内容正文:
2023年学年第二学期富阳二中3月考
高二年级物理学科 试题
一、单项选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目的要求,不选、多选、错选均不得分)
1. 关于下列单位说法错误的是( )
A. 电动势的单位是V B. 比荷的单位是kg/C
C. 磁感应强度的单位是T D. 磁通量的单位是Wb
【答案】B
【解析】
【详解】A.电动势的单位是V,故A正确,不符合题意;
B.比荷为,其中电量单位C,质量单位kg,所以比荷的单位是C/kg,故B错误,符合题意;
C.磁感应强度的单位是T,故C正确,不符合题意;
D.磁通量的单位是Wb,故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 关于教材中的四幅图,说法正确的是( )
A. 图①为磁电式电流表内部磁场示意图,极靴和铁质圆柱之间存在一个匀强磁场,使得线圈无论转到什么位置,左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等
B. 图②为法拉第使用过的线圈,当给其中一个线圈通入恒定电流后,另一线圈中会产生稳定的感应电流
C. 图③表明两条通电导线之间存在相互作用,这个相互作用是通过电场发生的
D. 图④中的电视和广播信号均为电磁波,电磁波具有能量,是一种物质
【答案】D
【解析】
【详解】A.图①为磁电式电流表内部磁场示意图,极靴和铁质圆柱之间存在一个辐射式磁场,不是匀强磁场,使得线圈无论转到什么位置,左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等,选项A错误;
B.图②为法拉第使用过的线圈,当给其中一个线圈通入变化的电流后,另一线圈中会产生感应电流,选项B错误;
C.图③表明两条通电导线之间存在相互作用,这个相互作用是通过磁场发生的,选项C错误;
D.图④中的电视和广播信号均为电磁波,电磁波具有能量,是一种物质,选项D正确。
故选D。
3. 如图所示,三个完全相同的金属小球均与绝缘棒连接,其中A、B两个小球带有等量异种电荷,固定在桌面上。用不带电的C球先后接触A、B两个小球,则接触前后A、B间的库仑力大小之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设AB带电量分别为+q和-q,则两者的库仑力
用不带电的C球先后接触A、B两个小球,则AB各带电量为,,此时的库仑力
故选A。
4. 极射线管及方向坐标如图所示。电子束从阴极射出,经过狭缝掠射到荧光屏上,显示出一条射线径迹,以下情况判断正确的是( )
A. 在阴极射线管中加一个方向向上的电场,射线将向上偏转
B. 在阴极射线管中加一个方向向前的电场,射线将向上偏转
C. 在阴极射线管正下方放置一根通有强电流的长直导线,电流方向向右,射线将向上偏转
D. 在阴极射线管正后方放置一根通有强电流的长直导线,电流方向向右,射线将向上偏转
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电子带负电,受电场力与电场线方向相反,如果加一个方向向上的电场,则电子受到的电场力方向向下,射线向下偏转;如果加一个方向向前的电场,电子受到的电场力方向向向后,射线向后偏转,故AB错误;
CD.在阴极射线管正下方放置一根通有强电流的长直导线,电流方向向右,由安培定则可知阴极射线管中是向前的磁场时,根据左手定则可知,电子受到的洛伦兹力向上,因此会向上偏转;在阴极射线管正后方放置一根通有强电流的长直导线,电流方向向右,由安培定则可知阴极射线管中是向下的磁场时,根据左手定则可知,电子受到的洛伦兹力向前,射线向前偏转,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示为两列相干水波干涉图样,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5cm,C点是BE连线的中点,下列说法中正确的是( )
A. 再过半个周期,A点变为减弱点
B. 图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动
C. D点保持静止不动
D. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm
【答案】C
【解析】
【详解】A.此时A点波峰与波峰相遇,振动加强点,但不是总是处于波峰位置,不过总是处于振动加强点,所以再过半个周期,A点还是振动加强点,所以A错误;
