内容正文:
新泰中学2022级高二下学期第二次阶段性考试
物理试题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 氢原子的核外电子从n=2的能级跃迁到n=1的能级时,发出的光恰好能使某种金属发生光电效应,则下列各种说法中正确的是( )
A. 该光是氢原子所有可能发出的光中能量最大的
B. 氢原子中由高能级跃迁到n=2的能级时发出的光可能使该金属发生光电效应
C. 该金属发生光电效应产生的光电子的最大能量恰好等于氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出光子的能量
D. 氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出光子的能量等于该金属的逸出功
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级,所放出光子的能量是所有相邻能级间跃迁时能量最大的,但小于其他能级跃迁到n=1的能级时所放出的光子的能量,故A错误;
B.氢原子从高能级跃迁到n=2的能级所放出的光子的能量都小于从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出的光子的能量,不会使金属发生光电效应,故B错误;
C.恰好发生光电效应,说明光电子的最大初动能为零,故C错误;
D.恰好发生光电效应,说明光子的能量等于金属的逸出功,故D正确。
故选D。
2. 一节地铁车厢长为22m;车辆高度为(最大处)3695mm;车体宽度为(最大处)2800mm;车厢地板距轨道高度为1100mm。已知:阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,标准状态下气体的摩尔体积为22.4L/mol。可以算出,这节车厢空载时厢内的空气中分子数约为( )
A. 4×1024个 B. 4×1027个 C. 6×1024个 D. 6×1027个
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】这节车厢空载时厢内的空气中分子数约为
故选B。
3. 如图所示,在标准大气压下,有一个上端开口的玻璃管竖直放置,管长为,管内有一段长为的水银柱,下端封闭的空气柱长为,此时环境温度为。当管内气体温度升高到临界值时,不需要继续加热,水银就会自动从玻璃管中溢出,直到全部溢出为止。管内气体可看作理想气体,,则( )
A. 此临界温度380K
B. 达到临界温度前,管内气体压强不变
C. 刚达到临界温度时,管内还有长的水银柱
D. 水银到达管口前,管内气体对外做功,吸收热量,内能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.先加热到时,水银柱上升到与管口平齐,则此时气柱长为.只要水银还未外溢,气柱压强仍保持不变。由盖·吕萨克定律可知V与Τ成正比,可得
即
解得
当温度继续上升,水银开始溢出,气柱体积继续增大,但气柱压强要减少,当pV值最大时,对应的温度最高,设此时水银柱长xcm,气体压强
气柱长
用厘米长气柱作为体积单位,则
当时(符合的要求),pV值有最大值,由理想气体状态方程可得
得
解得
故此临界温度为387.2K,A错误;
B.水银上升到与管口齐平过程,管内气体压强不变,水银部分逸出过程,管内气体压强变小,B错误;
C.由A解析可知,刚达到临界温度时,管内还有长的水银柱,C正确;
D.水银到达管口前,管内气体等压膨胀,对外做功,由理想气体状态方程可知,气体温度上升,内能增大,据热力学第一定律可知,气体吸收热量,D错误。
故选C。
4. 两质点、同时、同地、同向出发,做直线运动。图像如图所示。直线与四分之一椭圆分别表示、的运动情况,图中横、纵截距分别为椭圆的半长轴与半短轴(椭圆面积公式为,为半长轴,为半短轴)。则下面说法正确的是( )
A. 当时, B. 当,两者间距最小
C. 的加速度为 D. 当的速度减小为零之后,才追上
【答案】C
【解析】
【详解】AB.两质点、从同一地点出发,椭圆轨迹方程为
由题图可知、,当
带入方程解得
在本题的追及、相遇问题中,初始时刻的速度大于的速度,二者距离越来越大,速度相等的瞬间,两者间距最大,AB错误;
C.做的是初速度为零的匀加速直线运动,经过后速度为,即
C正确;
D.图线和时间轴围成的面积为位移,经过,速度减小为零,的位移为所围成图形的面积
的位移为
A的位移大于B的位移,说明在停下来之前,已经追上了,D错误。
故选C。
5. 一辆汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车时获得的加速度大小为,则刹车后2s内与刹车后5s内汽车通过的位移之比是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】汽车速度减为零的时间
则刹车后2s内的位移
刹车后5s内的位移等于4s内的位移,则
则
故选C。
6. 手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具,如图甲所示,可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动,产生的交流电通过M、N与外电路连接,如图所示,外电路电灯电阻为R,电压表为理想交流电表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中,下面说法正确的是( )
A. 电压表V的示数为
