内容正文:
江油市太白中学高二 (下)六月月考
物理试卷
总分: 100分 考试时间: 75分钟
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 关于电磁波下列说法正确的是( )
A. 麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”,并证实了电磁波的存在
B. 医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C. 一切物体都在辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关
D. 电磁波的传播需要介质,其在介质中的传播速度等于光速
【答案】C
【解析】
【详解】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速,A错误;
B.X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体;对人体有一辐射,故不能用来消毒,B错误;
C.一切物体都在不停地向外辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关,物体的温度越高,辐射的红外线就越强,C正确;
D.电磁波的传播不需要介质,电磁波在真空中的传播速度等于光速, D错误;
故选C。
2. 某同学研究自感现象时,设计了如图所示的电路,自感线圈的直流电阻小于小灯泡电阻,则下列有关现象正确的是( )
A. 电键闭合时,灯泡逐渐变亮
B. 电键闭合时,灯泡立即变亮
C. 电键断开时,灯泡逐渐熄灭
D. 电键断开时,灯泡闪亮后再熄灭
【答案】B
【解析】
【详解】AB.线圈由于自感现象通电时电流会逐渐增加,但灯泡所在支路没有自感线圈,电流可以突变。则电键闭合时,灯泡立即变亮。故A错误,B正确;
CD.电键断开时,线圈中的电流不能突变,需要逐渐减小,则在灯泡和线圈组成的回路中,线圈充当电源的作用放电,故灯泡电流方向会变成自右向左的,但灯泡与二极管串联,二极管通反向电流时电阻极大,故灯泡会直接熄灭。故CD错误。
故选B。
3. 如图为某一时刻LC振荡电路中电流与电容器极板带电情况的示意图,下列说法正确的是( )
A. 该时刻电容器处于充电状态
B. 该时刻线图中的磁场能正在增加
C. 若把线圈中的铁芯抽出,电磁振荡的周期将增大
D. 若减小电容器的板间距离,电磁振荡的频率将增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于该时刻电路中的电流是从电容器的正极板流出的,所以,电容器处于放电状态,故A错误;
B.电容器放电时,电路中的电场能转化为线圈中的磁场能,磁场能正在增加,故B正确;
C.若将线圈铁芯抽出,线圈的自感系数减小,根据电磁振荡的周期公式可知,电磁振荡的周期减小,故C错误;
D.根据电容的决定式,若将电容器的板间距离减小一些,电容器的电容增大,根据电磁振荡的周期公式可知,电磁振荡的周期增大,又
电磁振荡的频率将减小,故D错误。
故选B。
4. 如图所示的虚线1和实线2分别描述了两个物理量随分子之间的距离变化的规律,为平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律
B. 实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律
C. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大,实线2表示的物理量先减小后增大再减小
D. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大,实线2表示的物理量先增大后减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.为平衡位置,在平衡位置,分子间合力为0,分子势能最小,当分子间距小于时,分子间合力表现为斥力,当分子间距大于时,分子间合力表现为引力,可知,虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律,实线2表示分子间的分子势能随分子间距离的变化规律,故A正确,B错误;
CD.结合上述,实线2表示分子间的分子势能随分子间距离的变化规律,则当分子间的距离从接近零时逐渐增大,实线2表示的分子势能先减小后增大,故CD错误。
故选A。
5. 如图所示,螺线管与灵敏电流计相连,磁铁从螺线管的正上方由静止释放,向下穿过螺线管。下列说法正确的是( )
A. 电流计中的电流先由a到b,后由b到a
B. a点的电势始终低于b点的电势
C. 磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量
D. 磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度
【答案】D
【解析】
【分析】当磁铁的N极向下运动,导致穿过线圈的磁通量发生变化,导致线圈中产生感应电动势.由楞次定律可得感应电流的方向,从而判断电流计中电流方向,感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因,根据来拒去留的判断口诀分析在各点的受力情况,从而知道加速度的大小。
【详解】A、当磁铁N极向下运动,导致穿过线圈的磁通量变大,且方向向下,则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋而下,螺线管下端相当于电源的正极.所以通过G的电流方向为从b到a,当S极离开螺线管时,穿过线圈的磁通量变小,且方向向下,则螺线管上端相当于电源的正极.所以通过G的电流方向为从a到b,则a点的电势先低于b点的电势,后高于b点电势,故AB错误;
C、磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量和磁铁的动能,故C错误;
D、磁铁刚离开螺线管时,正在远离螺线管,磁铁受到的磁场力阻碍磁铁远离螺线管(去留),则加速度a<g,故D正确.