B.图示时刻点C处于平衡位置,两列波单独引起的速度均向上,故点此时的合速度向上,则B错误;
C.由图可知,D点是波峰与波谷相遇点,所以D点保持静止不动,则C正确;
D.A点是波峰与波峰相遇,则A点相对平衡位置高10cm,而B点是波谷与波谷相遇,则B点相对平衡位置低10cm,所以AB相差20cm,则D错误;
故选C。
6. 将一单摆的周期变为原来的2倍,下列措施可行的是( )
A. 只将摆球的质量变为原来的
B. 只将摆长变为原来的2倍
C. 只将摆长变为原来的4倍
D. 只将振幅变为原来的2倍
【答案】C
【解析】
【详解】根据单摆的周期公式
将一单摆的周期变为原来的2倍,则需要将摆长变为原来的4倍。
故选C。
7. 如图所示,某水电站发电机的输出功率P=100kW,发电机的输出电压,经变压器升压后向远处输电,在用户端用降压变压器将电压降为。已知输电电流,两条输电线路总电阻,变压器均视为理想变压器,则( )
A. 用户得到电功率为95kW B. 升压变压器的匝数比
C. 降压变压器的匝数比 D. 发电机的输出的电流
【答案】A
【解析】
【详解】D.发电机输出的电流为
D错误。
A.线路损耗的功率为
两理想变压器不改变功率,故用户得到的电功率为95kW,A正确;
B.升压变压器的副线圈输出电压为
升压变压器的匝数比为
B错误;
C.输电线损耗电压
降压变压器的原线圈电压
故降压变压器的匝数比为
C错误。
故选A。
8. 如图所示为两个点电荷的电场线分布,O点为两点电荷连线的中点,以O为圆心的虚线圆与电场线交于点a、b、c、d,其中a、b两点关于两点电荷所在的直线对称,下列说法正确的是( )
A. 两点电荷的电荷量相等
B. a、b两点的电场强度相同
C. b点的电势高于c点的电势
D. 同一试探电荷在c、d两点的电势能相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.中垂线的场强方向斜向右上方,所以两点电荷的电荷量不相等,正电电荷的电量大。故A错误;
B.a、b两点距正电荷的距离相等,所以两点的电场强度的大小相等,但是方向不同,故B错误;
C.顺着电场线电势逐渐降低,所以b点的电势高于c点的电势,故C正确;
D.分析可知d点的电势高于c点的电势,同一试探电荷在c、d两点的电势能不相同,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,今有一子弹穿过两块静止放置在光滑水平面上的相互接触质量分别为m和2m的木块A、B,设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2,木块对子弹的阻力恒为Ff,则子弹穿过两木块后,木块A的速度大小是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A与B分离时二者的速度是相等的,分离后A的速度不变,在分离前子弹对系统的作用力使A与B的速度增大,由动量定理得
解得
故选B。
【点睛】A与B分离时二者的速度是相等的,在水平面上运动的过程中受到子弹的作用力,由动量定理即可求出A的速度。
10. 为了交通安全,常在公路上设置如图所示的减速带,减速带使路面稍微拱起以达到使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带,可有效降低车速。如果某路面上的减速带的间距为,一辆固有频率为的汽车匀速驶过这排减速带,下列说法正确的是( )
A. 当汽车以的速度行驶时,其振动频率为 B. 当汽车以的速度行驶时最不颠簸
C. 当汽车以的速度行驶时颠簸最厉害 D. 汽车速度越大,颠簸就越厉害
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.当汽车以的速度行驶时,驱动力的周期为
所以频率等于
A错误;
BCD.当汽车以的速度行驶时,汽车的频率为
此时和固有频率相同,所以颠簸最厉害, BD错误C正确。
故选C。
11. 如图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P的振动图像,下列说法错误的是( )
A. 波沿x轴正方向传播
B. 波速为20m/s
C. t=0.05s时刻,质点Q的运动方向沿y轴正方向
D. t=0.05s时刻,质点Q与其平衡位置的距离比质点P的大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据上下坡法则,由乙图可知质点P开始向下振动,所以该波沿x轴正方向传播,故A正确;
