō)法中正確的是()A,布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng) B.對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱,其內(nèi)能一定增加
C.物體的溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子平均動(dòng)能越大
D.分子間吸引力隨分子間距離的增大而增大,而排斥力隨距離的增大而減小 4.甲和乙兩個(gè)分子,設(shè)甲固定不動(dòng),乙從無(wú)窮遠(yuǎn)處(此時(shí)分子間的分子力可忽略,取分子勢(shì)能為0)逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過(guò)中()A.分子間的引力和斥力都在減小 B.分子間作用力的合力增大 C.分子間的力先做負(fù)功后做正功 D.分子勢(shì)能先減小后增大
5.關(guān)于系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件,下列說(shuō)法正確的是()A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,系統(tǒng)動(dòng)量就不可能守恒 B.只要系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒 C.只要系統(tǒng)中有一個(gè)物體具有加遠(yuǎn)度,系統(tǒng)動(dòng)量就不守恒 D.系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時(shí),系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定守恒 6.關(guān)于盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的內(nèi)容,下列敘述正確的是()A.原子是一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體 B.原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)
C.原子的正電荷和負(fù)電荷全部集中在一個(gè)很小的核內(nèi) D.原子核半徑的數(shù)量級(jí)是
圖象如圖所示,若保持氣體質(zhì)量不變,使氣體的壓強(qiáng)增大后,再7.一定質(zhì)量的氣體做等壓變化時(shí),其讓氣體做等壓變化,則其等壓線與原來(lái)相比,下列可能正確的是()
A.等壓線與軸之間夾角變大 B.等壓線與軸之間夾角不變 C.等壓線與軸交點(diǎn)的位置不變 D.等壓線與軸交點(diǎn)的位置一定改變
8.在一個(gè)密閉隔熱的房間里,有一電冰箱正在工作,如果打開(kāi)電冰箱的門,過(guò)一段時(shí)間后房間的溫度會(huì)()A.降低 B.不變 C.升高 D.無(wú)法判斷
二、多項(xiàng)選擇題
9.如圖所示為一定量的氧氣分子在0℃和100℃兩種不同情況下的意率分布情況,由圖可以判斷以下說(shuō)法中正確的是()
A.溫度升高,所有分子的運(yùn)動(dòng)速率均變大 B.溫度越高,分子的平均地率的小
C.0℃和100℃時(shí)氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多,兩頭少”的分布特點(diǎn) D.100℃的氧氣與0℃的氧氣相比,速率大的分子所占的比例大
10.在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋,水燒開(kāi)后,鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽,停止加熱,高壓鍋在密封狀態(tài)下最冷卻,在冷卻過(guò)程中,鍋內(nèi)水蒸氣的變化情況為()A.壓強(qiáng)變小 B.壓強(qiáng)不變 C.一直是飽和汽 D.變?yōu)槲达柡推?/p>
11.關(guān)于電荷量,下列說(shuō)法正確的是()A.物體的帶電荷量可以是任意值 B.物體的帶電荷量只能是某些值 C.物體的帶電荷量的最小值為D.一個(gè)物體帶
個(gè)電子的緣故 的正電荷,這是它失去了12.若以M表示水的摩爾質(zhì)量,V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積,表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度,表示阿伏加德羅常數(shù),A.B.、分別示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積,下面關(guān)系正確的有()
D.C.13.一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)沿如圖所示的圓周變化,則該氣體體積變化的情況是()
A.沿B.沿C.沿D.沿,逐步減小,先逐步增大后逐步減小,逐步減小,逐步減小
14.一粒珠從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始自由下落,然后陷入泥潭中,若把其在空中下落的過(guò)程稱為過(guò)程I,進(jìn)入泥潭起到停止的過(guò)稱為過(guò)程Ⅱ,則()
A.過(guò)程I中鋼珠的動(dòng)量的該變量等子重力的沖量
B.過(guò)程Ⅱ中阻力的沖量大小等于過(guò)程I中重力的沖量的大小 C.I、Ⅱ兩個(gè)過(guò)程中合外力的總沖量等于零 D.過(guò)程Ⅱ中鋼珠的動(dòng)量的改變量等于零 15.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖,若用能量為的光子去照射大量處于基態(tài)的氫原子,則()
A.氫原子能從基態(tài)躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)上去 B.有的氫原子能從基態(tài)躍遷到的激發(fā)態(tài)上去
C.氫原子最多能發(fā)射3種波長(zhǎng)不同的光 D.氫原子最多能發(fā)射6種波長(zhǎng)不同的光
三、簡(jiǎn)答題
16.在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)方法及步驟如下: ①內(nèi)體積油酸中酒精,直至總量達(dá)到
;
②用注射吸取①中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,當(dāng)?shù)稳?5滴時(shí),測(cè)得其體積恰好是
③先往邊長(zhǎng)的淺盤里倒入2cm深的水,然后將痱子粉均勻地撒在水面上; ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸在水面上盡可能散開(kāi),將事先準(zhǔn)備好的帶方格的塑料蓋板放在淺盤上,并在塑料板上描下油酸膜的形狀; ⑤描出的輪廓如圖所示,已知每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)積S;
⑥結(jié)合以上數(shù)據(jù),可計(jì)算得到油酸分子的直徑D; 根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題:,數(shù)出輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù),可以算出油酸膜的面
(1)步驟④中要讓油膜盡可能放開(kāi)的原因是____________;(2)油酸膜的面積S是_____
;
(3)油酸分子的直徑D是_______m,(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
17.如圖所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況,圖中三條等長(zhǎng)線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目均 _____(填“相同”取“不同”),由此得出晶體具有______的性質(zhì)(填“各向同性”或各向異性”)。
18.如圖所示,某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí),洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高,與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣,通過(guò)壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進(jìn)水量。當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí),設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變,若密閉的空氣可視為理想氣體,在上述空氣體積變化的過(guò)程中,外界對(duì)空氣做了的功,則空氣____(選填“吸收”或“放出”)了____J的熱量:當(dāng)洗完衣服缸內(nèi)水位迅速降低時(shí),則空氣的內(nèi)能_____(選填“增加”或“減小”)。
19.一定質(zhì)量的理想氣體,從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A,變化過(guò)程如圖所示,其中A到B曲線為雙曲線中的一支,圖中和為已知量。
(1)從狀態(tài)A到B,氣體經(jīng)歷的是_____(填“等溫”“等容”或“等壓”)過(guò)程;(2)從B到C的過(guò)程中,氣體做功大小為_(kāi)______;
(3)從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過(guò)程中,氣體吸放熱情況為_(kāi)_____(填“吸熱”“放熱”或“無(wú)吸放熱”)。
四、計(jì)算論述題
20.空調(diào)在制冷過(guò)程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水份越來(lái)越少,人會(huì)感覺(jué)干燥。某空調(diào)工作一段時(shí)間后,排出液化水的體積、摩爾質(zhì)量留一位有效數(shù)字)
(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N;(2)一個(gè)水分子的直徑d。
21.如圖所示,光滑水平面上小球A、B分別以撞時(shí)間為,A、B的質(zhì)量均為,求:、的速率相向運(yùn)動(dòng),碰撞后B球靜止,已知碰,阿伏伽德羅常數(shù)
。已知水的密度。試求:(結(jié)果均保
(1)碰撞后A球的速度大小;
(2)碰撞過(guò)程A對(duì)B平均作用力的大?。?22.如圖所示,氫原子從n>2的某一能級(jí)躍遷到的能級(jí)上,輻射出能量為的光子;
(1)躍遷過(guò)程中電子動(dòng)能和原子能量如何變化?
