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2022-2023学年江西省鹰潭市滨江中学高二物理月考试卷含解析
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. (单选题)两个物体分别带有电荷( )
A.它们之间的静电力一定是引力
B.它们之间的静电力一定是斥力
C.如果它们带的是异种电荷,它们之间的静电力一定是引力
D.如果它们带的是同种电荷,它们之间的静电力一定是引力
参考答案:
C
2. 不可回收的航天器在用后,将成为太空垃圾,如图是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图,下列说法中正确的是( )
A.离地越低的太空垃圾运行的向心加速度一定越大
B.离地越低的太空垃圾受到的地球的万有引力一定越大
C.由公式v=得,离地越高的太空垃圾运行速率越大
D.太空垃圾可能跟同一轨道上同向飞行的航于器相撞
参考答案:
A
【考点】万有引力定律及其应用.
【分析】太空垃圾绕地球做匀速圆周运动,靠地球的万有引力提供向心力,进入大气层后,受空气阻力,速度减小,万有引力大于所需要的向心力,做向心运动
【解答】解:根据万有引力提供向心力,有
得向心加速度 线速度
AC、可知离地越低的太空垃圾,r越小,向心加速度a越大;离地越高的太空垃圾,r越大,v越小,故A正确,C错误;
B、根据万有引力公式,因为太空垃圾质量未知,所以离地越低的太空垃圾受到的万有引力不一定大,故B错误;
D、根据线速度公式,在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度相同,如果它们绕地球飞行的运转方向相同,它们不会碰撞,故D错误;
故选:A
3. 如图所示,用两个一样的弹簧秤吊着一根铜棒,铜棒所在虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场,棒中通以自左向右的电流,当棒静止时,弹簧秤的读数为F1;若将棒中的电流反向,当棒静止时,弹簧秤的示数为F2,且F2>F1,根据这两个数据,不能确定的是 ( )
A.磁场的方向 B.磁感应强度的大小
C.安培力的大小 D.铜棒的重力
参考答案:
B
4. 如图所示,粗糙水平桌面上水平放置有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高水平快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是
A.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左
B.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向左
C.FN先大于mg后大于mg,运动趋势向右
D.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右
参考答案:
D
5. 在电场中的某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时受到的电场力向左,则下列说法正确的是( )
A. 当放入正电荷时,该点场强向右;当放入负电荷时,该点场强向左
B. 该点的场强方向一定向右
C. 该点的场强方向一定向左
D. 该点的场强方向可能向左,也可能向右
参考答案:
B
据场强方向的规定判断该电场的方向,即正电荷所受电场力的方向与该点场强方向相同,负电荷所受电场力的方向与场强方向相反.
电场强度是由电场本身决定,与试探电荷的有无,电量的大小,电性,电场力的大小,方向无关,电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同,与负电荷所受电场力的方向相反,故该点的场强的方向向右,故B正确,ACD错误。故选B。
【点睛】电场强度是由电场本身决定,与试探电荷无关,电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以同弹簧的下端接触),如图甲所示,若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F﹣l图象如图乙所示,则弹簧的劲度系数为k= N/m,弹簧的原长l0= .
参考答案:
200; 20cm
【考点】探究影响摩擦力的大小的因素.
【分析】根据胡克定律写出F与l的关系式,然后结合数学知识求解即可.
【解答】解:根据胡克定律F与l的关系式为:F=k(l+h﹣l0)=kl+k(h﹣l0),从图象中可得直线的斜率为2N/cm,截距为20N,故弹簧的劲度系数为:
k=2N/cm=200N/m
由k(h﹣l0)=20N
于是:l0=20cm
故答案为:200; 20cm
7. 长为L的金属棒原来不带电,现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处,将一带电荷量为q的负点电荷放在距棒右端R处,如图所示,当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点O处产生的电场强度的大小为______,方向______(填向左或右)。
参考答案:
向左
8. 如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子,可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 种,其中最短波长为 m(结果保留2位有效数字,已知普朗克常量h=6. 63×10-34 J·s)。
参考答案:
9.