B.由图像可知该波的波长为4m,周期为0.2s,所以该波的波速为
故B正确;
C.由图可知质点Q开始时刻沿y轴方向向平衡位置振动,经0.05s,质点Q振动了周期,质点Q的运动方向沿y轴正方向,故C正确;
D.t=0.05s时刻,质点Q还没到正的最大位移,但是质点P刚好振动到了负的最大位移处,因此质点Q与其平衡位置的距离比质点P的小,故D错误。
本题选错误项,故选D。
12. 在如图所示的电路中,C为一平行板电容器,闭合开关S,给电容器充电,当电路中电流稳定之后,下列说法正确的是 ( )
A. 保持开关S闭合,把滑动变阻器R1的滑片向上滑动,电流表的示数变大,电压表的示数变大
B. 保持开关S闭合,不论滑动变阻器R1的滑片是否滑动,都有电流流过R2
C. 保持开关S闭合,将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中,R2中有由b 到a的电流
D. 断开开关S,若此时刚好有一带电油滴P静止在电容器两平行板之间,将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中,油滴将向上运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.保持开关S闭合,把滑动变阻器R1的滑片向上滑动,接入电路的电阻减小,根据欧姆定律可知电路中电流增大,R2的电压增大,则电流表的示数变大,电压表的示数变大,故A正确;
B.保持开关S闭合,不论滑动变阻器R1的滑片是否滑动,电容器相当于开关断开,都没有电流流过R2,故B错误;
C.保持开关S闭合,将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中,极板的正对面积减小,电容减小,由知,U不变,Q减小,电容器放电,则R2中有由a 到b的电流,故C错误;
D.断开开关S,将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中,极板的正对面积减小,电容减小,由知,电量Q不变,则板间电压U增大,板间场强增大,油滴所受的电场力增大,则油滴将向上运动,故D正确;
13. 位于钱塘江南岸的杭州奥体中心主体育场俗称“大莲花”。为这朵“大莲花”调节温度的,不仅有中央空调,还有江水源空调。江水源空调就是用多组江水源热泵抽取钱塘江的水,再利用江水与体育场室内空气的温差,实现制冷和制热,从而让场馆达到冬暖夏凉的效果。已知每组江水源热泵由电动机、水泵、输水钢管组成,钱塘江抽水处水源距离地表6m深,安装抽水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与钱塘江地下水源连通,水泵出水口离地表高度为0.45m,水流由出水口水平喷出时的速度为4m/s,每秒出水量为3kg。水泵由功率为330W的电动机带动,已知电动机额定电压为220V,水泵的抽水效率为75%(抽水效率是指水泵的输出功率与输入功率的比值),水的密度为,则( )
A. 出水口钢管横截面积为 B. 水泵的输入功率为217.5W
C. 每秒内水流机械能增加24J D. 电机发热功率为40W
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据
可得出水口钢管横截面积为
选项A错误;
C.每秒内水流机械能增加
选项C错误;
B.水泵的输入功率为
选项B错误;
D.电机发热功率为
P热=330W-290W=40W
选项D正确。
故选D
二、选择题Ⅱ(本题共4小题,每小题3分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不选全的得2分,有选错的得0分)
14. 如图所示是LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是( )
A. 此时电路中电流等于零
B. 电容器正在充电
C. 电感线圈中的电流正在增大
D. 电容器两极板间的电场能正在增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据图示磁场方向结合电流流向图示中电容器的正极板,说明电容器正在充电,电路中电流不为零,A错误,B正确;
CD.此时电感线圈中的电流逐渐减小,磁场能转化为电场能,所以电容器两极板间的电场能正在增大,C错误,D正确。
故选BD
15. 下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的结构示意图,下列说法中正确的是( )
A. 图①中粒子沿直线PQ运动的条件是