(2)要給基態(tài)的氫原子最少提供多少電子伏特的能量,オ能使它輻射出上述能量的光子?(3)在圖中畫出獲得該能量后氫原子可能的躍還情況。23.如圖所示,豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑,橫截面積為,活塞的質(zhì)量為,厚度不計(jì)。在A、B,A、B之間的容積為,溫度為,兩處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng),B下方汽缸的容積為,外界大氣壓強(qiáng)現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體,直至327℃。求:
。開(kāi)始時(shí)活塞停在B處,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為
(1)活塞剛離開(kāi)B處時(shí)氣體的溫度;(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng);(3)在圖(乙)中畫出整個(gè)過(guò)程中的
圖線。
第四篇:云南省安寧市實(shí)驗(yàn)石江學(xué)校2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題 含答案
云南省安寧市實(shí)驗(yàn)石江學(xué)校2017-2018學(xué)年下學(xué)期期中
高二物理
本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分,共100分,考試時(shí)間90分鐘。
學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________
分卷I
一、單選題(共10小題,每小題3.0分,共30分)1.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中做出了重要貢獻(xiàn),下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)的是()A. 牛頓提出了萬(wàn)有引力定律,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量 B. 法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律 C. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律
D. 伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn),提出了力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
2.如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框旋轉(zhuǎn)在光滑絕緣的水平面上,空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN和PQ為磁場(chǎng)邊界,磁場(chǎng)寬度為
L.開(kāi)始時(shí),線框的頂點(diǎn)d恰在磁場(chǎng)邊界上,且對(duì)角線bc與磁場(chǎng)邊界平行,現(xiàn)用外力使線框沿與磁場(chǎng)邊界垂直的方向勻速運(yùn)動(dòng),則在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框中的電流I(以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?和外力的功率P隨時(shí)間變化正確的圖象為()
A.B. C.D.
3.下列做法中可能產(chǎn)生渦流的是()A. 把金屬塊放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 B. 讓金屬塊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng) C. 讓金屬塊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做變速運(yùn)動(dòng) D. 把金屬塊放在變化的磁場(chǎng)中
4.如圖所示,一條形磁鐵從靜止開(kāi)始向下穿過(guò)一個(gè)用雙線繞成的閉合線圈,條形磁鐵在穿過(guò)線圈的過(guò)程中()A. 做自由落體運(yùn)動(dòng) B. 做減速運(yùn)動(dòng) C. 做勻速運(yùn)動(dòng) D. 做非勻變速運(yùn)動(dòng)
5.如圖所示,兩個(gè)閉合正方形線框A、B的中心重合,放在同一水平面內(nèi).當(dāng)小線框A中通有不斷增大的順時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí),對(duì)于線框B,下()A. 有順時(shí)針?lè)较虻碾娏髑矣惺湛s的趨勢(shì) B. 有順時(shí)針?lè)较虻碾娏髑矣袛U(kuò)張的趨勢(shì) C. 有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏髑矣惺湛s的趨勢(shì) D. 有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏髑矣袛U(kuò)張的趨勢(shì)
6.如圖,有一理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比為n,原線圈接正弦交流電壓U,輸出端接有一個(gè)交流電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī).電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R.當(dāng)輸入端接通電源后,電流表讀數(shù)為I,列說(shuō)法中正確的是電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一重物勻速上升,下列判斷正確的是()A. 原線圈中的電流為 B. 電動(dòng)機(jī)消耗的功率為IU C. 電動(dòng)機(jī)兩端電壓為IR D. 變壓器的輸入功率為IU
7.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示,則()
A.t=0.005 s時(shí)線框的磁通量變化率為零 B.t=0.01 s時(shí)線框平面與中性面重合 C. 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為311 V D. 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100 Hz 8.某矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=Emsinωt.若將線圈的轉(zhuǎn)速增加1倍,保持其他條件不變,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()A.e=Emsin 2ωtB.e=2Emsin 2ωt C.e=2Emsin 4ωtD.e=4Emsin 2ωt
9.遠(yuǎn)距離輸電的原理如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為U1、U2,電流分別為I1、I2,輸電線上的電阻為R,變壓器為理想變壓器,則下列關(guān)系式中正確的是()A.=
B.I2=
C.I1U1=IR D.I1U1=I2U2
10.下列選項(xiàng)中哪個(gè)不是交流電的有效值()A. 交流電壓表的讀數(shù) B. 保險(xiǎn)絲的熔斷電流 C. 電容器的擊穿電壓 D. 電動(dòng)機(jī)銘牌上的額定電壓
二、多選題(共4小題,每小題4.0分,共16分)11.(多選)如圖a所示,圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方固定一螺線管Q,P和Q共軸,Q中通有變化電流i,電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖b所示.P所受的重力為G,桌面對(duì)P的支持力為FN,則
()
A.t1時(shí)刻FN>G,P有收縮的趨勢(shì).
B.t2時(shí)刻FN=G,此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最大. C.t3時(shí)刻FN=G,此時(shí)P中無(wú)感應(yīng)電流. D.t4時(shí)刻FN<G,此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最?。?/p>
12.(多選)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置如圖甲所示,圖乙為其俯視圖.將8塊外形相同的磁鐵交錯(cuò)放置組合成一個(gè)高h(yuǎn)=0.5 m、半徑r=0.2 m的圓柱體,其可繞固定軸OO'逆時(shí)針(俯視)轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=100 rad/s.設(shè)圓柱外側(cè)附近每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.2 T、方向都垂直于圓柱體側(cè)表面.緊靠圓柱體外側(cè)固定一根與其等高、電阻為R1=0.5 Ω的細(xì)金屬桿ab,桿與軸OO′平行.圖丙中阻值R=1.5 Ω的電阻與理想電流表A串聯(lián)后接在桿a、b兩端.下列說(shuō)法正確的是()
A. 電流表A的示數(shù)約為1.41 A B. 桿ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=2 V C. 電阻R消耗的電功率為2 W D. 在圓柱體轉(zhuǎn)過(guò)一周的時(shí)間內(nèi),流過(guò)電流表A的總電荷量為零
13.(多選)如圖甲、乙兩圖是電子技術(shù)中的常用電路,a、b是各部分電路的輸入端,其中輸入的交流高頻成分用“~~~”表示,交流低頻成分用“~”表示,直流成分用“—”表示.關(guān)于兩圖中負(fù)載電阻R上得到的電流特征是()
A. 圖甲中R得到的是交流成分 B. 圖甲中R得到的是直流成分 C. 圖乙中R得到的是低頻成分 D. 圖乙中R得到的是高頻成分
14.(多選)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20∶1,R1=10 Ω,R2=20 Ω,電容器電容C=100 μF.已知電阻R1兩端的正弦交流電壓如圖乙所示,則()
A. 原線圈輸入電壓的最大值為400 V B. 交流電的頻率為100 Hz C. 電容器所帶電荷量恒為2×10C D. 電阻R1消耗的電功率為20 W
分卷II
-
3三、實(shí)驗(yàn)題(共2小題,共15分)15.用螺旋測(cè)微器測(cè)某一圓柱體直徑,示數(shù)如圖甲所示,此示數(shù)為 mm;用游標(biāo)卡尺測(cè)量某工件的外徑時(shí),示數(shù)如圖乙所示,則讀數(shù)為 mm.