故选D
【点睛】本题考查了楞次定律的应用,重点是根据磁通量的变化判断出感应电流的有无和方向,能根据来拒去留的判断口诀分析在各点的受力情况,难度适中.
6. 如图所示,竖直平面内,匀强电场方向水平向右,匀强磁场方向垂直于纸面向里,一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v与磁场方向垂直,与电场方向成45°角射入复合场中,恰能做匀速直线运动,则关于电场强度E和磁感应强度B的大小,正确的是(重力加速度为g)( )
A. E=,B= B. E=,B=
C. E=,B= D. E=,B=
【答案】A
【解析】
【详解】假设粒子带负电,则其所受的电场力水平向左,根据左手定则,洛伦兹力方向斜向右下方与速度v垂直,根据平衡条件,这种情况粒子无法做匀速直线运动。所以粒子带正电,受力情况如图
由图可知,根据平衡条件
联立解得
,
故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 将如图甲所示的正弦交流电加在图乙中理想变压器的A、B两端,变压器的原副线圈匝数比为2∶1,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),则( )
A. 在t=0.01s时,电压表V1的示数为零
B. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为
C. Rt处温度升高时,电流表A示数变小
D. Rt处温度升高时,电压表V2的示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.电压表V1的示数为原线圈电压的有效值,则有
故A错误;
B.由图可知周期为
则
根据变压器电压比等于匝数比可得
则副线圈两端电压的瞬时值表达式为
故B错误;
CD.Rt处温度升高时,Rt电阻变小,则副线圈总电阻减小,副线圈电流增大,即电流表A示数变大,定值电阻R两端电压增大,所以电压表V2的示数变小,故C错误,D正确。
故选D。
8. 如图,距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场,磁感应强度大小为,一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间,相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为,导轨平面与水平面夹角为,两导轨分别与P、Q相连,质量为m、电阻为R的金属棒垂直导轨放置,恰好静止,重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,
B. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,
C. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,
D. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,
【答案】B
【解析】
【详解】等离子体垂直于磁场喷入板间时,根据左手定则可得金属板Q带正电荷,金属板P带负电荷,则电流方向由金属棒a端流向b端。等离子体穿过金属板P、Q时产生的电动势满足
由欧姆定律和安培力公式可得
再根据金属棒ab垂直导轨放置,恰好静止,可得
则
金属棒ab受到的安培力方向沿斜面向上,由左手定则可判定导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下。故B正确。
故选B。
二、多选题:(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9. 下列说法正确的是( )
A. 晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
B. 给庄稼松土的目的是破坏土壤中的毛细管,从而减少土壤内部的水分蒸发
C. 布朗运动是指液体分子的无规则运动
D. 理想气体温度升高,所有分子的动能都增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.所有晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故A正确;
B.给庄稼松土时,破坏了土壤中的毛细管,土壤内的水分不会快速通过毛细管上升道到土壤表面,可防止水分蒸发,故B正确;
C.布朗运动是微粒的无规则运动,并不是液体分子的无规则运动,故C错误;
D.温度是分子平均动能变化的标志,温度升高,分子平均动能增大,并非所有分子的动能都增大,个别分子动能可能减小或不变,故D错误;
故选AB。
10. 如图甲为一台小型发电机的示意图,单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时,产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻,外接灯泡的电阻为,理想电压表与灯泡并联。则下列判断正确的是( )
A. 时,线圈位置与中性面垂直