(4分)如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。若在圆心处静止的原子核中释放一个质量为m、电量为q的粒子,粒子的初速度为v0,且垂直于磁场,则v0至少为 时,粒子才能从磁场中穿出;在磁场中运动的所有粒子运动一周的时间为 。
参考答案:
;
10. 1916年,美国著名实验物理学家密立根,完全肯定了爱因斯坦光电效应方程,并且测出了当时最精确的普朗克常量h的值,从而赢得1923年度诺贝尔物理学奖.其原理如图甲所示,若测量某金属的遏止电压Ue与入射光频率v的关系图象如图乙所示,图中频率v1、v2,遏止电压Ue1、Ue2及电子的电荷量e均为已知,则:
(1)普朗克常量h= ;
(2)该金属的截止频率v0= .
参考答案:
(1),(2).
【考点】光电效应.
【分析】根据光电效应方程得出遏止电压与入射光频率的关系,通过图线的斜率求出普朗克常量.遏止电压为零时,入射光的频率等于截止频率.
【解答】解:(1)根据爱因斯坦光电效应方程:
Ek=hv﹣W0
动能定理:eUc=Ek得:,
结合图象知:k=,解得普朗克常量h=.
(2)当遏止电压为零时,入射光的频率等于金属的截止频率,即横轴截距等于截止频率,
k==,
解得v0=.
故答案为:(1),(2).
11. 如图所示,用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出.设线框的面积为S,磁感强度为B,线框电阻为R,那么在拉出过程中,通过导线截面的电量是______.若加速拉出,则通过导线截面的电量比匀速拉出 (填“大”“小”或“相等”)
参考答案:
12. 实验中保持滑块质量不变,改变滑块受力时,测出滑块在相等时间内由静止开始运动的位移x.以小车的受力F为横坐标,以小车的位置移x为纵坐标作图,得出的图象应是________,得出的实验结论应是________.
参考答案:
13. 在研究地球绕太阳公转时,地球_________(填“可以”或“不可以”)看成质点;在研究一列火车通过一座桥的时间时,火车_________(填“可以”或“不可以”)看成质点。
参考答案:
_可以__; __不可以
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图甲所示的电路是实验室测量电源电动势和内阻的电路图,按电路甲进行实验,根据测得的U、I数据画出U—I图象,如乙图所示,则电动势测量值E= ,内阻测量值r= 。电动势测量值与真实值相比 ,内阻测量值与真实值相比 。(填“偏大”“相等”“偏小”)
参考答案:
15. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定;
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上;
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是_____。(填写步骤前面的序号)
(2)将6mL的纯油酸溶于酒精,制成104mL的油酸酒精溶液,测得1mL的油酸酒精溶液有75滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,待水面稳定后,测得所形成的油膜的形状如图所示,坐标中正方形小方格的边长为20mm,求:
①油酸膜的面积是_____m2;
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL;
③根据上述数据,估测出油酸分子的直径是_____m.(结果保留两位有效数字)
参考答案:
(1). ④①②⑤③ (2). 1.5×10﹣2 (3). 8.0×10﹣6 (4). 5.3×10﹣10
【分析】
将配制好的油酸酒精溶液,通过量筒测出一滴此溶液的体积,然后将一滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上,等待形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状,将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,按不足半个的舍去,多于半个的算一个,统计出油酸薄膜的面积,则用一滴此溶液的体积除以一滴此溶液的面积,恰好就是油酸分子的直径。
【详解】(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:
配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘,测量油膜面积(⑤)→计算分子直径(③);
(2)①面积超过正方形一半的正方形的个数为37个;
则油酸膜面积约为:S=37×20×20mm2≈1.5×10﹣2m2
②每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为:V=1mL×6104×175=8.0×10﹣6mL
③把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,则油酸分子直径为:d=VS=8×10-6×10-61.5×10-2m≈5.3×10﹣10m。
【点睛】本题主要考查了用油膜法估测油酸分子的大小的实验,属于一般题型。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 一台电风扇,内阻为20 Ω,接上220 V电压后,消耗功率为66 W,问:
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?
(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率是多少?转化为机械能的功率是多少?电动机的效率是多少?
(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时电动机消耗的电功率和发热功率分别是多少?
参考答案:
解:(1)根据:P=UI (2分)
得:I=P/U=66/220A=0.3A (1分)
(2)电风扇正常工作时,
转化为内能的功率是:P内= I2R=0.32×20 W=1.8 W (2分)
转化为机械能的功率是:P机= P-P内=66 W-1.8 W=64.2 W (1分)
电动机的效率是:η=P机/P=64.2/66×100%=97.3% (1分)
(3)电风扇的风叶被卡住后,通过电风扇的电流为:I1=U/R=220/2
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