B. 图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从上到下
C. 图③中在分析同位素时,半径最大的粒子对应质量也最大
D. 图④随着粒子的运动越来越快,粒子走过半圆的时间间隔越来越短
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据洛伦兹力和电场力相互平衡,可知
qE=qvB
故
故A错误;
B.根据左手定则可知,等离子体中的正电荷向下偏,负电荷向上偏,所以B极板的电势高,通过电阻的电流方向为从下到上,故B错误;
C.加速电场中,则有
在磁场中,则有
可得
则半径最大的粒子对应质量也最大,故C正确;
D.根据洛伦兹力充当向心力,可知
则周期为
可知粒子走过半圆的时间间隔与速度无关,故D错误;
故选C。
16. 对下图中所列光学现象的认识,正确的是( )
A. 甲图中,全息照片的拍摄利用了光的干涉原理,因此需要用激光进行拍摄
B. 乙图中,用白光照射不透明的小圆盘,在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的折射现象
C. 丙图中,用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的偏振现象
D. 丁图中,阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的全反射现象
【答案】AC
【解析】
【详解】A.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理,需要用激光进行拍摄,故A正确;
B.用白光照射不透明的小圆盘,在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象,故B错误;
C.看3D电影所特制眼镜的两镜片相当于两透振方向彼此垂直的偏振片,能够看到两种不同方向振动的光,形成了立体感,即戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理,故C正确;
D.太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹,是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的,故是光的干涉现象,故D错误。
故选AC。
17. 如图所示,固定在水平面上的半径为r和的两个金属圆环之间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,长为L的金属棒,金属棒接入电路电阻为R,金属棒与两圆环接触良好,另一端固定在竖直转轴O上,随轴以角速度顺时针匀速转动,在大圆环的M点和小圆环的N点间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态.已知重力加速度为g,不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 带电微粒带负电
B. 电容器储存的电荷量为
C. 棒两端电压为
D. 若转轴角速度变为2倍,微粒将向下运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据右手定则可知,杆中电流方向指向O点,则R中电流方向向上,则电容器下极板带正电,则微粒带正电,选项A错误;
B.杆中产生的感应电动势
电阻两端的电压即电容器两板间的电压为
电容器储存的电荷量为
选项B正确;
C.棒接入电路的两点之间的电压为
O点与小环之间的杆上的电压为
外环与杆的外端点间的电势差为
则杆两端电压为
选项C错误;
D.若转轴角速度变为2倍,则电容器两板间电压变大,场强变大,则电场力大于重力,则微粒将向上运动,选项D错误。
故选B。
三、实验题(每空2分,共18分)
18. 在“练习使用多用电表”实验中,某同学使用多用电表来测量白炽灯的灯丝电阻,灯泡标有“220V 100W”字样,回答以下问题:
(1)该同学采用“”挡进行测量,则实际的测量结果最有可能为图甲中的_________(选填“a”、“b”或“c”)位置。
(2)为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值,还需要进行的操作步骤顺序是________(填字母)。
A.将选择开关置于“”挡
B.将选择开关置于“”挡
C.将红、黑表笔短接
D.调节欧姆调零旋钮使指针指左侧零刻度
E.调节欧姆调零旋钮使指针指右侧零刻度