16.要測(cè)繪額定電壓為2 V的日常用小電珠的伏安特性曲線,所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,還有以下一些器材可供選擇: A.電源E(電動(dòng)勢(shì)3.0 V,內(nèi)阻可不計(jì))B.電壓表V1(量程為0~3.0 V,內(nèi)阻約2 kΩ)C.電壓表V2(0~15.0 V,內(nèi)阻約6 kΩ D.電流表A1(0~0.6 A,內(nèi)阻約1 Ω)E.電流表A2(0~100 mA,內(nèi)阻約2 Ω)F.滑動(dòng)變阻器R1(最大值10 Ω)G.滑動(dòng)變阻器R2(最大值2 kΩ)
(1)為減少實(shí)驗(yàn)誤差,實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇,電流表應(yīng)選擇,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇.(填各器材的序號(hào))
(2)為提高實(shí)驗(yàn)精度,請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖,并畫在下面的虛線框中.(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得一組數(shù)據(jù)如下表所示,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上作出該電珠的伏安特性曲線。
(4)該小電珠的額定功率是。
四、計(jì)算題
17.如圖所示,一根電阻為R=12 Ω的電阻絲做成一個(gè)半徑為r=1 m的圓形導(dǎo)線框,豎直放置在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2 T.現(xiàn)有一根質(zhì)量為m=0.1 kg、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒,自圓形導(dǎo)線框最高點(diǎn)由靜止起沿線框下落,在下落過(guò)程中始終與線框良好接觸,已知下落距離為時(shí),棒的速度大小為v1=m/s,下落到經(jīng)過(guò)圓心時(shí)棒的速度大小為v2=m/s,試求:(取g=10 m/s2)(1)畫出下落距離為時(shí)的等效電路圖,并求出此時(shí)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大??;
(2)下落距離為時(shí)棒的加速度的大?。?/p>
(3)從開(kāi)始下落到經(jīng)過(guò)圓心過(guò)程中棒克服安培力做的功及線框中產(chǎn)生的熱量.
18.水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌ad和bc,導(dǎo)軌兩端a、b和c、d兩點(diǎn)分別連接電阻R1和R2,組成矩形線框,如圖所示,ad和bc相距L=0.5 m,放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1 T,一根電阻為0.2 Ω的導(dǎo)體棒PQ跨接在兩根金屬導(dǎo)軌上,在外力作用下以4 m/s的速度,向右勻速運(yùn)動(dòng),如果電阻R1=0.3 Ω,R2=0.6 Ω,導(dǎo)軌ad和bc的電阻不計(jì),導(dǎo)體與導(dǎo)軌接觸良好.求:
(1)導(dǎo)體棒PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小;(2)導(dǎo)體棒PQ上感應(yīng)電流的方向;
(3)導(dǎo)體棒PQ向右勻速滑動(dòng)的過(guò)程中,外力做功的功率.
19.如圖所示是一種自行車上照明用的車頭燈發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,轉(zhuǎn)軸的一端裝有一對(duì)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極,另一端裝有摩擦小輪.電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上,自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)摩擦小輪帶動(dòng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng),使線圈中產(chǎn)生正弦交流電,給車頭燈供電.已知自行車車輪半徑r=35 cm,摩擦小輪半徑r0=1.00 cm,線圈匝數(shù)N=800,線圈橫截面積S=20 cm,總電阻R1=40 Ω,旋轉(zhuǎn)磁極的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01 T,車頭燈電阻R2=10 Ω.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=8 rad/s時(shí),求:(1)發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;(2)車頭燈中電流的有效值.
20人們利用發(fā)電機(jī)把天然存在的各種形式的能(水能、風(fēng)能、煤燃燒的化學(xué)能等)轉(zhuǎn)化為電能,為了合理地利用這些能源,發(fā)電站要修建在靠近這些天然資源的地方,但是用電的地方往往很遠(yuǎn),因此,就需要高壓輸送線路把電能輸送到遠(yuǎn)方.如果某發(fā)電站將U=5 000 V的電壓直接地加在高壓輸送線路的輸入端,向遠(yuǎn)方供電,且輸送的電功率為P=300 kW.則此時(shí)安裝在高壓輸送線路的入端和終端的電能表一晝夜讀數(shù)就相差ΔE=2 400 kW·h(1 kW·h=1度電).求:
(1)此種情況下,高壓線路的終端功率和輸電效率.
2(2)若要使此高壓輸電線路的輸電效率為97%,則在發(fā)電站處應(yīng)安裝一個(gè)變壓比壓器?
