内容正文:
天水市一中高二级2023---2024学年度第二学期第二学段检测考试物理试题
(满分:100分 时间:75分钟)
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子位于x轴上,可自由移动。甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中的曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力。规定在无穷远处分子势能为零。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,其中位置c为图像与x轴的交点。现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A. 在b位置时,两分子的分子势能最小且为零
B. 从a到c的过程中,分子力对乙先做正功后做负功
C. 从c到d的过程中,分子力对乙分子做负功
D. 到达c位置时,两分子间的作用力为零,分子势能也为零
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.从a到c的过程中,分子力始终为引力,在引力作用下运动到c,运动方向和分子力方向相同,分子力做正功,动能增大,势能减小,在c处分子势能最小且为负值,故ABD错误;
C.从c到d的过程中,分子间为斥力,分子力对乙分子做负功,C正确。
故选C。
2. 关于电磁波的应用,下列说法正确的是( )
A. 夜视仪利用了红光成像技术
B. 利用紫外线的荧光效应来做防伪标识
C. 可以利用X射线进行通信、广播
D. 医院利用红外线的热效应杀菌消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A.夜视仪利用了红外线成像技术,故A错误;
B.紫外线具有荧光效应,故可以用来做防伪标识,故B正确;
C.X射线具有辐射性,不能用来通信和广播,故C错误;
D.紫外线具有杀菌消毒的功能,红外线不具有该功能,故D错误。
故选B。
3. “冷”“热”二词常闻于生活,与之相关的“热现象”无所不在、无时不有——远涉宇宙变迁,近涉高新科技,涵盖所有实际发生的过程。这一宏观现象与系统中大量微观粒子的无规则运动密切联系。下列说法不正确的是( )
A. 布朗运动就是分子的无规则运动 B. 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动
C. 悬浮在液体中的颗粒越小,布朗运动越明显 D. 扩散现象与温度有关,温度越高,扩散现象越明显
【答案】A
【解析】
【详解】AB.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动,不是分子的运动,故A错误,B正确;
C.悬浮在液体中的颗粒越小,碰撞的不平衡性越明显,布朗运动越明显,故C正确;
D.扩散现象与温度有关,温度越高,扩散现象越明显,故D正确。
本题选择不正确的,故选A。
4. 关于课本中下列图片的解释错误的是( )
A. 真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属融化
B. 使用电磁炉加热食物时使用陶瓷锅也可以
C. 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D. 用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的
【答案】B
【解析】
【详解】A.真空冶炼炉接入高频交流电源,炉内的磁通量发生变化,根据法拉第电磁感应定律将会在炉内产生涡流,因此可以利用涡流通过金属产生的热量使金属融化,故A正确;
B.使用电磁炉加热食物时,陶瓷锅内几乎没有自由电子,不能产生较大的涡流,也就不可以用来加热食物,故B错误;
C.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以将涡流限制在硅钢片内部,硅从而减小变压器铁芯中的涡流带来能量损耗,故C正确;
D.探雷器靠近金属时会有电磁感应现象,因此用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的,故D正确。
本题选错误项,故选B。
5. 如图所示,L是一带铁芯的理想电感线圈,其直流电阻为零。电路中A和B是两个相同的灯泡,A灯泡串接一个理想二极管D,则下列判断正确的是( )
A. 开关S闭合瞬间,A灯立即亮
B. 开关S闭合瞬间,B灯泡立即亮
C. 开关S断开瞬间,A灯泡闪亮一下后熄灭
D. 开关S断开瞬间,b点电势低于a点电势
【答案】C
【解析】
【详解】AB.闭合瞬间线圈相当于断路,二极管为反向电流,不会导通,因此没有电流经过两灯泡,则A灯泡不亮,B灯泡也不亮,故AB错误;
C.L是一带铁芯的理想电感线圈,其直流电阻为0,电路稳定后A就熄灭了,不用等开关断开;开关S断开瞬间B立刻熄灭,由于二极管正向导通,故自感线圈与A灯泡形成回路,A灯泡闪亮一下后熄灭,故C正确;
D.开关S断开瞬间,线圈产生自感电动势,阻碍其电流减小,因此感应电流顺时针从线圈到灯泡A,则a点电势低于b点电势,故D错误。
故选C。
6. 图甲是降压变压器,图乙是用它给用户供电的电路示意图,表示输电线的总电阻、假设用户端为纯电阻用电器,总电阻为R。若变压器视为理想变压器,输入电压恒定,电表视为理想电表,当用户使用的用电器减少时,则( )
A. 用户总电阻R减少 B. 电压表示数增大
C. 用电器R两端电压升高 D. 电流表示数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.当用户使用的用电器减少时,用户总电阻R增加,故A错误;
BC.变压器初级电压一定,则次级电压一定,即电压表示数不变,次级电阻变大,则次级电流减小,R0上的电压变小,则用电器R两端电压升高,故B错误,C正确;
D.因次级电流减小,则根据变压器匝数与电流的关系可知,初级电流减小,即电流表示数减小,故D错误。
故选C。
