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湖北省咸宁市崇阳县沙坪职业中学高二物理联考试卷含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. 如图所示,在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波,波速为3.0m/s,频率为2.5Hz,振幅为8.0×10-3m.已知t=0时刻P处质点的位移为y=4.0×10-2m,速度沿y轴正向,Q点在P点右方9.0×10-1m处,对于Q处的质点来说 ( )
A.在t=0时,位移为y=-4.0×10-2m.
B.在t=0时,速度沿y轴负方向.
C.在t=0.1s时,位移为y=-4.0×10-2m.
D.在t=0.1s时,速度沿y轴正方向.
参考答案:
BC
2. (多选题)如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )
A.R1:R2=1:3
B.R1:R2=3:1
C.将R1与R2串联后接于电源上,则电流比I1:I2=1:3
D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1:I2=3:1
参考答案:
AD
【考点】欧姆定律.
【分析】通过I﹣U图象得出两电阻的关系.串联电路电流相等,并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比.
【解答】解:A、根据I﹣U图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1:R2=1:3;故A正确,B错误;
C、串联电路电流处处相等,所以将R1与R2串联后接于电源上,电流比I1:I2=1:1.故C错误;
D、并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,所以将R1与R2并联后接于电源上,电流比I1:I2=3:1.故D正确;
故选:AD.
3. (单选)如图所示,在一水平放置的磁铁右侧,悬挂着一个圆形通电线圈,开始时线圈在外力的作用下静止在与纸面垂直的竖直面内。图中实线表示线圈在纸面外的部分,虚线表示线圈在纸面后的部分,电流方向如图。当撤去维持线圈静止的外力后( )
A.线圈将向左摆动 B.线圈将向右摆动
C.线圈将顺时针转动(俯视) D.线圈将逆时针转动(俯视)
参考答案:
B
4. 如图所示,波源S从平衡位置y=0开始振动,运动方向竖直向上(y轴的正方向),振动周期T=0.01s,产生的机械波向左、右两个方向传播,波速均为v=80m/s,经过一段时间后,P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m.若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点,则在下图所示的四幅振动图象中,能正确描述S、P、Q三点振动情况的是( )
A.甲为Q点的振动图象 B.乙为振源S点的振动图象
C.丙为P点的振动图象 D.丁为P点的振动图象
参考答案:
AD
5. 如图所示,半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,将产生等效电流,则
A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
B.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
C.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环的半径增大,电流将变大
D.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环的半径增大,电流将变小
参考答案:
AB
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. (6分)如图所示“]”形金属线框的两平行边间距为L,垂直于线框平面的匀强磁场磁感应强度为B特,线框上连接的电阻阻值为R,其它电阻不计,当不记电阻的与金属框始终接触良好的金属棒MN以垂直于磁感线方向的速度v匀速运动时,感应电动势的大小为 ,电阻R消耗的电功率为 。
参考答案:
BLv,
7. 如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置,B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回,两球刚好不发生第二次碰撞,A、B两球的质量之比为 ,A、B碰撞前、后两球总动能之比为 .
参考答案:
4:1,9:5
【考点】动量守恒定律.
【分析】设开始时B的速度为v0,由题得出B与A碰撞后A与B的速度关系,然后由动量守恒定律即可求出质量关系,由动能的定义式即可求出动能关系.
【解答】解:设开始时B的速度为v0,B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A与挡板碰后原速率返回,两球刚好不发生第二次碰撞,所以碰撞后A与B的速度方向相反,大小相等,A的速度是,B的速度是,选取向左为正方向,由动量守恒定律得:
整理得:
碰撞前的动能:
碰撞后的动能: =
所以:
故答案为:4:1,9:5
8. (19分)(1)实验室常用打点计时器打出的纸带,研究与纸带相连接物体的运动.纸带上直接记录的物理量有 和 ;若打点计时器使用的交流电源的频率为f,每5个点取一个记数点,则相邻记数点的时间间隔为 .