是多少的變
答案解析
1.【答案】B 【解析】牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,卡文迪許測(cè)出了萬(wàn)有引力常量G;法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律;奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),法拉第總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律;伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn),提出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.故選B.2.【答案】A 【解析】由楞次定律可得開(kāi)始時(shí)電流方向?yàn)檎€框勻速運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢(shì)均勻變化,而回路電阻不變,所以電流在每個(gè)單調(diào)變化時(shí)間內(nèi)呈線性變化.所以A正確,B錯(cuò)誤;因?yàn)榫€框勻速運(yùn)動(dòng),由能量守恒知,外力的功率與線框中電流的電功率大小相等,因回路電阻不變,而電流線性變化,所以功率是非線性變化的,所以C、D均錯(cuò)誤. 3.【答案】D 【解析】渦流就是整個(gè)金屬塊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,所以產(chǎn)生渦流的條件就是在金屬塊中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,即穿過(guò)金屬塊的磁通量發(fā)生變化.而A、B、C中磁通量不變化,所以A、B、C錯(cuò)誤;把金屬塊放在變化的磁場(chǎng)中時(shí),穿過(guò)金屬塊的磁通量發(fā)生了變化,有渦流產(chǎn)生,所以D正確. 4.【答案】A 【解析】雙線繞成的線圈由于兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁通量相互抵消,不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),所以磁鐵將做自由落體運(yùn)動(dòng).故選A.5.【答案】D 【解析】根據(jù)右手螺旋定則可得,A中電流的磁場(chǎng)向里且逐漸增大,根據(jù)楞次定律可得,磁場(chǎng)增大,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向外,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,線框A外的磁場(chǎng)的方向與線框A內(nèi)的磁場(chǎng)的方向相反,當(dāng)線框A內(nèi)的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),線框B具有面積擴(kuò)展的趨勢(shì),故D正確. 6.【答案】A 【解析】原、副線圈的匝數(shù)比為n,且電流表讀數(shù)為I,則原線圈的電流為,故A正確.電動(dòng)機(jī)消耗的功率與原線圈的輸入功率相同,為,B、D錯(cuò)誤.電動(dòng)機(jī)電路屬于非純電阻電路,則歐姆定律不適用,因此電動(dòng)機(jī)兩端的電壓不能為IR,故C錯(cuò)誤. 7.【答案】B 【解析】由題圖乙可知該正弦交變電動(dòng)勢(shì)的電壓最大值為311 V,周期等于0.02 s,因此,根據(jù)正弦交變電動(dòng)勢(shì)的最大值與有效值之間的關(guān)系式U=率f=50 Hz,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;當(dāng)t=0.005 s時(shí),e=n得知選項(xiàng)C錯(cuò)誤;又f=,則頻
=311 V,取得最大值,穿過(guò)線圈的磁通量變化率最大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)t=0.01 s時(shí),交變電壓及電流方向發(fā)生改變,電壓值最小等于零,線框平面與中性面重合,選項(xiàng)B正確. 8.【答案】B 【解析】根據(jù)公式Em=NBSω可得交流電的最大值變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,根據(jù)公式ω=2πn可得角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:e=2Emsin 2ωt,故選B.9.【答案】D,故A錯(cuò)誤;因U2、I2、R不滿足歐【解析】升壓變壓器電流之比等于匝數(shù)的反比,即=姆定律公式中物理量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,故B錯(cuò)誤;升壓變壓器輸出的功率等于導(dǎo)線上消耗的功率及降壓變壓器消耗的功率之和,故C錯(cuò)誤;理想變壓器輸入功率等于輸出功率,I1U1=I2U2,故D正確. 10.【答案】C 【解析】交流電壓表測(cè)量的是交流電的有效電壓,保險(xiǎn)絲的熔斷電流指有效電流,電動(dòng)機(jī)銘牌上的額定電壓也是指有效電壓,電容器的擊穿電壓,指最大電壓,故選C.11.【答案】AB 【解析】t1時(shí)刻螺線管中電流增大,其形成的磁場(chǎng)不斷增強(qiáng),因此線圈P中的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知線圈P將阻礙其磁通量的增大,故線圈有遠(yuǎn)離和面積收縮的趨勢(shì),因此此時(shí)FN>G,故A正確;當(dāng)螺線管中電流不變時(shí),其形成磁場(chǎng)不變,線圈P中的磁通量不變,因此磁鐵線圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,故t2時(shí)刻FN=G,此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最大,故B正確,D錯(cuò)誤;t3時(shí)刻螺線管中電流為零,但是線圈P中磁通量是變化的,因此此時(shí)線圈中有感應(yīng)電流,且此時(shí),線圈中磁通量有增大趨勢(shì),故線圈有遠(yuǎn)離和面積收縮的趨勢(shì),因此此時(shí)FN>G,故C錯(cuò)誤. 12.【答案】BD 【解析】導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Bhv,又v=ωr;解得E=2 V;由于ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小保持不變,所以桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=2 V,則電流表A的示數(shù)為I==
=1 A.故A錯(cuò)誤,B正確.電阻R消耗的電功率為P=I2R=12×1.5 W=1.5 W,故C錯(cuò)誤.由楞次定律判斷可知,通過(guò)電流表的電流方向周期性變化,在一個(gè)周期內(nèi)兩種方向通過(guò)電流表的電量相等,所以在圓柱體轉(zhuǎn)過(guò)一周的時(shí)間內(nèi),流過(guò)電流表A的總電荷量為零.故D正確.故選B、D.13.【答案】AC 【解析】當(dāng)交變電流加在電容器上時(shí),有“通交流,隔直流,通高頻、阻低頻”的特性,甲圖中電容器隔直流,R得到的是交流成分,A正確,B錯(cuò)誤;乙圖中電容器能通過(guò)交流高頻成分,阻礙交流低頻成分,R得到的是低頻成分,C正確,D錯(cuò)誤. 14【答案】AD 【解析】由題圖乙可知變壓器輸出的電壓最大值為20 V,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20∶1,根據(jù)公式=,可得原線圈輸入電壓的最大值為400 V,A正確;副線圈交流電的周期為0.02 s,頻率為50 Hz,原、副線圈交流電的頻率一致,B不正確;電容器所帶電荷量為Q=CU≈1.414×10-3C,C不正確;R1消耗的電功率P=
=20 W,D正確.
15.【答案】3.550 11.50 【解析】1.螺旋測(cè)微器的固定刻度為3.5 mm,可動(dòng)刻度為5×0.010 mm=0.050 mm,所以最終讀數(shù)為3.5 mm+0.050 mm=3.550 mm.
2.游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為:1.1 cm=11 mm,游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,所以游標(biāo)讀數(shù)為10×0.05 mm=0.50 mm,所以最終讀數(shù)為:11 mm+0.50 mm=11.50 mm. 16.【答案】(1)B D F(2)電路圖如圖所示
(3)如圖所示
(4)1.00 W 【解析】(1)由題意小燈泡額定電壓為2 V,額定電流為0.5 A,故電壓表應(yīng)選B,電流表應(yīng)選D,又描繪伏安特性曲線要求電流從零調(diào),故變阻器應(yīng)用分壓式接法,應(yīng)選阻值小的變阻器F.
(2)由于小電珠電珠較小,滿足電路圖如圖所示:,電流表應(yīng)用外接法,又變阻器應(yīng)采用分壓式接法,(3)小電珠的伏安特性曲線如圖所示:
(4)由圖可知,當(dāng)電壓為2 V,電流為0.5 A;則功率
17.【答案】(1)等效電路圖見(jiàn)解析圖 0.92 V(2)8.8 m/s2(3)0.44 J 0.44 J 【解析】(1)等效電路圖如圖.
導(dǎo)體棒下落時(shí),外電路的電阻并聯(lián)后總電阻為R外==R,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=B·2r·cos 30°·v1≈0.92 V(2)F安=BI·2rcos 30°=B·
·2rcos 30°,而a==g-=8.8 m/s2.(3)由開(kāi)始下落到經(jīng)過(guò)圓心,應(yīng)用動(dòng)能定理有mgr-W安=mv-0,故克服安培力做的功W=-W安=mgr-mv≈0.44 J 所以Q=W=0.44 J.18.【答案】(1)5 A(2)Q→P(3)10 W 【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:E=BLv=1×0.5×4.0 V=2 V,又R外==Ω=0.2 Ω,則I==A=5 A(2)根據(jù)右手定則判定電流方向Q→P.(3)F=F安=BIL=1×5×0.5 N=2.5 N, P=F·v=2.5×4 W=10 W.19.【答案】(1)280 rad/s(2)0.064 A 【解析】(1)旋轉(zhuǎn)磁極與摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度相等,由于自行車車輪與摩擦小輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng).