F.将选择开关置于“OFF”或直流电压500V挡
G.将选择开关置于“OFF”或交流电压500V挡
H.测量电阻
(3)该同学继续用该多用电表测量某电池的电压,选择开关位置如图乙所示,测量时电表指针位置如图甲中b位置,则该同学测得的电池电压为_________V。
【答案】 ①. c ②. BCEHG ③. 1.15
【解析】
【详解】(1)[1]灯泡正常发光时的电阻约为
灯丝电阻随温度升高而增大,灯泡在常温下的电阻远小于正常发光时的阻值,若选用×10Ω挡进行测量,由图示可知,指针应指在c处;
(2)[2]采用×10挡进行测量电阻指针偏角太大,所选挡位太大,应选择欧姆×1挡,然后将红黑表笔短接进行欧姆调零,使指针指在右侧零刻度处,然后测灯泡电阻,测量完毕将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡,故正确的步骤为BCEHG。
(3)[3]由图乙所示可知,电压表量程为2.5V,其分度值为0.05V,示数为:1.15V。
19. 学校物理学习小组决定测量一个番茄水果电池的电动势和内阻。他们将两个金属电极锌片和铜片插入一个番茄中制成一个水果电池。由于电流过于微弱,实验小组采用微安表测量,且微安表的内阻为4000Ω。
(1)按甲图电路把乙中的实物图连线补充完整_______。
(2)测量数值描点如图丙所示的,则该组水果电池的内阻为r=__________Ω(结果保留2位有效数字)。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】(1)[1]根据电路图连接实物图,如图
(2)[2]连接各点,使更多的点在图像上,不在图像的点平均分布在图像两侧,误差太大的点舍去,如图
根据闭合电路欧姆定律
根据图像的斜率可知
解得
20. 如图所示是小张同学做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。
(1)在小张的实验中应该在D处放___________(选填“单缝”、 “滤光片”或“双缝”)。
(2)另一位同学小王用激光笔代替装置中普通白炽灯光源做实验,则装置中不需要哪些元件?___________。 (填代号B、C、D、E)
(3)小张在实验中,手轮上测量头如图所示,其读数为___________cm。
(4)小张在实验发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图所示。你觉得接下来小张该如何进行调整______________________。
【答案】(1)单缝 (2)BCD
(3)1.950 (4)保证其他不动,测量头旋转一个较小角度;或者保证其他不动,遮光筒旋转一个较小角度。
【解析】
【小问1详解】
为了获取单色的线光源,光源后面应放置滤光片、单缝片,单缝片形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象,因此C、D、E三个光学元件依次为:滤光片、单缝片、双缝片;即应该在D处放单缝。
【小问2详解】
另一位同学小王用激光笔代替装置中普通白炽灯光源做实验,由于激光单色性好,是很好的相干光源,则装置中不需要透镜、滤光片、单缝片,即装置中不需要的元件是:BCD。
【小问3详解】
20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,由图可知读数为
【小问4详解】
首先要明确各器件的作用,拨动拨杆的作用是为了使单缝和双缝平行,获得清晰的干涉图样,因为已有清渐的干涉图样,所以不用调节拨杆。分划板中心刻度线与干涉条纹不平行,应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线同一方向上,故应其他不动,测量头旋转一个较小角度;或者其他不动,遮光筒旋转一个较小角度,
四、解答题(本题共三小题,共31分,请写出必要的文字说明)
21. 如图所示,图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,该种材料折射率,AC为一半径为的四分之一圆弧,D为圆弧面圆心,ABCD构成正方形,在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,求:
(1)要使该光从该材料射向空气发生全反射的临界角;
(2)从点光源射入圆弧AC的光中,有一部分不能从AB、BC面直接射出,求这部分光照射圆弧AC的弧长;
(3)若要使从点光源射入圆弧AC的光全部从AB、BC面直接射出,此光学元件的折射率需要满足什么条件?