B. 时,理想电压表读数为
C. 灯泡的发热功率为
D. 到内,通过灯泡的电荷量为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,时,感应电动势的瞬时值为0,则线圈在中性面位置,故A错误;
B.电压表示数为有效值,由图乙得,线圈电动势最大值为,则有效值为
由闭合回路欧姆定律可得,电压表读数为
故B错误;
C.有公式可得,灯泡的发热功率为
故C正确;
D.由图乙可知,周期为,则有
又有
可得
由、和可得
故D正确。
故选CD。
11. 遵义构皮滩水电站的电能输送简化示意图如图所示。输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4,变压器均视为理想变压器,发电机的输出电压不变。则下列说法正确的是( )
A. 升压变压器的输入功率等于降压变压器的输出功率
B. 当发电机的输出功率一定时,升压是为了增加r两端的电压
C. 若用电器实际总功率增大,输电线损耗的功率增大
D. 若用电器实际总功率增大,r两端的电压增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由于输电线电阻有一定损耗功率,则升压变压器的输入功率大于降压变压器的输出功率,故A错误;
B.当发电机的输出功率一定时,升压是为了减小输送电流,根据
可知输电线电阻r两端的电压减小,故B错误;
CD.若用电器实际总功率增大,可知发电机的输出功率增大,根据
由于发电机的输出电压不变,则不变,又变压器的匝数比不变,可知升压变压器的输出电压不变,则输送电流增大,根据
,
可知输电线损耗的功率增大,r两端的电压增大,故CD正确。
故选CD。
12. 如图所示,水平间距为L,半径为r的二分之一光滑圆弧导轨,bb'为导轨最低位置,aa'与cc'为最高位置且等高,右侧连接阻值为R的电阻,圆弧导轨所在区域有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场。现有一根金属棒在外力的作用下以速度从aa'沿导轨做匀速圆周运动至cc'处,金属棒与导轨始终接触良好,金属棒与导轨的电阻均不计,则该过程中( )
A. 经过最低位置bb'处时,通过电阻R的电流最小
B. 经过最低位置bb'处时,通过金属棒的电流方向为b'→b
C. 通过电阻R的电荷量为
D. 电阻R上产生的热量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属棒从位置aa′运动到轨道最低位置bb′处的过程中,水平分速度即有效切割速度逐渐增大,由
E=BLv
可知,金属棒产生的感应电动势增大,则通过R的电流大小逐渐增大;金属棒从轨道最低位置bb′运动到cc′处的过程中,水平分速度即有效切割速度逐渐减小,金属棒产生的感应电动势减小,则通过R的电流大小逐渐减小,故经过最低位置bb′处时,通过电阻R的电流最大,故A错误;
B.由右手定则可知,经过最低位置bb′处时,通过金属棒的电流方向为b→b′,故B错误;
C.通过电阻R的电荷量为
故C正确;
D.金属棒做匀速圆周运动,切割磁感线的有效速度为
θ是金属棒的速度与水平方向的夹角,则金属棒产生的感应电动势为
则回路中产生正弦式交变电流,可得感应电动势的最大值为
有效值为
由焦耳定律可知,R上产生的热量
故D错误。
故选C。
三、实验题(共16分)
13. 实验“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”
(1)实验室中有下列器材:
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.条形磁铁
C.直流电源
D.多用电表
E.开关、导线若干
F.低压交流电源
上述器材在本实验中不需要的是___________(填器材序号)。
(2)该学生继续做实验,先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压___________(选填“增大”“减小”或“不变”);然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压___________(选填“增大”“减小”或“不变”);上述“探究副线圈两端的电压与匝数的关系”中采用的实验方法是___________。
【答案】 ①. BC ②. 增大 ③. 减小 ④. 控制变量法
【解析】
【详解】(1)[1]实验中用交流电源供电,不需要直流电源,且使用变压器不需要条形磁铁,故不需要BC;
(2)[2]保持原线圈匝数不变,增加副线圈匝数,根据可得,副线圈两端电压增大,
[3]保持副线圈匝数不变,增加原线圈匝数,根据可得,副线圈两端电压减小,
[4]上述“探究副线圈两端的电压与匝数的关系”中采用的实验方法是控制变量法
14. 某同学在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中,进行了如下操作:
A.将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中,记下50滴溶液的体积为2mL