故有ω0r0=ωr,ω0==8×rad/s=280 rad/s.(2)摩擦小輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁極轉(zhuǎn)動(dòng),線圈中產(chǎn)生正弦交流電動(dòng)勢(shì),其最大值為Em=NBSω0=800×0.01×20×10-4×280 V=4.48 V,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E=
=V≈3.2 V,通過(guò)燈泡的電流有效值I==A=0.064 A.20.【答案】(1)200 kW 66.7%(2)=
【解析】(1)此情況下,終端功率
P′=P-=300 kW-=200 kW.所以輸電效率:η==×100%=66.7%.(2)設(shè)高壓輸送線路的導(dǎo)線電阻為r,由題意知:原來(lái)線路損耗P損1=Ir=100 kW,而UI1=P,現(xiàn)在線路損耗:P損2=P×(1-97%)=Ir=9 kW,而U′I2=P,=,解得:=.
第五篇:浙江省寧波市諾丁漢大學(xué)附屬中學(xué)2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題 含解析(最終版)
寧波諾丁漢大學(xué)附屬中學(xué)2017-2018學(xué)高二下學(xué)期期中考試
物理試題
一.單項(xiàng)選擇題(本大題共13小題,每小題3分,共39分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題意要求,選對(duì)得3分,不選、多選、錯(cuò)選均不得分.)1.在超高壓帶電作業(yè)中,電工所穿的高壓工作服是用銅絲編織的,則下列說(shuō)法正確的是()
A.銅絲編織的衣服不易拉破 B.銅絲電阻小,對(duì)人體起到保護(hù)作用 C.電工被銅絲衣服所包裹,使體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零 D.電工被銅絲衣服所包裹,使體內(nèi)電勢(shì)為零 【答案】C 【解析】屏蔽服的作用是在穿用后,使處于高壓電場(chǎng)中的人體外表面各部位形成一個(gè)等電位屏蔽面,從而防護(hù)人體免受高壓電場(chǎng)及電磁波的危害。等電位說(shuō)明電勢(shì)相等而不是等于0,等電勢(shì)時(shí)電勢(shì)差為0,電場(chǎng)強(qiáng)度為0。所以C正確,ABD錯(cuò)誤;故選C。
【點(diǎn)睛】處在高壓電場(chǎng)中的人體,會(huì)有危險(xiǎn)電流流過(guò),危及人身安全,因而所有進(jìn)入高電場(chǎng)的工作人員,都應(yīng)穿全套屏蔽服. 帶電作業(yè)屏蔽服又叫等電位均壓服,是采用均勻的導(dǎo)體材料和纖維材料制成的服裝.其作用是在穿用后,使處于高壓電場(chǎng)中的人體外表面各部位形成一個(gè)等電位屏蔽面,從而防護(hù)人體免受高壓電場(chǎng)及電磁波的危害. 成套的屏蔽服裝應(yīng)包括上衣、褲子、帽子、襪子、手套、鞋及其相應(yīng)的連接線和連接頭. 2.關(guān)于物理學(xué)史,下列說(shuō)法中不正確的是()A.電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的 B.法拉第不僅提出了場(chǎng)的概念,而且直觀地描繪了場(chǎng)的清晰圖象 C.法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了真空中兩點(diǎn)電荷之間相互作用力的規(guī)律
D.庫(kù)侖在前人工作的基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力的規(guī)律 【答案】C..................3.如右圖,是某電場(chǎng)中的一條直電場(chǎng)線,一電子(重力不計(jì))從a點(diǎn)由靜止釋放,它將沿直線向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng),則可判斷()
A.該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng) B.場(chǎng)強(qiáng)Ea一定小于Eb C.電子具有的電勢(shì)能Epa一定大于Epb D.兩點(diǎn)的電勢(shì)φa一定高于φb 【答案】C
考點(diǎn):電場(chǎng)強(qiáng)度,電場(chǎng)線,電勢(shì)
4.一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變,在兩極板間插入一電介質(zhì),其電容C和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是
A.C和U均增大 B.C增大,U減小 C.C減小,U增大 D.C和U均減小 【答案】B 【解析】解:由公式
知,在兩極板間插入一電介質(zhì),其電容C增大,由公式
知,電荷量不變時(shí)U減小,B正確. 故選B 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等容的定義式和決定式的配合應(yīng)用.
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5.如圖為一塊手機(jī)電池的背面印有的一些符號(hào),下列說(shuō)法不正確的是
A.該電池的容量為500 mA·h B.該電池的電動(dòng)勢(shì)為3.6 V C.該電池在工作1小時(shí)后達(dá)到的電流為500 mA D.若電池以10 mA的電流工作,可用50小時(shí) 【答案】C 【解析】由電池的銘牌讀出:該電池的容量為500mA?h,電動(dòng)勢(shì)為3.6V.故AB正確.由電池的容量可知該電池在連續(xù)工作1小時(shí)時(shí),電流為I=500mA,不是電池在工作1小時(shí)后達(dá)到的電流為500mA.故C錯(cuò)誤.由q=It得知,若電池以10mA的電流工作,可用50小時(shí).故D正確.本題選錯(cuò)誤的,故選C.6.如右圖所示,理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng),電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干,設(shè)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為R1,它與電熱絲的電阻R2串聯(lián),接到直流電源上,電吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U,電流為I,消耗的電功率為P,則有
A.P<UI B.P=I2(R1+R2)C.P>UI D.P>I2(R1+R2)【答案】D 【解析】電吹風(fēng)機(jī)消耗的電功率P是總的功率,總功率的大小應(yīng)該是用P=IU來(lái)計(jì)算,所以總功率P=IU,所以AC錯(cuò)誤.電吹風(fēng)機(jī)中發(fā)熱的功率要用IR來(lái)計(jì)算,所以總的發(fā)熱功率為I(R1+R2),吹風(fēng)機(jī)的總功率P=IU要大于發(fā)熱部分的功率,所以B錯(cuò)誤,D正確.故選D. 點(diǎn)睛:對(duì)于電功率的計(jì)算,一定要分析清楚是不是純電阻電路,對(duì)于非純電阻電路,總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的.
7.如圖所示,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直圓弧形金屬導(dǎo)軌MN、PQ放置,導(dǎo)軌下端接有電源,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)一切摩擦。現(xiàn)欲使導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上,則下列方法可行的是 A.施加一個(gè)沿ab方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B.施加一個(gè)沿ba方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng) C.施加一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng) D.施加一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 【答案】C 【解析】導(dǎo)體棒受重力G、支持力F與安培力
作用,重力G與支持力F的合力為
與,導(dǎo)體棒靜止,處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,安培力如圖所示
重力等大反向,安培力水平向里,由圖示可知,ab棒中的電流由a指向b,由左手定則可知,磁場(chǎng)豎直向下;故選C?!军c(diǎn)睛】對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析,然后由平衡條件判斷出安培力的方向,最后由左手定則判斷磁場(chǎng)的方向.