【答案】(1)30°;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由公式
可得
(2)由图(1)根据几何关系可知
(3)如图(2)设从圆弧AC射向B点的光线恰好发生全反射,则
由
可得
由题意此光学元件的折射率
22. 如图所示,在水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与水平绝缘轨道连接,半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行,半径。一带电荷量的小滑块质量为,与水平轨道间的动摩擦因数,从水平轨道上距离N点处由静止释放,恰好运动到半圆形轨道的最高点。求小滑块:
(1)所处匀强电场的电场强度的大小
(2)通过半圆形轨道中点点时对轨道压力大小
(3)经过点后落地时的速度大小
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小滑块在点时,重力提供向心力,有
带入数据解得
整个过程由动能定理得
解得
(2)到达点,由动能定理得
到达点时轨道对滑块的弹力和电场力的合力提供向心力,有
联立解得
由牛顿第三定律,点时滑块对轨道压力大小为
方向水平向左。
(3)经点后,竖直方向做自由落体运动
水平方向做匀减速运动
联立解得
落地过程由动能定律得
解得
23. 如图所示,在竖直面Oxy内,第一象限中存在水平向左的匀强电场,第三、四象限中存在垂直纸面向里的匀强磁场,在直线的下方存在竖直向上的匀强电场。现将一个质量为带正电的小球,从坐标为的点沿x轴正方向水平抛出,恰好从坐标为的点竖直落入一固定的竖直粗糙细管中。已知小球与细管的动摩擦因数为,细管长为,小球离开细管前已做匀速运动,匀强磁场磁感应强度大小为,匀强电场强度大小均为,小球初速度未知,重力加速度为。求:
(1)小球所带电荷量;
(2)小球在竖直细管中克服摩擦力所做的功;
(3)小球离开细管后,在的区域内运动,求小球第一次在该区域运动过程中纵坐标的最小值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)在第一象限的运动过程中,x轴方向做匀减速直线,末速度为0。由逆向思维可得
,
y轴方向做自由落体
可得
,
(2)由题意可知,小球从Q点进入细管时,水平方向速度为零。故由自由落体公式有
可得小球从Q点进入细管时速度为
小球离开细管时已匀速,由受力分析可得
解得
由动能定理可得
小球在竖直细管中克服摩擦力所做的功
(3)离开细管进入叠加场区域后
小球将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有
故小球做圆周运动的圆周半径为
小球在叠加场运动轨迹为半圆,故小球第一次在该区域运动过程中纵坐标的最小值为
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2023年学年第二学期富阳二中3月考
高二年级物理学科 试题
一、单项选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目的要求,不选、多选、错选均不得分)
1. 关于下列单位说法错误的是( )
A. 电动势的单位是V B. 比荷的单位是kg/C
C. 磁感应强度的单位是T D. 磁通量的单位是Wb
2. 关于教材中的四幅图,说法正确的是( )
A. 图①为磁电式电流表内部磁场示意图,极靴和铁质圆柱之间存在一个匀强磁场,使得线圈无论转到什么位置,左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等
B. 图②为法拉第使用过的线圈,当给其中一个线圈通入恒定电流后,另一线圈中会产生稳定的感应电流
C. 图③表明两条通电导线之间存在相互作用,这个相互作用是通过电场发生的
D. 图④中的电视和广播信号均为电磁波,电磁波具有能量,是一种物质
3. 如图所示,三个完全相同的金属小球均与绝缘棒连接,其中A、B两个小球带有等量异种电荷,固定在桌面上。用不带电的C球先后接触A、B两个小球,则接触前后A、B间的库仑力大小之比为( )
A B. C. D.
4. 极射线管及方向坐标如图所示。电子束从阴极射出,经过狭缝掠射到荧光屏上,显示出一条射线径迹,以下情况判断正确的是( )
A. 在阴极射线管中加一个方向向上的电场,射线将向上偏转
B. 在阴极射线管中加一个方向向前的电场,射线将向上偏转
C. 在阴极射线管正下方放置一根通有强电流的长直导线,电流方向向右,射线将向上偏转
D. 在阴极射线管正后方放置一根通有强电流的长直导线,电流方向向右,射线将向上偏转
5. 如图所示为两列相干水波的干涉图样,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5cm,C点是BE连线的中点,下列说法中正确的是( )
A. 再过半个周期,A点变为减弱点
B. 图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动
C. D点保持静止不动
D. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm
6. 将一单摆周期变为原来的2倍,下列措施可行的是( )
A. 只将摆球的质量变为原来的
B. 只将摆长变为原来的2倍
C. 只将摆长变为原来的4倍
D. 只将振幅变为原来的2倍
7. 如图所示,某水电站发电机的输出功率P=100kW,发电机的输出电压,经变压器升压后向远处输电,在用户端用降压变压器将电压降为。已知输电电流,两条输电线路总电阻,变压器均视为理想变压器,则( )
A. 用户得到电功率为95kW B. 升压变压器的匝数比
C. 降压变压器的匝数比 D. 发电机的输出的电流
8. 如图所示为两个点电荷的电场线分布,O点为两点电荷连线的中点,以O为圆心的虚线圆与电场线交于点a、b、c、d,其中a、b两点关于两点电荷所在的直线对称,下列说法正确的是( )
A. 两点电荷的电荷量相等
B. a、b两点电场强度相同
C. b点的电势高于c点的电势
D. 同一试探电荷在c、d两点的电势能相同
9. 如图所示,今有一子弹穿过两块静止放置在光滑水平面上的相互接触质量分别为m和2m的木块A、B,设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2,木块对子弹的阻力恒为Ff,则子弹穿过两木块后,木块A的速度大小是( )