B. 向浅盘中倒入适量的水,并向水面均匀地撒入痱子粉
C. 将1mL纯油酸加入酒精中,得到2×10³mL的油酸酒精溶液
D.把玻璃板放在坐标纸上,计算出薄膜的面积
E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待水面稳定后将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓
F.按照得到的数据,估算出油酸分子的直径
(1)上述操作正确的顺序是_________(填步骤前的字母);
(2)将描出油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,已知坐标纸中每个正方形小方格的边长为2cm,1滴油酸酒精溶液的体积_______mL,每1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积_______mL,则本次实验测得的油酸分子直径大小约为___________m(结果保留两位有效数字);
(3)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,计算结果偏大,可能是由于( )
A. 油酸未完全散开
B. 将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间
C. 求每滴体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴
D. 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
【答案】(1)CABEDF
(2) ①. 0.04 ②. ③. 8.3×10-10 (3)AD
【解析】
【小问1详解】
用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中,操作正确的顺序是:将1mL纯油酸加入酒精中,得到2×103mL的油酸酒精溶液;将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中,记下50滴溶液的体积为2mL;向浅盘中倒入适量的水,并向水面均匀地撒入痱子粉;把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待水面稳定后将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓;把玻璃板放在坐标纸上,计算出薄膜的面积;按照得到的数据,估算出油酸分子的直径。
故操作正确的顺序是CABEDF。
【小问2详解】
[1] 1滴油酸酒精溶液的体积为
[2]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
[3]图中油膜中大约有60个小方格,则油膜面积为
则本次实验测得的油酸分子直径大小约为
【小问3详解】
A.油酸未完全散开,导致S偏小,油酸分子的直径计算结果偏大,故A正确;
B.若油酸酒精溶液长时间敞口放置,酒精挥发使溶液的浓度变大,实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算,即算出的纯油酸体积偏小,则所测的分子直径d明显偏小,故B错误;
C.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴,根据公式
可知,一滴油酸酒精溶液中的纯油酸体积会偏小,这将导致纯油酸体积的计算值小于实际值,油酸分子的直径计算结果偏小,故C错误;
D.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,导致S偏小,油酸分子的直径计算结果偏大,故D正确。
故选AD。
四、解答题(共36分)
15. 如图所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体棒ab的质量m = 0.2kg、电阻R = 0.5Ω,匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T,方向垂直框架向上。现用F = 1N的外力由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求:
(1)ab棒产生的感应电动势的大小;
(2)ab棒所受的安培力的大小和方向;
(3)ab棒加速度的大小和方向。
【答案】(1)0.4V;(2)0.16N,水平向左;(3)4.2m/s2,水平向右
【解析】
【详解】(1)ab棒产生的感应电动势的大小为
代入数据,得
(2)根据欧姆定律,有
根据左手定则,判断安培力方向水平向左,大小为
(3)根据牛顿第二定律,有
代入数据,得
ab棒加速度的方向与F一致为水平向右。
16. 如图甲所示,圆柱形汽缸开口向上,竖直放置在水平面上,汽缸足够长,内截面积为S,大气压强为,一厚度不计,质量的活塞封住一定量的理想气体,温度为时缸内气体体积为.
(1)如图乙所示,若将此汽缸缓慢倒悬起来,则缸内气体体积变为多少?
(2)通过调节缸内气体温度使倒悬汽缸内的气体体积再次恢复为,应将缸内气体温度调节为多少?