B. 通过灯泡的电荷量为
C. 电灯中产生的焦耳热为
D. 当线圈由平行于磁场方向位置转过90°时,流过线圈的电流为
【答案】C
【解析】
【详解】A.电动势
当线圈平行于磁场方向时电动势最大,其峰值
所以,有效电流
电压表示数
故A错位;
B.通过灯泡的电荷量为
故B错误;
C.电动势的有效值
电流的有效值
电灯中产生的焦耳热
故C正确;
D.流过线圈的电流为
故D错误。
故选C。
7. 已知某金属的极限频率为νc,普朗克常量为h。现用频率为4νc的光照射该金属,产生光电子的最大初动能为( )
A. hνc B. 2hνc C. 3hνc D. 4hνc
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据光电效应方程
解得
故选C。
8. 甲、乙两辆小汽车在平直的路面上同向运动,以两车并排时的位置为位移起点,其位移x与速度平方变化的关系如图所示,由图可知( )
A. 乙车的加速度逐渐增大 B. 甲车的加速度逐渐增大
C. 甲比乙早到达处 D. 两车在处再次相遇
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据公式
易知甲图线斜率一直增加,其加速度减小;乙图线斜率为一定值,其加速度保持不变。故AB错误;
CD.由图可知,两车在到达x1之前,在相同的位移时甲的速度都比乙的大,甲车的平均速度大于乙车,由公式
可知甲比乙早到达处。所以两车不可能在处再次相遇。故C正确;D错误。
故选C。
9. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,,的最大值为2R,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin100πt(V),则( )
A. 当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为110 V
B. 单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器触头P在正中间时,消耗的功率最大
C. 当单刀双掷开关由a扳向b时,当滑动变阻器触头P从正中间向下移动的过程中,消耗的功率增大
D. 单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.变压器输入电压的最大值为 V,故有效值为
根据理想变压器原、副线圈电压关系有
根据变压器电路有
解得
可知电压表的示数小于110V,A错误;
B.单刀双掷开关与a连接时,设原线圈电压为,电流为,副线圈电压为,电流为,消耗的功率为,则有
又由于
则 有
所以
又由于
解得
,
则有
可知当 时,消耗的功率为最大,B错误;
C.刀双掷开关由a扳向b,原副线圈匝数相等,则有
消耗的功率为
又由 于
所以
又由于
则有
所以
当滑动变阻器触头从正中间向下移动的过程中,从R减小到0,则P一直增大,C正确;
D.单刀双掷开关与a连接,滑动变阻器触头向上移,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据上述可知副线圈的电流减小,由原、副线圈匝数比和电流决定关系知,原线圈电流减小,电流表示数变小。同时上的电压减小,则原线圈电压增大,故副线圈电压增大,则电压表的示数增大,D错误。
故选C。
10. 如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为,定值电阻的阻值为,电阻箱的初始阻值为,灯泡L阻值恒为。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数为
B. 逐渐增大的阻值,功率逐渐变大
C. 当时,副线圈功率达到最大
D. 若将换为一个理想二极管,则灯泡L两端电压的有效值为
【答案】C
【解析】
【详解】A.设副线圈电压为,原线圈电压为,两端电压为,则
设灯泡电流为,灯泡电阻与电阻箱阻值相同,电阻箱的电流也为I,则
联立解得
即电流表的示数为。故A错误;
B.逐渐增大的阻值,则负载阻值增大,把负载等效成一个电阻串联在原线圈中,则串联电路总阻值增大,则总电流减小,根据
可知功率逐渐变小。故B错误;
C.把负载等效成一个电阻串联在原线圈中,其等效阻值设为R,则
又
,,
联立解得
R的功率为
可知,当时,R的功率最大,即副线圈功率达最大。则
解得
故C正确;
D.若将换为一个理想二极管,则原线圈只有一半时间里有电压且与左端输入电压相同,原线圈电压有效值设为,则
解得
则灯泡两端电压的有效值不为。故D错误。
故选C。
二、多选题
11. 物体自点由静止开始做匀加速直线运动,图中A、、、为其运动轨迹上的四点,测得,.且物体通过、、所用时间相等,则( )
A. 可求的距离为0.25m B. 可求加速度大小
C. 不可求的距离 D. 不可求点速度
【答案】AD
【解析】
【详解】设物体通过、、所用时间为T,则物体的加速度
B点的速度
因
可得
xCD=6m
故选AD。
12. 某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压为,输出功率为500kW。输电线上电流为8A,损失的功率为4kW,其余线路电阻不计,用户端电压,功率88kW。储能站电路电流为51A,升压变压器的匝数比,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 输电线总电阻 B. 发电机输出电压
C. 用户增加时,用户得到的电压降低 D. 升压变压器的匝数比
