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陕西省咸阳市旬邑县底庙镇中学高二物理联考试题含解析
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.
参考答案:
D
2. (单选)小华从家里开始以一定的速度沿平直小路去同学家送一本书,停留一会儿,又以相同的速率沿原路返回家里,如下图所示的位移—时间图像、速度—时间图像中哪些可以描述小华的运动情况
参考答案:
B
3. A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将( )
A.一定不变 B.一定变化
C.可能变化 D.不能确定
参考答案:
A
4. (单选)一个半径为r,带正电的实心金属球球心在x轴上的O点,金属球在周围空间产生静电场,则其电势φ在x轴上的分布情况正确的是( )
参考答案:
B
5. (多选)1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是
A.带电粒子由加速器的中心附近进入加速器
B.带电粒子由加速器的边缘进入加速器
C.电场使带电粒子加速,磁场使带电粒子旋转
D.离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压无关
参考答案:
ACD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 质点做简谐运动的周期为0.4s,振幅为0.1m,从质点通过平衡位置开始计时,则经5s,质点通过的路程等于________m,位移为_________m。
参考答案:
7. 一个200匝、面积为20cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是 Wb;磁通量的平均变化率是 Wb/s;线圈中的感应电动势的大小是 V.
参考答案:
4×10﹣4,8×10﹣3,1.6.
【考点】法拉第电磁感应定律.
【分析】穿过线圈的磁通量发生变化,导致线圈中产生感应电动势,从而出现感应电流.由法拉第电磁感应定律可得感应电动势的大小.
【解答】解:圆线圈在匀强磁场中,现让磁感强度在0.05s内由0.1T均匀地增加到0.5T.
所以穿过线圈的磁通量变化量是:△?=?2﹣?1=(B2﹣B1)S?sin30°=4×10﹣4Wb
而磁通量变化率为: =8×10﹣3Wb/s
则线圈中感应电动势大小为:E=N=1.6V
故答案为:4×10﹣4,8×10﹣3,1.6.
8. 已知钠发生光电效应的极限波长为λ0=5×10-7m ,普朗克常量h=6.63×10-34J·s ;现用波长为λ=4×10-7m 的光照射用金属钠作阴极的光电管,求: (1)钠的逸出功Wo= ▲ J (2)为使光电管中的光电流为零, 在光电管上所加反向电压U至少为(写出表达式) ▲ (用h、U、电子电量e、真空光速c、λ0、λ等字母来表示)
参考答案:
3.978×10-19 或4×10-19 (4分) U=hc/e(1/λ-1/λ0)
9. 静止在水面上的船长为L、质量为M,一个质量为m的人站在船头,当此人由船头走到船尾时,不计水的阻力,船移动的距离是 .
参考答案:
【考点】动量守恒定律.
【分析】不计水的阻力,人和小船组成的系统水平方向不受外力,系统的动量守恒,根据动量守恒定律求出船移动的位移大小.
【解答】解:船和人组成的系统,在水平方向上动量守恒,人在船上行进,船向后退,规定人的速度方向为正方向,由动量守恒定律有:
mv﹣MV=0.
人从船头走到船尾,设船后退的距离为x,则人相对于地面的距离为L﹣x.
则有:m=M
解得:x=
故答案为:.
10. 如图6所示,长为L的导体棒原来不带电,现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为_____________
参考答案:
11. 一平行板电容器两极板间的距离为d ,极板面积为S,对此电容器充电后断开电源,当增加两级板间距时,电容器两极板间的电场强度 ,电势差为 ,(填增大、减小或不变)
参考答案:
12. 太阳内部不断进行着各种核聚变反应,一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种,请写出其核反应方程 ;如果氘核的比结合能为E1,氚核的比结合能为E2,氦核的比结合能为E3,则上述反应释放的能量可表示为 .
参考答案:
;4E3﹣2E1﹣3E2
【考点】爱因斯坦质能方程.
【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程,根据比结合能等于结合能与核子数的比值,通过能量关系,求出释放的核能.
【解答】解:根据电荷数守恒、质量守恒守恒,知核反应方程为;
氘核的比结合能为E1,氚核的比结合能为E2,氦核的比结合能为E3,
根据比结合能等于结合能与核子数的比值,则有:
该核反应中释放的核能△E=4E3﹣2E1﹣3E2.
故答案为:;4E3﹣2E1﹣3E2
13. (2分)真空中有两个点电荷,当它们相距为r时,相互排斥力为F,当它们相距为10r时,相互排斥力为__________。
参考答案:
F/100
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与小滑块接触,但不粘连;初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点,如图(a)所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其压缩时长度的改变量x的关系。先推动小滑块压缩弹簧,用米尺测出x的数值;然后将小滑块从静止释放。用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x,测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的值是根据t值计算得出的)
(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作—x图线。
(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在—x图线上,从—x图线看,与x是什么关系?
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与是什么关系?
③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能与相应的Ek是什么关系?
④综合以上分析,Ep与x是什么关系?
参考答案:
(1)—x图线如图
(2)①与x成正比
②Ek与成正比
③
④与成正比
15. 某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图1),游标卡尺的示数(如图3)所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(如图2),游标卡尺的示数(如图4)所示。已知双缝间距d=0.5mm,双缝到屏的距离L=1.0m。则:
①(图3)中游标卡尺的示数为 mm。
②(图4)中游标卡尺的示数为 mm。
③ 所测光波的波长为 m。(保留两位有效数字)
参考答案:
①11.4; ②16.6; ③6.5×10-7
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,质量m=70kg的运动员以10m/s的速度,从高h=10m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下,一切阻力可忽略不计。求:
(1)运动员在A点时的机械能。
(2)运动员到达最低点B时的速度。
(3)若运动员继续沿斜坡向上运动,他能到达的最大高度。(g=10m/s2)
参考答案:
(1)10500J
(2)m/s
(3)15m
17. 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2 Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
参考答案:
(1)金属棒开始下滑的初速度为零,根据牛顿第二定律
mgsinθ-μmgcosθ=ma① (2分)
由①式解得
a=10×(0.6-0.25×0.8) m/s2=4 m/s2.② (2分)
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v、所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ-μmgcosθ-F=0③ (2分)
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率P=Fv④ (2分)
由③④两式解得
v== m/s
=10 m/s.⑤ (1分)
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B
I=⑥ (2分)
P=I2R⑦ (2分)
由⑥⑦两式解得
B== T=0.4 T (1分)
方向垂直于导轨平面向上.
18. 如图所示,导体杆质量为,电阻为,放在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上,导轨间距为,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为,电源的内阻不计,重力加速度为。求:
(1).若导体光滑时,电源的电动势为多大能使导体杆静止在导轨上?
(2).若导体杆与导轨间的动摩擦因数为,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,要使杆在导轨上匀速下滑,电源的电动势应为多大?
参考答案:
解:(1)杆受力如图所示,由平衡条件有 :
F-Nsinθ=0,Ncosθ-mg=0,而F=BId=Bd
联立得:E=.
(2)导体杆匀速下滑,四个力平衡,正交分解摩擦力沿斜面向上.由平衡条件和正交分解有:
F2cosθ+μ(mgcosθ+F2sinθ)-mgsinθ=0
F2=Bd,得:E2=
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