8.如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r,電阻R2為定值電阻,R1為滑動(dòng)變阻器,A、B為水平放置的電容器的上下兩個(gè)極板。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1處于某位置時(shí),A、B兩板間的帶電油滴恰好懸浮不動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是
A.兩極板A、B間正對(duì)面積減小其他條件不變時(shí),油滴將向下運(yùn)動(dòng)
B.移動(dòng)R1的滑動(dòng)觸頭且其他條件不變時(shí),電壓表的讀數(shù)增大了ΔU,則電阻R2兩端的電壓減小了ΔU C.R1滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)且其他條件不變時(shí),帶電油滴向上運(yùn)動(dòng) D.R1滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)且其他條件不變時(shí),R2上消耗的熱功率變小 【答案】D 【解析】?jī)H把兩極板A、B間相對(duì)面積減小,電容器的電壓不變,由
分析得知,板間場(chǎng)強(qiáng)不變,油滴所受電場(chǎng)力不變,則油滴仍保持靜止。故A錯(cuò)誤。移動(dòng)的滑動(dòng)觸頭且其他條件不變時(shí),電壓表的讀數(shù)增大了則電阻兩端的電壓減小小于,說(shuō)明變阻器的電阻增大,總電流減小,電源內(nèi)電阻電壓減小,.故B錯(cuò)誤。電容器的電壓等于路端電壓,欲使帶電油滴向上運(yùn)動(dòng),必須增大路端電壓,則使可變電阻滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)。故C錯(cuò)誤。若將的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí),的電阻增大,總電流減小,即可知的發(fā)熱功率減小。故D正確。故選D?!军c(diǎn)睛】?jī)H把兩極板A、B間相對(duì)面積減小,電容器的電壓不變,由
分析板間場(chǎng)強(qiáng)變化和油滴所受電場(chǎng)力變化,判斷油滴的運(yùn)動(dòng)情況.移動(dòng)的滑動(dòng)觸頭且其他條件不變時(shí),根據(jù)閉合電路的歐姆定律分析電壓的變化,及帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)功率的表達(dá)式分析功率的變化。
9.美國(guó)研發(fā)的強(qiáng)力武器軌道電磁炮在試射中,將炮彈以5倍音速,擊向200公里外目標(biāo),射程為海軍常規(guī)武器的10倍,且破壞力驚人。電磁炮原理如圖所示,若炮彈質(zhì)量為m,水平軌道長(zhǎng)L,寬為d,軌道摩擦不計(jì),炮彈在軌道上做勻加速運(yùn)動(dòng)。要使炮彈達(dá)到5倍音速(設(shè)音速為v),則
A.炮彈在軌道上的加速度為C.磁場(chǎng)力做功的最大功率為【答案】C 【解析】根據(jù),解得
B.磁場(chǎng)力做的功為
D.磁場(chǎng)力的大小為,故A錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理可知,磁場(chǎng)力做的功等,故B錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第二定律可知,磁場(chǎng)力的,故C正確,D錯(cuò)誤;故于炮彈動(dòng)能的增加量,即大小為選C。,根據(jù)P=Fv,得最大的功率為【點(diǎn)睛】炮彈在磁場(chǎng)力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可以求出磁場(chǎng)力,根據(jù)動(dòng)能定理可以求出磁場(chǎng)力做的功;根據(jù)P=Fv可以求出最大功率。
10.如圖所示,直線MN上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電子1從磁場(chǎng)邊界上的a點(diǎn)垂直MN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)t1時(shí)間從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。之后電子2也由a點(diǎn)沿圖示方向以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開(kāi)磁場(chǎng),則為
A.B.2 C.D.3 【答案】D 【解析】粒子在磁場(chǎng)中都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)題意畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,如圖所示:
電子1垂直射進(jìn)磁場(chǎng),從b點(diǎn)離開(kāi),則運(yùn)動(dòng)了半個(gè)圓周,ab即為直徑,c點(diǎn)為圓心,電子2以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開(kāi)磁場(chǎng),根據(jù)半徑可知,粒子1和2的半徑相等,根據(jù)幾何關(guān)系可知,△aOc為等邊三角形,則粒子2轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為60°,所以粒子1運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,粒子2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以,故選D.點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵要知道電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期和半徑都相同,根據(jù)幾何關(guān)系求解時(shí)間比.
11.如圖所示,沿直線通過(guò)速度選擇器的正離子從狹縫S射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,偏轉(zhuǎn)后出現(xiàn)的軌跡半徑之比為R1∶R2=1∶2,則下列說(shuō)法正確的是
A.離子的速度之比為1∶2 B.離子的電荷量之比為2∶1 C.離子的質(zhì)量之比為1∶2 D.離子的比荷之比為2∶1 【答案】D 【解析】試題分析:粒子沿直線通過(guò)速度選擇器,可知電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,有:qvB=qE,解得.可知粒子的速度之比為1:1,故A錯(cuò)誤.粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),根據(jù),則荷質(zhì)比
得,因?yàn)樗俣认嗟?,磁感?yīng)強(qiáng)度相等,半徑之比為1:2,則比荷之比為2:1.由題目條件,無(wú)法得出電荷量之比、質(zhì)量之比,故BC錯(cuò)誤,D正確.故選D??键c(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握在速度選擇器中作勻速直線運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡.掌握粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式公式,并能靈活運(yùn)用。
12.如圖所示,AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌,電阻不計(jì),AO沿豎直方向,OC沿水平方向;PQ是金屬直桿,電阻為R,幾乎豎直斜靠在導(dǎo)軌AO上,由靜止開(kāi)始在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中P、Q端始終在金屬導(dǎo)軌AOC上;空間存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則在PQ桿從開(kāi)始滑動(dòng)到P端滑到OC的過(guò)程中,PQ中感應(yīng)電流的方向
A.始終是由P→Q B.始終是由Q→P C.先是由P→Q,后是由Q→P D.先是由Q→P,后是由P→Q 【答案】C 【解析】在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中,△POQ的面積先增大,后減小,穿過(guò)△POQ磁通量先增大,后減小,根據(jù)楞次定律可知:感應(yīng)電流的方向先是由P→Q,后是由Q→P.故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。
【點(diǎn)睛】在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中,△POQ的面積先增大,后減小,穿過(guò)△POQ磁通量先增大,后減小,根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向.
