湖北省荆州市石首新厂高级中学高二物理联考试卷含解析

湖北省荆州市石首新厂高级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. 下列说法中正确的是（　　） A．电子的发现说明原子是可分的 B．天然放射现象说明原子具有核式结构 C．光电效应证实了光具有波动性 D．天然放射现象中的α、β、γ射线都能在电场中发生偏转 参考答案： A 【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；光电效应． 【分析】电子来自于原子中；α粒子散射实验提出原子具有核式结构；光电效应证实光有粒子性；γ射线不带电，在电场中不受电场力作用，从而即可各项求解． 【解答】解： A、汤姆生发现电子后，原子是可以再分，故A正确； B、天然放射现象说明原子核具有复杂结构，而α粒子散射实验提出原子具有核式结构，故B错误； C、光电效应证实了光具有粒子性，故C错误； D、α、β射线均带电，在电场中受到电场力作用下偏转，而γ射线不带电，则在电场中不发生偏转，故D错误； 故选：A． 2. ．电池的电动势为E，内电阻为r，给一个电枢线圈电阻为R的电动机供电，当电动机正常工作时，通过电动机电枢线圈的电流为I，电动机两端的电压为U，经过时间t后，有 　　A．电池在内外电路做功为 　　B．电池消耗的化学能为IEt 　　C．电动机输出的机械能为          D．电动机产生的焦耳热为IUt 参考答案： ABC 3. 质量为m，长度为L的金属细杆放在倾角为θ的斜面上，杆与斜面间的动摩擦因数为μ。杆中通有垂直纸面向里的恒定电流。整个装置处在如图所示的匀强磁场中，金属杆处于静止状态。其中杆与斜面间的摩擦力可能为零的是 A．①③                   B．②③                   C．①②④               D．②③④ 参考答案： C 4. （单选）如图所示，在光滑的水平面上，静置一个质量为M小车，在车上固定的轻杆顶端系一长为l细绳，绳的末端拴一质量为m的小球，将小球拉至水平右端后放手，则 A．系统的动量守恒 B．水平方向任意时刻m与M的动量等大反向 C．m不能向左摆到原高度 D．小球和车可以同时向同一方向运动 参考答案： B 5. 跳伞运动员从悬停在空中的直升飞机上由静止开始下落，已知运动员在打开降落伞之前做自由落体运动，打开降落伞之后即做匀速直线运动，则描述运动员下落速度随时间变化的v－t图像中，正确的是 ( ) 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，在E=400V/m的匀强电场中，a、b两点相距d=4cm，它们的连线跟场强方向的夹角是60°，则Uba=　8　V． 参考答案： 考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系．版权所有 专题： 电场力与电势的性质专题． 分析： 根据顺着电场线方向电势降低，判断出a、b两点电势的高低，由U=Ed求解电势差Uba的大小． 解答： 解：根据顺着电场线方向电势降低，判断得知a点的电势低于b点的电势，则Uab＞0． 则得：Uba=Ecos60°=400×0.04×0.5V=8V 故答案为：8． 7. 如图，矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO’轴以角速度ω匀速转动，外电路阻值为R。在线圈由图示位置转过的过程中，求： （a）线圈产生感应电动势的瞬时值表达式e=                 （b）电阻R两端电压U=                    参考答案： 8. 13热力学温度T和摄氏温度t之间的关系是                       。 参考答案： 9. 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，由图可知该金属的极限频率为   ▲   Hz，该金属的逸出功为   ▲   J（结果保留两位有效数字），斜率表示   ▲   。 参考答案： 4.27×1014Hz  4.3×10-14．普朗克常量 解析解：根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W，Ek-γ图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为：γ0=4.27×1014 Hz．根据光电效应方程得，Ekm=hγ-W0，当入射光的频率为γ=5.5×1014Hz时，最大初动能为Ekm=0.5eV．当入射光的频率为γ0=4.27×1014Hz时，光电子的最大初动能为0．由图像知与横轴焦点 4.3，所以逸出功 4.3×10-14   J，Ek-γ图象的斜率表示普朗克常量 10. 如图所示，是某实验小组同学根据实验数据绘制的图像，直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图像，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，用该电源与电阻R组成闭合电路，则电阻R=         ，电源的电动势为       ，内电阻为           电源的总功率         。 参考答案： ，3V，，6W 11. 将一个的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功．从C点移 到D点，电场力做功，若已知B点比C点电势高3V，则＝________V．。 参考答案：    2  12. 质量m=2.5kg的物体静止在粗糙的水平面上，在如图所示的水平拉力F作用下开始运动，则6s末物体的速度大小为　12　m/s．（已知物体与水平面间动摩擦因数0.2，且最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．g取10m/s2） 参考答案： 解： 物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可得到最大静摩擦力的值为： fm=μmg=0.2×2.5×10N=5N； 可知前2s物体静止． 