7. 我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800kV以上或交流电压在1000kV以上进行的电能输送,特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550kV超高压从A处向B处输电,输电线上损耗的电功率为,在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为,不考虑其他因素的影响,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设输送的电功率为,输电线上的总电阻为,则550kV输电线上损耗的电功率为
改用1100kV特高压输电,输电线上损耗的电功率为
二者比较,计算得出
C正确。
故选C。
二、多选题(每题5分,共15分。少选得3分,不选、错选得零分)
8. 下列关于内能和机械能的说法正确的是( )
A. 内能和机械能各自包含动能和势能,因此,它们在本质上是一样的
B. 静止物体的内能为零
C. 一个物体的机械能为零时,它的内能一定不为零
D. 物体的机械能变化时,它的内能可以保持不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A.机械能是物体动能与势能的总和,与物体的位置、运动有关,内能与物体的温度有关,与物体的运动状态无关,二者在本质上不同,故A错误;
BC.物体的机械能可以是0,但是分子的运动是永不停息的,一切物体都有内能,不论温度高低,因此内能不能为零,故B错误,C正确;
D.物体的内能与温度有关,与其本身的机械能无关,因此物体的机械能变化时,它的内能可以保持不变,故D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示的LC振荡电路中,通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示,若把通过P点向右规定为电流的正方向,则( )
A. 0.5--1ms内,电容器C正在充电
B. 0.5--1ms内,电容器的上极板带正电荷
C. 1--1.5ms内,Q点比P点电势低
D. 1--1.5ms内,电场能正在减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,在0.5~1ms内,电流为正方向且减小,故此时电容器正在充电,故A正确;
B.在0.5~1ms内,经过P点的电流向右,由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子,电子经过P点向左移动,因此电容器上极板带负电,故B错误;
C.由图乙可知,在1~1.5ms内,通过自感线圈的电流向上,且增大,Q点比P点电势高,故C错误;
D.由图乙可知,在1~1.5ms内电流在增大,故磁场能在增大,电容器处在放电过程,故电场能在减小,故D正确。
故选AD。
10. 一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上,两端电压的有效值为U1,消耗的电功率为P1;若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上,两端电压的有效值为U2,消耗的电功率为P2。若甲、乙两图中的U0、T所表示的电压值、周期值是相同的,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.根据题意可得
解得
故A正确,B错误;
CD.消耗的电功率为
故CD正确。
故选ACD。
三、实验题(每空3分,共18分)
11. 压力传感器是一种常用的传感器,其阻值会随作用的压力变化而改变。某兴趣小组利用如图甲所示的电路测量某压力传感器在不同压力下的阻值。请回答以下问题:
(1)闭合开关S前,应将滑动变阻器的触头P滑至________端(选填“a”或“b”);
(2)通过多次实验,该兴趣小组测得了多组关于阻值、压力F的数据,并在图乙中描出了相应点,请根据图乙中所描点大致画出阻值随压力F变化的图像;
(3)将阻值随压力F的变化率记作压力传感器的灵敏度,由图乙可知,在实验测量数据范围内,压力越大,灵敏度越________(选填“高”或“低”)。
【答案】(1)a (2)
(3)低
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S前,应将滑动变阻器的触头P滑至a端。
【小问2详解】
根据图乙所描点大致画出阻值随压力F变化的图像,如图所示
【小问3详解】
由图乙可知,在实验测量数据范围内,压力越大,图像斜率绝对值越小,灵敏度越低。
12. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
(1)实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成单分子无隙油膜,并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理方法为( )(填选项前的字母)。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法 D. 归纳法
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是( )
A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用,有助于油酸在水面尽可能扩展
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)在实验中,将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液,用注射器测得1mL溶液为80滴,再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中,描出的油膜轮廓如图所示,方格纸每格边长是0.5cm,根据以上信息估测油酸分子的大小______m。(结果保留一位有效数字)
【答案】(1)C (2)B
(3)
【解析】
【小问1详解】
实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成单分子油膜,并将油膜分子看成球形且紧密排列,本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。