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.输电线上电流为8A,由功率公式可得
A错误;
B.用户端电压,功率88kW,可得
输电线上电流为8A,由理想变压器原、副线圈电流与匝数关系公式可得,降压变压器的匝数比
由理想变压器原、副线圈电压与匝数关系公式可得
可知升压变压器副线圈上电压
可知升压变压器原线圈上电压
B正确;
C.当用户增加时,可知
增大,则输电线上电流增大,输电线上电压降增大,则减小,用户得到的电压降低,C正确;
D.储能站功率为
可得
储能站电路电流为51A,则有
由理想变压器原、副线圈电压与匝数关系公式可得
D正确。
故选BCD。
13. 如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器的原线圈组成闭合电路,灯泡L1、L2完全相同。当变压器原线圈中的抽头P置于最上端时,原、副线圈的匝数比为n∶1。矩形线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,且磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动的角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计。则下列说法正确的是( )
A. 若增大矩形线圈abcd的转速,灯L1一定变亮
B. 在图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大
C. 当抽头P置于最上端时,在线圈abcd转动的过程中,电压表示数为
D. 若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处,且转速不变,则电压表示数也不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.若增大矩形线圈abcd的转速,根据电动势的最大值知,最大值变大,则有效值变大,经变压器变压后的输出电压U2变大,灯泡L1与电容器串联,由欧姆定律有
因转速增大,电容器的容抗变小,则灯泡L1的电流一定增大,即灯L1一定变亮,故A正确;
B.在图示位置时,线圈平面与磁感线垂直为中性面,而ad边切割磁感线的瞬时速度与B平行,故瞬时电动势为零,故B错误;
C.在线圈abcd转动360°的过程中,有两个90°的转动有交流电产生,根据有效值的定义可知
当抽头P置于最上端时,匝数比为n∶1,根据匝数比等于电压比,可得副线圈两端的电压即电压表的示数为
故C正确;
D.若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处且转速不变,线圈转动360°一直都有交流电产生,最大值为,有效值为
可推得电压表的示数为
则电压表的示数要变大,故D错误。
故选AC。
14. 如图所示为一质点沿直线运动的v-t图象,已知质点从零时刻出发,在2T时刻恰好返回出发点.则下列说法正确的是( )
A. 0~T与T~2T时间内的位移相同
B. 质点在1.5T时离出发点最远
C. T秒末与2T秒末速度大小之比为1:2
D. 0~T与T~2T时间内的加速度大小之比为1:3
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.与时间内的初、末位置恰好相反,故位移方向相反,故A错误;
B.当速度为零时,质点离出发点最远,显然与图象矛盾,故B错误;
C.设T时刻速度为,2T时刻速度为,与时间内的位移相反,故
解得
即T秒末与2T秒末速度大小之比为1:2,故C正确;
D.时间内的加速度为
时间内的加速度为
故
故D正确;
故选CD。
15. 某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50m处停着一辆乙车,甲车司机立即刹车,甲车刹车后做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第1个2s内的位移是24m,第4个2s内的位移是1m。则下列说法正确的是( )
A. 汽车甲刹车后第3个2s内的位移为8m
B. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为m/s2
C. 汽车甲刹车后第4s末的速度大小为6m/s
D. 汽车甲可能与乙车相撞
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】假设8s内汽车一直匀减速运动,根据
得
根据
得初速度
速度减为零的时间
可知汽车在8s前速度减为零。
设汽车加速度大小为a,根据
得
汽车速度减为零的时间为
采用逆向思维,最后两秒内的位移为
联立解得
(舍去)
初速度
B错误;
A.根据
汽车甲刹车后第3个2s内的位移为
A正确;
C.汽车甲刹车后第4s末速度大小为
C正确;
D.汽车刹车到停止的距离
所以甲车不会撞上乙车。D错误。
故选AC。
第II卷(非选择题)
三、实验题
16. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:
(1)利用图中提供器材进行实验,若同时还有:A.电磁打点计时器、B.电火花打点计时器,考虑到减小实验误差,优先选用__________(选填“A”或“B”)。
(2)实验过程中,下列操作中正确的有__________。
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器放在长木板的有滑轮一端