A. B. C. D.
10. 为了交通安全,常在公路上设置如图所示的减速带,减速带使路面稍微拱起以达到使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带,可有效降低车速。如果某路面上的减速带的间距为,一辆固有频率为的汽车匀速驶过这排减速带,下列说法正确的是( )
A. 当汽车以的速度行驶时,其振动频率为 B. 当汽车以的速度行驶时最不颠簸
C. 当汽车以的速度行驶时颠簸最厉害 D. 汽车速度越大,颠簸就越厉害
11. 如图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P的振动图像,下列说法错误的是( )
A. 波沿x轴正方向传播
B. 波速为20m/s
C. t=0.05s时刻,质点Q的运动方向沿y轴正方向
D. t=0.05s时刻,质点Q与其平衡位置的距离比质点P的大
12. 在如图所示的电路中,C为一平行板电容器,闭合开关S,给电容器充电,当电路中电流稳定之后,下列说法正确的是 ( )
A. 保持开关S闭合,把滑动变阻器R1的滑片向上滑动,电流表的示数变大,电压表的示数变大
B. 保持开关S闭合,不论滑动变阻器R1的滑片是否滑动,都有电流流过R2
C. 保持开关S闭合,将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中,R2中有由b 到a的电流
D. 断开开关S,若此时刚好有一带电油滴P静止在电容器两平行板之间,将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中,油滴将向上运动
13. 位于钱塘江南岸的杭州奥体中心主体育场俗称“大莲花”。为这朵“大莲花”调节温度的,不仅有中央空调,还有江水源空调。江水源空调就是用多组江水源热泵抽取钱塘江的水,再利用江水与体育场室内空气的温差,实现制冷和制热,从而让场馆达到冬暖夏凉的效果。已知每组江水源热泵由电动机、水泵、输水钢管组成,钱塘江抽水处水源距离地表6m深,安装抽水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与钱塘江地下水源连通,水泵出水口离地表高度为0.45m,水流由出水口水平喷出时的速度为4m/s,每秒出水量为3kg。水泵由功率为330W的电动机带动,已知电动机额定电压为220V,水泵的抽水效率为75%(抽水效率是指水泵的输出功率与输入功率的比值),水的密度为,则( )
A. 出水口钢管横截面积为 B. 水泵的输入功率为217.5W
C. 每秒内水流机械能增加24J D. 电机发热功率为40W
二、选择题Ⅱ(本题共4小题,每小题3分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不选全的得2分,有选错的得0分)
14. 如图所示是LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是( )
A. 此时电路中电流等于零
B. 电容器正在充电
C. 电感线圈中的电流正在增大
D. 电容器两极板间的电场能正在增大
15. 下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的结构示意图,下列说法中正确的是( )
A. 图①中粒子沿直线PQ运动的条件是
B. 图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从上到下
C. 图③中在分析同位素时,半径最大的粒子对应质量也最大
D. 图④随着粒子的运动越来越快,粒子走过半圆的时间间隔越来越短
16. 对下图中所列光学现象的认识,正确的是( )
A. 甲图中,全息照片的拍摄利用了光的干涉原理,因此需要用激光进行拍摄
B. 乙图中,用白光照射不透明的小圆盘,在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的折射现象
C. 丙图中,用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的偏振现象
D. 丁图中,阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的全反射现象
17. 如图所示,固定在水平面上的半径为r和的两个金属圆环之间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,长为L的金属棒,金属棒接入电路电阻为R,金属棒与两圆环接触良好,另一端固定在竖直转轴O上,随轴以角速度顺时针匀速转动,在大圆环的M点和小圆环的N点间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态.已知重力加速度为g,不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 带电微粒带负电