由牛顿第二定律可得2s～4s加速度为： ； 故4s末速度为： v1=a1t1=2×2m/s=4m/s； 由牛顿第二定律可得4s～6s加速度为： ； 6s末的速度为： v=v1+a2t2=4m/s+4×2m/s=12m/s； 故答案为：12． 13. 用量程为5mA的电流表改装成一欧姆表，其电路如图所示，已知电源电动势为1.5V，那么原来表盘上2mA刻度线处改写为电阻值是______Ω。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示，在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中， （1）斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是           . A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B．保证小球飞出时，速度沿水平方向 C．保证小球在空中运动的时间每次都相等 D．保证小球运动的轨道是一条抛物线。 （2）该实验装置对轨道的要求是                A.必需光滑       B.可以粗糙 （3）某同学做“研究平抛物体运动”实验时在白纸上画出小球的运动轨迹如图所示，根据图中的数据，计算小球做平抛运动的初速度v0=____ ___m/s.( 计算结果保留两位有效数字，g=9. 8m/s2 ) 参考答案： 15. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、不带铁芯的线圈B、电流计及开关如下图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动触头P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转.下列说法正确的是           . A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动触头P向右加速滑动都能引起电流计指针左偏 B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针右偏 C.滑动变阻器的滑动触头P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向                   参考答案： B 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如右图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O.试求： (1)粒子从射入到打到屏上所用的时间； (2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α； (3)粒子打到屏上的点P到O点的距离x. 参考答案： （1）:2L/ v0 （2）: tan α=qEL /m v02 (3):OP=3 qEL2 /2m v02 17. 如图所示，线圈abcd的面积是0.01m2，共1000匝，线圈电阻为10Ω，外接电阻R=90Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求： （1）从图示位置开始计时，写出感应电动势的瞬时值表达式． （2）电路中交流电压表和电流表的示数． （3）线圈由如图位置转过60°的过程中，流过电阻R的电量为多少？ 参考答案： 解：（1）交流电的频率：f=Hz=5Hz 角速度为ω=2πf=2π×5=10πrad/s； 最大值：Em=NBSω=1000××0.01×10π=100V， 故表达式为：e=100sin10πt； （2）感应电动势的有效值E==100V；线圈电阻为10Ω，外接电阻R=90Ω，根据闭合电路欧姆定律，则有： 而电流表的示数，I===1A； 交流电压表的电压U=R=1×90=90V； （3）由法拉第电磁感应定律可知： q===n=n=1000×=0.02C； 答：（1）瞬时值表达式为：e=100sin10πt； （2）电路中交流电压表和电流表的示数为90V和1A． （3）线圈由如图位置转过60°的过程中，流过电阻R的电量为0.02C． 18. 如图所示，匀强磁场磁感应强度B=0.5T，匝数为n=50 匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm．线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时． （1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式； （2）若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω，外接一阻值为13Ω的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出交流感应电流i的瞬时值表达式； （3）若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感应电动势e′和感应电流i′的瞬时表达式如何？ 参考答案： 解：（1）线圈转动的角速度， 则感应电动势的最大值Em=nBSω=50×0.5×0.25×0.2×50π=196V， 从图示位置开始计时，e=Emcosωt=196cos（50πt）V． （2）根据欧姆定律得，， 则i=14cos（50πt）A （3）若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，即从中性面开始计时，感应电动势和电流的瞬时值分别为e′=196sin（50πt） V，i′=14sin（50πt） A． 答：（1）交流感应电动势e的瞬时值表达式为e=196cos（50πt）V． （2）交流感应电流i的瞬时值表达式为i=14cos（50πt）A （3）感应电动势和电流的瞬时值分别为e′=196sin（50πt） V，i′=14sin（50πt） A． 【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率． 【分析】根据转动的频率求出线圈转动的角速度，结合感应电动势的峰值表达式求出最大值，从而得出感应电动势的瞬时表达式，结合欧姆定律求出感应电流的瞬时表达式．