故选C。
【小问2详解】
实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用,酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度,使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠,更能保证其形成单层分子油膜。
故选B。
【小问3详解】
[1]根据题意1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为
数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的计一个),约为140格,油膜轮廓的面积为
故油酸分子的直径大小为
四、解答题( 共3小题,共39分)
13. 如图所示,a、b两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为151匝,半径,图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。
(1)a、b线圈中产生的感应电动势之比是多少?
(2)两线圈中感应电流之比是多少?
【答案】(1)9:1;(2)3:1
【解析】
【详解】(1)对任一半径为的线圈,根据法拉第电磁感应定律
由于相同,相同,则得
因,故a、b线圈中产生的感应电动势之比为
(2)根据电阻定律可得线圈的电阻为
由于相同,两线圈电阻之比为
线圈中感应电流
联立可得
14. 如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻,一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,金属杆的电阻为r,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(重力加速度为g)
(1)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(2)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)杆受力图如图所示
当ab杆速度为v时,感应电动势
此时电路中电流
ab杆受到安培力
由牛顿运动定律得
解得
(2)当金属杆匀速运动时,杆的速度最大,由平衡条件得
解得最大速度
15. 如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为2:1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为U0=220V的正弦交流电源上。求:
(1)原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比;
(2)副线圈回路中电阻两端的电压U2。
【答案】(1);(2)88V
【解析】
【详解】(1)原、副线圈的电流之比
根据
可得,原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为
(2)根据
可得原线圈两端的电压
与原线圈串联的电阻两端的电压为
所以
所以
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天水市一中高二级2023---2024学年度第二学期第二学段检测考试物理试题
(满分:100分 时间:75分钟)
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子位于x轴上,可自由移动。甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中的曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力。规定在无穷远处分子势能为零。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,其中位置c为图像与x轴的交点。现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A. 在b位置时,两分子的分子势能最小且为零
B. 从a到c的过程中,分子力对乙先做正功后做负功
C. 从c到d的过程中,分子力对乙分子做负功
D. 到达c位置时,两分子间的作用力为零,分子势能也为零
2. 关于电磁波的应用,下列说法正确的是( )
A. 夜视仪利用了红光成像技术
B. 利用紫外线的荧光效应来做防伪标识
C. 可以利用X射线进行通信、广播
D. 医院利用红外线的热效应杀菌消毒
3. “冷”“热”二词常闻于生活,与之相关的“热现象”无所不在、无时不有——远涉宇宙变迁,近涉高新科技,涵盖所有实际发生的过程。这一宏观现象与系统中大量微观粒子的无规则运动密切联系。下列说法不正确的是( )
A. 布朗运动就是分子的无规则运动 B. 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动
C. 悬浮在液体中的颗粒越小,布朗运动越明显 D. 扩散现象与温度有关,温度越高,扩散现象越明显
4. 关于课本中下列图片的解释错误的是( )
A. 真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属融化
B. 使用电磁炉加热食物时使用陶瓷锅也可以
C. 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D. 用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的
5. 如图所示,L是一带铁芯的理想电感线圈,其直流电阻为零。电路中A和B是两个相同的灯泡,A灯泡串接一个理想二极管D,则下列判断正确的是( )
A. 开关S闭合瞬间,A灯立即亮
B. 开关S闭合瞬间,B灯泡立即亮
C. 开关S断开瞬间,A灯泡闪亮一下后熄灭
D. 开关S断开瞬间,b点电势低于a点电势