13.如圖所示,一個(gè)電荷量為-Q的點(diǎn)電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)。另一個(gè)電荷量為+q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙,從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為v,且為運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的最小值。已知點(diǎn)電荷乙受到的阻力大小恒為f,AB間距離為L(zhǎng)0,靜電力常量為k,則下列說(shuō)法正確的是
A.點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)向甲運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,加速度逐漸增大 B.點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)向甲運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,其電勢(shì)能先增大再減小 C.OB間的距離為
D.在點(diǎn)電荷甲形成的電場(chǎng)中,AB間電勢(shì)差【答案】C
【解析】點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)向甲運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,受向左的靜電力和向右的摩擦力,兩球靠近過(guò)程中庫(kù)侖力逐漸增大,小球先減速后加速,所以加速度先減小后增大,故A錯(cuò)誤;在小球向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力一直做正功,因此電勢(shì)能一直減小,故B正確;當(dāng)速度最小時(shí)有:,解得:,故C正確;點(diǎn)電荷從A運(yùn)動(dòng)B過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理有:,解得:,故D錯(cuò)誤。所以BC正確,AD錯(cuò)誤。
二.不定項(xiàng)選擇題(本大題共3小題,每小題2分,共6分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,至少有一項(xiàng)符合題意要求,選對(duì)得2分,選不全得1分,不選、多選、錯(cuò)選均不得分.)14.某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e=50sin100πt(V),對(duì)此電動(dòng)勢(shì),下列表述正確的有 A.最大值是50V B.頻率是100Hz C.有效值是25V D.周期是0.02s 【答案】CD 【解析】交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式知電壓最大值為50V,有效值為,頻率為,故AC錯(cuò)誤;周期為,故B錯(cuò)誤,D正確。所以D正確,ABC錯(cuò)誤。
15.如圖所示,兩平行金屬板A、B板間電壓恒為U,一束波長(zhǎng)為λ的入射光射到金屬板B上,使B板發(fā)生了光電效應(yīng),已知該金屬板的逸出功為W,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,已知普朗克常量為h,真空中光速為c,下列說(shuō)法中正確的是
A.入射光子的能量為h B.到達(dá)A板的光電子的最大動(dòng)能為h-W+eU C.若增大兩板間電壓,B板沒(méi)有光電子逸出 D.若減小入射光的波長(zhǎng)一定會(huì)有光電子逸出 【答案】ABD 【解析】A、根據(jù),而,則光子的能量為,故A正確;,根據(jù)動(dòng)能定理,故B正確;,則當(dāng)?shù)竭_(dá)A板的光電B、光電子的逸出最大動(dòng)能子的最大動(dòng)能為C、若減小入射光的波長(zhǎng),那么頻率增大,仍一定會(huì)有光電子逸出,故C正確; D、金屬板的逸出功與極限頻率有關(guān),與入射率無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。
點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵掌握發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于截止頻率.以及知道動(dòng)能定理的應(yīng)用,并理解光電效應(yīng)方程的應(yīng)用,注意入射光的頻率決定光電子的最大初動(dòng)能。
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16.如圖為氫原子的能級(jí)示意圖,假設(shè)氫原子從n能級(jí)向較低的各能級(jí)躍遷的概率均為則對(duì)300個(gè)處于n=4能級(jí)的氫原子,下列說(shuō)法正確的是。
A.向低能級(jí)躍遷時(shí),向外輻射的光子的能量可以是任意值 B.向低能級(jí)躍遷時(shí),向外輻射的光子能量的最大值為12.75eV C.輻射的光子的總數(shù)為550個(gè) D.吸收大于1eV的光子時(shí)不能電離 【答案】BC 【解析】根據(jù),可知這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光子,故向外輻射的光子,則300個(gè)氫原子中:的能量不是任意值,而從n=4和n=1間的能級(jí)差最大,為:故A錯(cuò)誤,B正確。氫原子從n能級(jí)向較低的各能級(jí)躍遷的概率均為n=4→3,n=4→2和n=4→1各有100個(gè);然后n=3→2和n=2→1各50個(gè),此時(shí)n=2能級(jí)的氫原子的個(gè)數(shù)為150個(gè),所以n=2→1的光子也是150個(gè),輻射的光子的個(gè)數(shù)共:100×3+50×2+150=550個(gè)。故C正確。處于n=4能級(jí)的氫原子的能量為-0.85eV,所以 吸收大于1eV的光子時(shí)能電離,故D錯(cuò)誤。故選BC。
【點(diǎn)睛】根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式求出這些氫原子總共能輻射不同頻率的光子種數(shù);能級(jí)差越大,輻射的光子頻率越大,波長(zhǎng)越?。鶕?jù)輻射的光子能量與金屬的逸出功比較,判斷能否發(fā)生光電效應(yīng).
三.非選擇題(本題共7小題,共55分)17.在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡額定電壓為2.5V、電流為0.3A.(1)部分連線的實(shí)物照片如圖甲所示,請(qǐng)?jiān)趫D中完成實(shí)物連接圖.
(2)某次實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.18A,電壓表的指針如圖乙所示,則電壓為_(kāi)_______V,此時(shí)小燈泡的功率是________W.(3)正確測(cè)量獲得的伏安特性曲線是下列圖象中的________(填字母).
A.B.C.D.【答案】(1).(1)(2).(2)1.50,0.27(3).(3)C 【解析】(1)小燈泡額定電壓為2.5 V,故電壓表選擇0~3 V的量程;測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線時(shí),電壓、電流需從0開(kāi)始調(diào)節(jié),故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法;電流表采用外接法。故實(shí)物連接圖如下圖所示:
(2)結(jié)合量程可讀出電壓表的示數(shù)為1.50 V,故小燈泡的功率P=UI=0.27 W.(3)隨著電壓的增大,小燈泡的電阻越來(lái)越大,故C正確.
18.用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻,要用到選擇開(kāi)關(guān)K和兩個(gè)部件S、T.請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量.
(1)旋動(dòng)部件________,使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線.(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置.
(3)將插入“+”“-”插孔的表筆短接,旋動(dòng)部件________,使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________(填“0”刻線或“∞”刻線).
(4)將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大.為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟,并按________的順序進(jìn)行操作,再完成讀數(shù)測(cè)量. A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1 k”的位置 B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置
C.將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接 D.將兩表筆短接,旋動(dòng)合適部件,對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)
【答案】(1).(1)S(2).(3)T,(3).“0”刻線(4).(4)BDC 【解析】①首先要對(duì)表盤機(jī)械校零,所以旋動(dòng)部件是S.③接著是歐姆調(diào)零,將“+”、“-”插孔的表筆短接,旋動(dòng)部件T,讓表盤指針指在最右端零刻度處.
④當(dāng)兩表筆分別與待測(cè)電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小,為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,必須將指針指在中間刻度附近,所以要將倍率調(diào)大.原因是指針偏轉(zhuǎn)小,則說(shuō)明刻度盤值大,現(xiàn)在要指針偏大即刻度盤值要小,則只有調(diào)大倍率才會(huì)實(shí)現(xiàn).所以正確順序BDC.視頻 19.電源與電阻R組成串聯(lián)電路,路端電壓U隨電流的變化圖線及電阻R的U-I圖線如圖所示,求:
(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;(2)電源的路端電壓;(3)電源的輸出功率.