C.先接通电源,后释放小车
D.跨过滑轮所吊重物越重越好,可以减小阻力的影响
(3)小兰同学打出的一条纸带如图甲所示,0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为。打点计时器打下点2时小车的速度大小为__________;由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为__________。(结果均保留两位有效数字)
(4)小明同学在实验中也得到了一条较为理想的纸带,并用与小兰同学相同的方式标出了0、1、2、3、4五个计数点。由于不小心,纸带被撕断了,如图乙所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是__________段。
【答案】 ①. B ②. AC##CA ③. 1.5 ④. 2.0 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]优先选用电火花打点计时器,因为电磁打点计时器,在打点的过程中振针和纸带的摩擦力太大,误差太大,B是电火花打点计时器,没有振针,摩擦力非常小,误差非常小。
故选B。
(2)[2]AB.为了能在纸带上打更多的点,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,并且小车和打点计时器要远离定滑轮,故A正确,B错误;
C.应先接通电源,后释放小车,否则纸带上打点很少,故C正确;
D.探究小车速度随时间变化规律,跨过滑轮所吊重物要适当,并不是越重越好,在本实验中不需要减小阻力,故D错误。
故选AC。
(3)[3]打点计时器打下点2时小车速度大小
[4]由逐差法可得
(4)[5]根据匀变速直线运动的特点(相邻的时间间隔位移之差相等)得出:位移差为
因此
故C正确。
故选C。
四、解答题
17. 一辆汽车停在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以的加速度开始行驶,恰好在这时一辆自行车以的速度匀速驶来,从后边赶过汽车,求汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时相距多远?
【答案】(1)3s (2)9m
【解析】
【详解】(1)当两车速度相等时,两车相距最远,则
即
带入数据得
解得
(2)汽车位移
自行车位移
此时两车相距
。
18. 已知氢原子的能级图如图甲所示,现用大量高能电子轰击一群处于基态的氢原子,轰击后可观测到氢原子发射了6种不同波长的光。利用氢原子发出的光照射某电路的K极,如图乙所示,发现电流表有示数,调节滑片P可使电流表示数减小到零。电极K由金属锌制成,其截止波长为372nm。已知普朗克常量约为6.63×10-34J·s,光速c=3×108m/s,1eV=1.6×10-19J,则:(所有结果均保留三位有效数字)
(1)锌板逸出功及氢原子发射光子中能让电流表有示数的光子有几种?
(2)电流表示数为零时,电压表的示数至少为多少?
(3)求高能电子动能Ek的取值范围。
【答案】(1)3种;(2)9.42V;(3)12.75eV≤Ek<13.06eV
【解析】
【详解】(1)金属锌的截止波长为372nm,则逸出功为
氢原子发射6种不同波长的光,可知是从n=4跃迁到低能级,则能级差大于3.34eV的跃迁有4→1,3→1,2→1,即能让电流表有示数的光子种数为3种;
(2)因从4→1的跃迁放出光子的能量为
对应的光电子最大初动能最大,根据
解得电流表示数为零时,电压表的示数至少为
(3)高能电子与氢原子碰撞后氢原子跃迁到n=4能级;高能电子与氢原子碰撞的过程中氢原子中的电子只能吸收一部分高能电子的能量,所以高能电子的最小动能为
高能电子的最大动能为
则高能电子的动能范围
19. 如图所示,两汽缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为P0,外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的,活塞b在汽缸的正中央。
①现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度;
②继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是汽缸高度的时,求氧气的压强。
【答案】①320K;②
【解析】
【详解】①活塞b升至顶部的过程中,活塞a不动,活塞a、b下方的氮气经历等压过程.设汽缸A的容积为V0,氮气初态体积为V1,温度为T1,末态体积为V2,温度为T2,按题意,汽缸B的容积为,则有
根据盖•吕萨克定律得
代入数据解得
②活塞b升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a开始向上移动,直至活塞上升的距离是汽缸高度的时,活塞a上方的氧气经历等温过程,设氧气初态体积为V1′,压强为P1′,末态体积为V2′,压强为P2′,由题给数据有
由玻意耳定律得
解得
20. 如图所示为远距离输电的原理图,降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。电表均为理想电表,变压器均为理想变压器,则:
(1)若发电机输出电功率P不变,升压变压器的输出电压为U,输电线的总电阻为,则输电线上的电流为多少;
(2)若发电机输出电压不变,发生变化,电压表V的示数变化的,电流表A的示数变化,,则两变压器间输电线的总电阻r等于多少?