参考答案:
时间、位移(或位置)、5/f
解:用打点计时器研究小车的运动情况时,打出的纸带上记录的是相邻两点间的时间间隔是相等的,同时还记录了运动物体在此时间内通过的路程.每5个点取一个点,则记数点之间的时间间隔为5T,T ,所以时间间隔为 ,故答案为:时间、位移(或位置)、5/f
9. 如图,长为a、宽为b的矩形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v向右匀速拉出,第二次以同样大小的线速度v让线框转过90°。两次过程中,线框产生的平均感应电动势之比为________,通过线圈的截面的电量之比为_____________。 相同第一次线框运动到磁场边缘时与第二次线框转过90°时(左侧边均未离开磁场),两次线框的瞬时发热功率之比为________。
参考答案:
π︰2 , 1 ︰ 1 , 1 ︰ 1
10. (6分)将重的物体,置于倾角为的斜面上静止,则物体除受重力外,还受到 作用,这些力(除重力)的合力大小等于 ,方向是 。
参考答案:
支持力、摩擦力;40N(重力);竖直向上
11. (4分)克斯韦电磁场理论的两个基本论点是:变化的磁场可以产生电场;变化的电场可以产生 ,从而预言了空间可能存在电磁波。电磁波按照波长由长到短排列依次是:无线电波、红外线、 、紫外线、x射线和γ射线。
参考答案:
磁场;可见光
12. 某电铃正常工作时的电压是6V,电阻是10,现手边有一电压是15V的电源,要使电铃正常工作应将这个电铃与_________欧的电阻______联后接到这个电源上
参考答案:
13. 如图所示,三相交流电的线电压为380V,三相负载为三个完全相同的灯泡,则图中a灯的电压为________V;当交流电源的A相断开时,图中b灯的电压为________V。
参考答案:
220,190
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示,实验结果发现重物减少的重力势能略大于增加的动能,其主要原因是
A.重物的质量过大
B.重物的体积过小
C.电源的电压偏低
D.重物及纸带在下落时受到阻力
参考答案:
D
15. 有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样,现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线.
(1)有同学设计了如下实验电路(如左图),这样测得的小灯泡电阻与小灯泡电阻真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)
(2)请根据这位同学的电路设计,在实物图上连线。
(3)P为图中图线上的一点,PN为图线上P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则由图可知:随着所加电压的增加,小灯泡的电阻将________ (填“增大”、“减小”或“不变”);对应P点,小灯泡的电阻值约为________Ω.(保留三位有效数字)
参考答案:
(1)偏小 (2)如图所示 (3)增大 5.33
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下,PT下方的电场E0的场强方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电量为+q、质量为m的粒子.从某时刻起由Q到P点间的带电粒子,依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为L/2.不计粒子的重力及它们间的相互作用.试求:
(1)电场强度E0与E1;
(2)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P点的距离有什么规律?
参考答案:
(1)设粒子经PT直线上的点R由E0电场进入E1电场,由Q到R及R到M点的时间分别为t1与t2,到达R时竖直速度为vy,则:
由、及得:
①
②
③ ks5u
④ ks5u
上述三式联立解得:,
(2)由E1=2E0及③式可得t1=2t2.
因沿PT方向粒子做匀速运动,故P、R两点间的距离是R、T两点间距离的两倍.即粒子在E0电场做类平抛运动在PT方向的位移是在E1电场中的两倍.
设PQ间到P点距离为△y的F处射出的粒子通过电场后也沿水平方向,若粒子第一次达PT直线用时△t,水平位移为△x,则
ks5u
粒子在电场E1中可能做类平抛运动后垂直CD边射出电场,也可能做类斜抛运动后返回E0电场,在E0电场中做类平抛运动垂直CD水平射出,或在E0电场中做类斜抛运动再返回E1电场.
若粒子从E1电场垂直CD射出电场,则
(n=0、1、2、3、……)
解之得:
(n=0、1、2、3、……)
若粒子从E0电场垂直CD射出电场,则
(k=1、2、3、……)
(k=1、2、3、……)
即PF间的距离为其中n=0、1、2、3、……,k=1、2、3、……
或 (n=1、2、3、……)
解之得:
(n=1、2、3、……)
即PF间的距离为 (n = 1,2,3,……)
17. 如图所示,线圈的面积100 cm2,共100匝。处在B=0.5T的匀强磁场中,以Hz的频率匀速转动。已知线圈电阻为1Ω,外接电阻R为9Ω,合上开关K,那么:
(1)K合上后电压表的读数是多少?
(2)K合上后,以图示位置为计时零点,写出电流瞬时值的表达式。
(3)求线圈从图示位置开始转过30°角的过程中,通过线圈导线截面的电量。
参考答案:
(1)63.63V (2)10cos200t (3)0.025C
18. 有一匝数n=200匝的矩形线圈abcd放在磁场中,线圈回路的总电阻R=5Ω。线圈平面垂直于磁感线方向,穿过线圈的磁通量Ф随时间变化的规律如图所示,求线圈中产生的感应电动势和感应电流及感应电流的热功率。
参考答案:
解:E=n=200×V=1×10-2V
i==A=2×10-3A
P=i2R=(2×10-3)2×5=2×10-5W
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