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)设初态气体压强为p1,倒悬后压强为p2,体积为V2,因缓慢倒悬
则有
①,②,③
等温过程由
得
④
(2)此时缸内气体的压强
⑤
⑥
等压过程由
⑦
得
⑧
所以应将缸内气体温度降低到
17. 如图所示,在坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场,第二象限内存在大小为B、方向垂直坐标平面向外的有界圆形匀强磁场(图中未画出),一粒子源固定在x轴上点,沿y轴正方向释放出速度大小均为的电子,电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限,进入第二象限后,电子经磁场偏转后通过x轴时,速度方向沿着y轴负方向。已知电子的质量为m、电荷量为e,电场强度,不考虑电子的重力和电子何的相互作用,求:
(1)N点的y轴坐标;
(2)电子通过N点的速度大小及速度方向与y轴正方向的夹角;
(3)圆形磁场区域的最小面积。
【答案】(1);(2);;(3)
【解析】
【详解】(1)对电子,由牛顿第二定律,可得
解得
电子做类平抛运动,有
可知y轴坐标为
联立,解得
(2)依题意,分解电子在N点的速度,可得
,
解得
又
解得
(3)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图
可得
解得轨道半径为
根据几何关系可得边界圆半径
最小面积
解得
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江油市太白中学高二 (下)六月月考
物理试卷
总分: 100分 考试时间: 75分钟
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 关于电磁波下列说法正确的是( )
A. 麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”,并证实了电磁波的存在
B. 医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C. 一切物体都在辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关
D. 电磁波的传播需要介质,其在介质中的传播速度等于光速
2. 某同学研究自感现象时,设计了如图所示的电路,自感线圈的直流电阻小于小灯泡电阻,则下列有关现象正确的是( )
A. 电键闭合时,灯泡逐渐变亮
B. 电键闭合时,灯泡立即变亮
C. 电键断开时,灯泡逐渐熄灭
D. 电键断开时,灯泡闪亮后再熄灭
3. 如图为某一时刻LC振荡电路中电流与电容器极板带电情况的示意图,下列说法正确的是( )
A. 该时刻电容器处于充电状态
B. 该时刻线图中的磁场能正在增加
C. 若把线圈中的铁芯抽出,电磁振荡的周期将增大
D. 若减小电容器的板间距离,电磁振荡的频率将增大
4. 如图所示的虚线1和实线2分别描述了两个物理量随分子之间的距离变化的规律,为平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律
B. 实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律
C. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大,实线2表示的物理量先减小后增大再减小
D. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大,实线2表示的物理量先增大后减小
5. 如图所示,螺线管与灵敏电流计相连,磁铁从螺线管的正上方由静止释放,向下穿过螺线管。下列说法正确的是( )
A. 电流计中的电流先由a到b,后由b到a
B. a点的电势始终低于b点的电势
C. 磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量
D. 磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度
6. 如图所示,竖直平面内,匀强电场方向水平向右,匀强磁场方向垂直于纸面向里,一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v与磁场方向垂直,与电场方向成45°角射入复合场中,恰能做匀速直线运动,则关于电场强度E和磁感应强度B的大小,正确的是(重力加速度为g)( )
A. E=,B= B. E=,B=
C. E=,B= D. E=,B=
7. 将如图甲所示的正弦交流电加在图乙中理想变压器的A、B两端,变压器的原副线圈匝数比为2∶1,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),则( )
A. 在t=0.01s时,电压表V1的示数为零
B. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为
C. Rt处温度升高时,电流表A示数变小
D. Rt处温度升高时,电压表V2的示数变小
8. 如图,距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场,磁感应强度大小为,一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间,相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为,导轨平面与水平面夹角为,两导轨分别与P、Q相连,质量为m、电阻为R的金属棒垂直导轨放置,恰好静止,重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,
B. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,
C. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,
D. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,
二、多选题:(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9. 下列说法正确的是( )
A. 晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
B. 给庄稼松土的目的是破坏土壤中的毛细管,从而减少土壤内部的水分蒸发
C. 布朗运动是指液体分子的无规则运动