(3)若发电机输出电压不变,输电线的总电阻为R,当要为多少时,的功率最大。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由于理想变压器不消耗功率,则升压变压器输出功率也为P,则输电线上的电流为
(2)由于发电机输出电压不变,则升压变压器输出电压也不变,令其为U,设降压变压器原副线圈两端电压分别为、,降压变压器原副线圈中的电流分别为、,则有
,
则有
,
在两个变压器中间的电路有
则有
对输电线而言有
解得
(3)由于发电机输出电压不变,则升压变压器输出电压也不变,令其为U,设降压变压器原副线圈两端电压分别为、,降压变压器原副线圈中的电流分别为、,将降压变压器与负载等效为一个电阻,则有
由于变压器不消耗功率,则消耗的功率即为等效电阻消耗的功率,则有
可知,当
既有
时,消耗功率最大值为
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新泰中学2022级高二下学期第二次阶段性考试
物理试题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 氢原子的核外电子从n=2的能级跃迁到n=1的能级时,发出的光恰好能使某种金属发生光电效应,则下列各种说法中正确的是( )
A. 该光是氢原子所有可能发出的光中能量最大的
B. 氢原子中由高能级跃迁到n=2的能级时发出的光可能使该金属发生光电效应
C. 该金属发生光电效应产生的光电子的最大能量恰好等于氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出光子的能量
D. 氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出光子的能量等于该金属的逸出功
2. 一节地铁车厢长为22m;车辆高度为(最大处)3695mm;车体宽度为(最大处)2800mm;车厢地板距轨道高度为1100mm。已知:阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,标准状态下气体的摩尔体积为22.4L/mol。可以算出,这节车厢空载时厢内的空气中分子数约为( )
A. 4×1024个 B. 4×1027个 C. 6×1024个 D. 6×1027个
3. 如图所示,在标准大气压下,有一个上端开口的玻璃管竖直放置,管长为,管内有一段长为的水银柱,下端封闭的空气柱长为,此时环境温度为。当管内气体温度升高到临界值时,不需要继续加热,水银就会自动从玻璃管中溢出,直到全部溢出为止。管内气体可看作理想气体,,则( )
A. 此临界温度为380K
B. 达到临界温度前,管内气体压强不变
C. 刚达到临界温度时,管内还有长的水银柱
D 水银到达管口前,管内气体对外做功,吸收热量,内能不变
4. 两质点、同时、同地、同向出发,做直线运动。图像如图所示。直线与四分之一椭圆分别表示、的运动情况,图中横、纵截距分别为椭圆的半长轴与半短轴(椭圆面积公式为,为半长轴,为半短轴)。则下面说法正确的是( )
A. 当时, B. 当,两者间距最小
C. 的加速度为 D. 当的速度减小为零之后,才追上
5. 一辆汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车时获得的加速度大小为,则刹车后2s内与刹车后5s内汽车通过的位移之比是( )
A. B. C. D.
6. 手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具,如图甲所示,可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动,产生的交流电通过M、N与外电路连接,如图所示,外电路电灯电阻为R,电压表为理想交流电表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中,下面说法正确的是( )
A. 电压表V的示数为
B. 通过灯泡的电荷量为
C. 电灯中产生焦耳热为
D. 当线圈由平行于磁场方向位置转过90°时,流过线圈的电流为
7. 已知某金属极限频率为νc,普朗克常量为h。现用频率为4νc的光照射该金属,产生光电子的最大初动能为( )
A. hνc B. 2hνc C. 3hνc D. 4hνc
8. 甲、乙两辆小汽车在平直的路面上同向运动,以两车并排时的位置为位移起点,其位移x与速度平方变化的关系如图所示,由图可知( )
A. 乙车的加速度逐渐增大 B. 甲车的加速度逐渐增大
C. 甲比乙早到达处 D. 两车在处再次相遇
9. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,,的最大值为2R,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin100πt(V),则( )
A. 当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为110 V
B. 单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器触头P在正中间时,消耗的功率最大
C. 当单刀双掷开关由a扳向b时,当滑动变阻器触头P从正中间向下移动的过程中,消耗的功率增大
D. 单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
10. 如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为,定值电阻的阻值为,电阻箱的初始阻值为,灯泡L阻值恒为。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数为
B. 逐渐增大的阻值,功率逐渐变大
C. 当时,副线圈功率达到最大
D. 若将换为一个理想二极管,则灯泡L两端电压的有效值为
二、多选题
11. 物体自点由静止开始做匀加速直线运动,图中A、、、为其运动轨迹上的四点,测得,.且物体通过、、所用时间相等,则( )
A. 可求距离为0.25m B. 可求加速度大小
C. 不可求的距离 D. 不可求点速度