【答案】(1)4V,1Ω(2)3V(3)3W 【解析】試題分析:由電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象可知,圖象與縱軸的交點(diǎn)等于電源的電動(dòng)勢(shì),其斜率大小等于電源的內(nèi)阻.電阻R的伏安特性曲線的斜率等于電阻.兩圖線的交點(diǎn)讀出電流與電壓,求出電源的輸出功率。
(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E-Ir,當(dāng)I=0時(shí),U=E 由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為:E=4V 內(nèi)阻等于圖線的斜率大小,則內(nèi)阻為:
(2)兩圖線的交點(diǎn)表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時(shí)工作狀態(tài) 由圖讀出電壓U=3V,則電源的路端電壓為3V(3)交點(diǎn)的電流I=1A,則電源的輸出功率為:
【點(diǎn)睛】對(duì)于圖線關(guān)鍵要根據(jù)物理規(guī)律,從數(shù)學(xué)角度來(lái)理解其物理意義.本題要抓住圖線的斜率、交點(diǎn)的意義來(lái)理解圖象的意義.
20.如圖所示,在A點(diǎn)固定一正電荷,電荷量為Q,在離A高度為H的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠,開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電力常量為k,兩電荷均可看成點(diǎn)電荷,不計(jì)空氣阻力.
(1)求液珠的比荷;
(2)求液珠速度最大時(shí)離A點(diǎn)的距離h;(3)若已知在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中,某點(diǎn)的電勢(shì)可表示成φ=,其中r為該點(diǎn)到Q的距離(選無(wú)限遠(yuǎn)的電勢(shì)為零).求液珠能到達(dá)的最高點(diǎn)B離A點(diǎn)的高度rB. 【答案】(1)(2)
(3),【解析】試題分析:(1)設(shè)液珠的電量為,質(zhì)量為,由題意知,當(dāng)液珠在C點(diǎn)時(shí)比荷為。,得,由題意得,即,解得。
。(2)當(dāng)液珠速度最大時(shí)(3)設(shè)BC間的電勢(shì)差大小,對(duì)由釋放至液珠到達(dá)最高點(diǎn),將第(速度為零)的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得(1)問(wèn)的結(jié)果代入化簡(jiǎn)考點(diǎn):動(dòng)能定理的應(yīng)用、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道液珠的加速度為零時(shí),速度最大,以及能夠熟練運(yùn)用動(dòng)能定理和電場(chǎng)力做功公式。
21.如圖所示的器材可用來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向,其中L1為原線圈,L2為副線圈.
(1)在給出的實(shí)物圖中,將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路.
(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,除了查清流入檢流計(jì)電流的方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外,還應(yīng)查清__________的繞制方向(選填“L1”、“L2”或“L1和L2”).
閉合開(kāi)關(guān)之前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于最__________端(選填“左”或“右”).
【答案】(1).(1)(2).(2)L1和L2,右
【解析】試題分析:(1)電源,線圈,開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器組成一個(gè)閉合回路,電流表和線圈組成一個(gè)閉合回路,如圖所示
(2)還應(yīng)查清“L1和L2” 繞制方向
(3)閉合開(kāi)關(guān)之前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于右端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大.
考點(diǎn):研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向
22.如圖所示,在x軸上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外;在x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向與xOy平面平行,且與x軸成45°夾角.一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以速度v0從y軸上P點(diǎn)沿y軸正方向射出,一段時(shí)間后進(jìn)入電場(chǎng),進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向相反;又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間T0,磁場(chǎng)方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶铮笮〔蛔?,不?jì)重力.
(1)求粒子從P點(diǎn)出發(fā)至第一次到達(dá)x軸時(shí)所需的時(shí)間;(2)若要使粒子能夠回到P點(diǎn),求電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值. 【答案】(1)(2)
【解析】試題分析:(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為R,運(yùn)動(dòng)周期為T,根據(jù)洛倫茲力公式以及圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可得
①②
依題意,粒子第一次到達(dá)x軸時(shí),運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為,所需時(shí)間聯(lián)立①②③解得④
③
(2)粒子進(jìn)入電場(chǎng)后,先做勻減速運(yùn)動(dòng),直到速度為零,然后沿原路返回做勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)x軸時(shí)速度大小仍為,設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為 加速度大小為a,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,有聯(lián)立⑤⑥解得⑦
⑧ ⑤
⑥
根據(jù)題意,要使粒子能夠回到P點(diǎn),必須滿足聯(lián)立⑦⑧解得,電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為考點(diǎn):考查了帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,首先要運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法分析清楚粒子的運(yùn)動(dòng)情況,再選擇合適方法處理.對(duì)于勻變速曲線運(yùn)動(dòng),常常運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法,將其分解為兩個(gè)直線的合成,由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解;對(duì)于磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng),要正確畫出軌跡,由幾何知識(shí)求解半徑
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23.運(yùn)用電磁感應(yīng)可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的速度.當(dāng)固定著線圈的小車進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),根據(jù)線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小,可以間接測(cè)量出小車的速度.如圖所示,水平地面上方存在有邊界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B.電阻為R的矩形單匝線圈MNPQ固定在小車A上,其中MN邊水平,NP邊豎直,高度為L(zhǎng),小車A和線圈的總質(zhì)量為m.小車載著線圈在光滑水平面上一起以初速度v0(未知)做勻速運(yùn)動(dòng),與另一輛停在磁場(chǎng)邊界處且質(zhì)量也為m的小車C發(fā)生碰撞,碰后立刻粘在一起,隨后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈中感應(yīng)電流為I,小車A完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1.已知小車由絕緣材料做成,小車長(zhǎng)度與線圈MN邊長(zhǎng)度相同.求:
(1)線圈中感應(yīng)電流的方向和小車A的初速度v0的大?。?2)小車A進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q;(3)小車A進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)線圈橫截面的電荷量q. 【答案】(1)(2)
(3)
【解析】試題分析:(1)根據(jù)楞次定律判斷線圈中感應(yīng)電流的方向,AC碰撞動(dòng)量守恒,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)閉合電路的歐姆定律列式,聯(lián)立求出;(2)根據(jù)能量守恒定律,求出小車A進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈產(chǎn)生的熱耳熱Q;(3)根據(jù)動(dòng)量定理求小車A進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)線圈截面的電荷量。(1)由楞次定律知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)椋篗→Q→P→N→M 設(shè)小車的初速度為,小車A與C碰撞時(shí),根據(jù)動(dòng)量守恒定律:線圈切割磁感線感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
由閉合電路歐姆定律得線圈中電流得:
(2)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,系統(tǒng)減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成線圈的焦耳熱,即
解得:
(3)設(shè)線圈從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,線圈的平均電流為 根據(jù)動(dòng)量定理得:通過(guò)的電荷量解得:
【點(diǎn)睛】本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)和能量知識(shí)的綜合.運(yùn)用功能關(guān)系時(shí),要分析回路中涉及幾種形式的能,分析能量是如何轉(zhuǎn)化的是關(guān)鍵.