D. 理想气体温度升高,所有分子的动能都增大
10. 如图甲为一台小型发电机的示意图,单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时,产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻,外接灯泡的电阻为,理想电压表与灯泡并联。则下列判断正确的是( )
A. 时,线圈位置与中性面垂直
B. 时,理想电压表读数为
C. 灯泡的发热功率为
D. 到内,通过灯泡的电荷量为
11. 遵义构皮滩水电站的电能输送简化示意图如图所示。输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4,变压器均视为理想变压器,发电机的输出电压不变。则下列说法正确的是( )
A. 升压变压器的输入功率等于降压变压器的输出功率
B. 当发电机的输出功率一定时,升压是为了增加r两端的电压
C. 若用电器实际总功率增大,输电线损耗的功率增大
D. 若用电器实际总功率增大,r两端的电压增大
12. 如图所示,水平间距为L,半径为r的二分之一光滑圆弧导轨,bb'为导轨最低位置,aa'与cc'为最高位置且等高,右侧连接阻值为R的电阻,圆弧导轨所在区域有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场。现有一根金属棒在外力的作用下以速度从aa'沿导轨做匀速圆周运动至cc'处,金属棒与导轨始终接触良好,金属棒与导轨的电阻均不计,则该过程中( )
A. 经过最低位置bb'处时,通过电阻R的电流最小
B. 经过最低位置bb'处时,通过金属棒的电流方向为b'→b
C. 通过电阻R的电荷量为
D. 电阻R上产生的热量为
三、实验题(共16分)
13. 实验“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”
(1)实验室中有下列器材:
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.条形磁铁
C.直流电源
D.多用电表
E.开关、导线若干
F.低压交流电源
上述器材在本实验中不需要的是___________(填器材序号)。
(2)该学生继续做实验,先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压___________(选填“增大”“减小”或“不变”);然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压___________(选填“增大”“减小”或“不变”);上述“探究副线圈两端的电压与匝数的关系”中采用的实验方法是___________。
14. 某同学在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中,进行了如下操作:
A.将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中,记下50滴溶液的体积为2mL
B. 向浅盘中倒入适量的水,并向水面均匀地撒入痱子粉
C. 将1mL纯油酸加入酒精中,得到2×10³mL的油酸酒精溶液
D.把玻璃板放在坐标纸上,计算出薄膜的面积
E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待水面稳定后将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓
F.按照得到的数据,估算出油酸分子的直径
(1)上述操作正确的顺序是_________(填步骤前的字母);
(2)将描出油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,已知坐标纸中每个正方形小方格的边长为2cm,1滴油酸酒精溶液的体积_______mL,每1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积_______mL,则本次实验测得的油酸分子直径大小约为___________m(结果保留两位有效数字);
(3)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,计算结果偏大,可能是由于( )
A. 油酸未完全散开
B. 将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间
C. 求每滴体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴
D. 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
四、解答题(共36分)
15. 如图所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体棒ab的质量m = 0.2kg、电阻R = 0.5Ω,匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T,方向垂直框架向上。现用F = 1N的外力由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求:
(1)ab棒产生的感应电动势的大小;
(2)ab棒所受的安培力的大小和方向;
(3)ab棒加速度的大小和方向。
16. 如图甲所示,圆柱形汽缸开口向上,竖直放置在水平面上,汽缸足够长,内截面积为S,大气压强为,一厚度不计,质量的活塞封住一定量的理想气体,温度为时缸内气体体积为.
(1)如图乙所示,若将此汽缸缓慢倒悬起来,则缸内气体体积变为多少?
(2)通过调节缸内气体温度使倒悬汽缸内的气体体积再次恢复为,应将缸内气体温度调节为多少?
17. 如图所示,在坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场,第二象限内存在大小为B、方向垂直坐标平面向外的有界圆形匀强磁场(图中未画出),一粒子源固定在x轴上点,沿y轴正方向释放出速度大小均为的电子,电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限,进入第二象限后,电子经磁场偏转后通过x轴时,速度方向沿着y轴负方向。已知电子的质量为m、电荷量为e,电场强度,不考虑电子的重力和电子何的相互作用,求:
(1)N点的y轴坐标;
(2)电子通过N点的速度大小及速度方向与y轴正方向的夹角;
(3)圆形磁场区域的最小面积。
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