12. 某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压为,输出功率为500kW。输电线上电流为8A,损失的功率为4kW,其余线路电阻不计,用户端电压,功率88kW。储能站电路电流为51A,升压变压器的匝数比,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 输电线总电阻 B. 发电机输出电压
C. 用户增加时,用户得到的电压降低 D. 升压变压器的匝数比
13. 如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器的原线圈组成闭合电路,灯泡L1、L2完全相同。当变压器原线圈中的抽头P置于最上端时,原、副线圈的匝数比为n∶1。矩形线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,且磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动的角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计。则下列说法正确的是( )
A. 若增大矩形线圈abcd的转速,灯L1一定变亮
B. 在图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大
C. 当抽头P置于最上端时,在线圈abcd转动的过程中,电压表示数为
D. 若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处,且转速不变,则电压表示数也不变
14. 如图所示为一质点沿直线运动的v-t图象,已知质点从零时刻出发,在2T时刻恰好返回出发点.则下列说法正确的是( )
A. 0~T与T~2T时间内的位移相同
B. 质点在1.5T时离出发点最远
C. T秒末与2T秒末速度大小之比为1:2
D. 0~T与T~2T时间内的加速度大小之比为1:3
15. 某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50m处停着一辆乙车,甲车司机立即刹车,甲车刹车后做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第1个2s内的位移是24m,第4个2s内的位移是1m。则下列说法正确的是( )
A. 汽车甲刹车后第3个2s内的位移为8m
B. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为m/s2
C. 汽车甲刹车后第4s末的速度大小为6m/s
D. 汽车甲可能与乙车相撞
第II卷(非选择题)
三、实验题
16. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:
(1)利用图中提供器材进行实验,若同时还有:A.电磁打点计时器、B.电火花打点计时器,考虑到减小实验误差,优先选用__________(选填“A”或“B”)。
(2)实验过程中,下列操作中正确的有__________。
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器放在长木板的有滑轮一端
C.先接通电源,后释放小车
D.跨过滑轮所吊重物越重越好,可以减小阻力的影响
(3)小兰同学打出的一条纸带如图甲所示,0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为。打点计时器打下点2时小车的速度大小为__________;由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为__________。(结果均保留两位有效数字)
(4)小明同学在实验中也得到了一条较为理想的纸带,并用与小兰同学相同的方式标出了0、1、2、3、4五个计数点。由于不小心,纸带被撕断了,如图乙所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是__________段。
四、解答题
17. 一辆汽车停在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以的加速度开始行驶,恰好在这时一辆自行车以的速度匀速驶来,从后边赶过汽车,求汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时相距多远?
18. 已知氢原子的能级图如图甲所示,现用大量高能电子轰击一群处于基态的氢原子,轰击后可观测到氢原子发射了6种不同波长的光。利用氢原子发出的光照射某电路的K极,如图乙所示,发现电流表有示数,调节滑片P可使电流表示数减小到零。电极K由金属锌制成,其截止波长为372nm。已知普朗克常量约为6.63×10-34J·s,光速c=3×108m/s,1eV=1.6×10-19J,则:(所有结果均保留三位有效数字)
(1)锌板逸出功及氢原子发射光子中能让电流表有示数的光子有几种?
(2)电流表示数为零时,电压表示数至少为多少?
(3)求高能电子动能Ek的取值范围。
19. 如图所示,两汽缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为P0,外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的,活塞b在汽缸的正中央。
①现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度;
②继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是汽缸高度的时,求氧气的压强。
20. 如图所示为远距离输电的原理图,降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。电表均为理想电表,变压器均为理想变压器,则:
(1)若发电机输出电功率P不变,升压变压器的输出电压为U,输电线的总电阻为,则输电线上的电流为多少;
(2)若发电机输出电压不变,发生变化,电压表V的示数变化的,电流表A的示数变化,,则两变压器间输电线的总电阻r等于多少?
(3)若发电机输出电压不变,输电线的总电阻为R,当要为多少时,的功率最大。
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