6. 图甲是降压变压器,图乙是用它给用户供电的电路示意图,表示输电线的总电阻、假设用户端为纯电阻用电器,总电阻为R。若变压器视为理想变压器,输入电压恒定,电表视为理想电表,当用户使用的用电器减少时,则( )
A. 用户总电阻R减少 B. 电压表示数增大
C. 用电器R两端电压升高 D. 电流表示数增大
7. 我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800kV以上或交流电压在1000kV以上进行的电能输送,特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550kV超高压从A处向B处输电,输电线上损耗的电功率为,在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为,不考虑其他因素的影响,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题(每题5分,共15分。少选得3分,不选、错选得零分)
8. 下列关于内能和机械能的说法正确的是( )
A. 内能和机械能各自包含动能和势能,因此,它们在本质上是一样的
B. 静止物体的内能为零
C. 一个物体的机械能为零时,它的内能一定不为零
D. 物体的机械能变化时,它的内能可以保持不变
9. 如图甲所示的LC振荡电路中,通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示,若把通过P点向右规定为电流的正方向,则( )
A. 0.5--1ms内,电容器C正在充电
B. 0.5--1ms内,电容器的上极板带正电荷
C. 1--1.5ms内,Q点比P点电势低
D. 1--1.5ms内,电场能正在减小
10. 一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上,两端电压的有效值为U1,消耗的电功率为P1;若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上,两端电压的有效值为U2,消耗的电功率为P2。若甲、乙两图中的U0、T所表示的电压值、周期值是相同的,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
三、实验题(每空3分,共18分)
11. 压力传感器是一种常用的传感器,其阻值会随作用的压力变化而改变。某兴趣小组利用如图甲所示的电路测量某压力传感器在不同压力下的阻值。请回答以下问题:
(1)闭合开关S前,应将滑动变阻器的触头P滑至________端(选填“a”或“b”);
(2)通过多次实验,该兴趣小组测得了多组关于阻值、压力F的数据,并在图乙中描出了相应点,请根据图乙中所描点大致画出阻值随压力F变化的图像;
(3)将阻值随压力F的变化率记作压力传感器的灵敏度,由图乙可知,在实验测量数据范围内,压力越大,灵敏度越________(选填“高”或“低”)。
12. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
(1)实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成单分子无隙油膜,并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理方法为( )(填选项前的字母)。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法 D. 归纳法
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是( )
A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用,有助于油酸在水面尽可能扩展
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)在实验中,将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液,用注射器测得1mL溶液为80滴,再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中,描出的油膜轮廓如图所示,方格纸每格边长是0.5cm,根据以上信息估测油酸分子的大小______m。(结果保留一位有效数字)
四、解答题( 共3小题,共39分)
13. 如图所示,a、b两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为151匝,半径,图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。
(1)a、b线圈中产生的感应电动势之比是多少?
(2)两线圈中感应电流之比是多少?
14. 如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻,一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,金属杆的电阻为r,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(重力加速度为g)
(1)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(2)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。
15. 如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为2:1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为U0=220V的正弦交流电源上。求:
(1)原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比;
(2)副线圈回路中电阻两端的电压U2。
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