B. 电容器储存的电荷量为
C. 棒两端电压为
D. 若转轴角速度变为2倍,微粒将向下运动
三、实验题(每空2分,共18分)
18. 在“练习使用多用电表”实验中,某同学使用多用电表来测量白炽灯的灯丝电阻,灯泡标有“220V 100W”字样,回答以下问题:
(1)该同学采用“”挡进行测量,则实际的测量结果最有可能为图甲中的_________(选填“a”、“b”或“c”)位置。
(2)为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值,还需要进行的操作步骤顺序是________(填字母)。
A.将选择开关置于“”挡
B.将选择开关置于“”挡
C.将红、黑表笔短接
D.调节欧姆调零旋钮使指针指左侧零刻度
E.调节欧姆调零旋钮使指针指右侧零刻度
F.将选择开关置于“OFF”或直流电压500V挡
G.将选择开关置于“OFF”或交流电压500V挡
H.测量电阻
(3)该同学继续用该多用电表测量某电池的电压,选择开关位置如图乙所示,测量时电表指针位置如图甲中b位置,则该同学测得的电池电压为_________V。
19. 学校物理学习小组决定测量一个番茄水果电池的电动势和内阻。他们将两个金属电极锌片和铜片插入一个番茄中制成一个水果电池。由于电流过于微弱,实验小组采用微安表测量,且微安表的内阻为4000Ω。
(1)按甲图电路把乙中的实物图连线补充完整_______。
(2)测量数值描点如图丙所示的,则该组水果电池的内阻为r=__________Ω(结果保留2位有效数字)。
20. 如图所示是小张同学做“用双缝干涉测量光波长”的实验装置。
(1)在小张的实验中应该在D处放___________(选填“单缝”、 “滤光片”或“双缝”)。
(2)另一位同学小王用激光笔代替装置中普通白炽灯光源做实验,则装置中不需要哪些元件?___________。 (填代号B、C、D、E)
(3)小张在实验中,手轮上测量头如图所示,其读数为___________cm。
(4)小张在实验发现测量头中分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图所示。你觉得接下来小张该如何进行调整______________________。
四、解答题(本题共三小题,共31分,请写出必要的文字说明)
21. 如图所示,图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,该种材料折射率,AC为一半径为的四分之一圆弧,D为圆弧面圆心,ABCD构成正方形,在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,求:
(1)要使该光从该材料射向空气发生全反射的临界角;
(2)从点光源射入圆弧AC的光中,有一部分不能从AB、BC面直接射出,求这部分光照射圆弧AC的弧长;
(3)若要使从点光源射入圆弧AC的光全部从AB、BC面直接射出,此光学元件的折射率需要满足什么条件?
22. 如图所示,在水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与水平绝缘轨道连接,半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行,半径。一带电荷量的小滑块质量为,与水平轨道间的动摩擦因数,从水平轨道上距离N点处由静止释放,恰好运动到半圆形轨道的最高点。求小滑块:
(1)所处匀强电场的电场强度的大小
(2)通过半圆形轨道中点点时对轨道压力大小
(3)经过点后落地时的速度大小
23. 如图所示,在竖直面Oxy内,第一象限中存在水平向左的匀强电场,第三、四象限中存在垂直纸面向里的匀强磁场,在直线的下方存在竖直向上的匀强电场。现将一个质量为带正电的小球,从坐标为的点沿x轴正方向水平抛出,恰好从坐标为的点竖直落入一固定的竖直粗糙细管中。已知小球与细管的动摩擦因数为,细管长为,小球离开细管前已做匀速运动,匀强磁场磁感应强度大小为,匀强电场强度大小均为,小球初速度未知,重力加速度为。求:
(1)小球所带电荷量;
(2)小球在竖直细管中克服摩擦力所做的功;
(3)小球离开细管后,在的区域内运动,求小球第一次在该区域运动过程中纵坐标的最小值。
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