内容正文:
绝密★启用前
选择题和实验题题组训练(6)
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不给分)
1.一苹果从树上由静止落下,其速度v与运动时间t之间的关系,下列图像能正确描述的是( )
A. B.
C. D.
2.空间中a、b、c、d四点位于正四面体的四个顶点,m、n两点分别ab是和cd的中点。在a、b两点分别固定等量正电荷,正四面体对电场分布没有影响。下列说法正确的是( )
A.m、n两点的电势相等
B.c、d两点的电场强度相同
C.带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点,试探电荷的电势能减小
D.带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点,试探电荷的电势能先减少后增加
3.一质量均匀分布的金属丝,弯成如图所示半圆形,则其重心位置可能在图中的( )
A.M点 B.N点 C.P点 D.Q点
4.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动.当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,称为“行星冲日”,已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表:
行星名称
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
则相邻两次“冲日”时间间隔约为( )
A.火星365天 B.火星800天
C.天王星365天 D.天王星800天
5.如图所示,abcd是由粗细均匀的绝缘线制成的正方形线框,其边长为L,O点是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷,现将线框左侧中点M处取下足够短的一小段,该小段带电量为q,然后将其沿OM连线向左移动的距离到N点处,线框其他部分的带电量与电荷分布保持不变,若此时在O点放一个带电量为Q的正点电荷,静电力常量为k,则该点电荷受到的电场力大小为( )
A. B. C. D.
6.一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程,先后到达状态b和c,最后回到原状态a,其pT图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.从状态a到状态b的过程中,气体既不吸热也不放热
B.从状态b到状态c的过程中,气体的内能增加
C.从状态c到状态a的过程中,气体的体积不变
D.a、b和c三个状态中,状态a时分子的平均动能一定最大
7.某同学用图示器材探究两个互成角度力的合成规律。A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细线的结点,OB与OC为细线。下列要求不必要的是( )
A.OB与OC应关于OA对称
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.细线方向应与木板平面平行
D.实验中使用的细线要尽量长一点
8.一个固定在空间某点、带负电的点电荷Q产生电场,其中一条电场线与x轴重合。另有一个带正电的试探电荷q仅在电场力作用下从的位置开始沿x轴运动,其动能与坐标x的关系如图所示,虚斜线为该曲线过点(0.2,2)的切线,已知。下列判定错误的是( )
A.点电荷Q的位置一定在x轴上
B.该电场的电势沿x轴正方向一直升高
C.处场强的大小为10N/C
D.与两点间的电势差为1V
9.某空间区域的竖直平面内存在电场,其中竖直的一条电场线如图甲中虚线所示,一个质量为m、电荷量为q的带负电小球;在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动。以O为坐标原点,取竖直向下为x轴的正方向,小球的机械能E与位移x的关系如图乙所示,不计空气阻力、则( )
A.电场强度大小恒定,方向沿x轴正方向
B.从O到的过程中,小球的速率越来越大,加速度越来越大
C.从O到的过程中,相等的位移内,小球克服电场力做的功相等
D.到达位置时,小球速度的大小为
10.如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,磁场范围足够大,磁感应强度的大小左边为2B,右边为3B,一个竖直放置的宽为L、长为3L、单位长度的质量为m、单位长度的电阻为r的矩形金属线框,以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到虚线位置(在左边磁场中的长度为L,在右边磁场中的长度为2L)时,线框的速度为,则下列判断正确的是( )
A.此时线框中电流方向为逆时针,线框中感应电流所受安培力为
B.此过程中通过线框截面的电量为
C.此过程中线框产生的焦耳热为
D.线框刚好可以完全进入右侧磁场
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 如图所示,将一轻弹簧左端固定在小车内壁上,右端连接一物块。某段时间内弹簧处于压缩状态,且物块相对于小车静止,不计物块与车厢底面间的摩擦,则该段时间内小车的运动情况可能是( )
A.向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动
12.如图所示,间距为的两平行光滑长直金属导轨水平放置。区域有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向竖直向上。细金属杆静置于磁场中,磁场外的细金属杆以速度向右运动,此后两杆在磁场内未相撞且出磁场时的速度为。已知两杆的质量均为,在导轨间的电阻均为,两金属杆与导轨接触良好且始终与导轨垂直,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。则( )
A.在磁场内运动过程中的最大加速度为
B.在磁场内运动过程中通过回路的电荷量为
C.中产生焦耳热的最小值为
D.的初始位置到的最小距离为
13.如图,固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在CD处相切构成,导轨的间距为L,区域CDEF内存在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。现将多根长度也为L的相同导体棒依次从弧形轨道上高为h的PQ处由静止释放(释放前棒均未接触导轨),释放第根棒时,第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为m,电阻均为R,重力加速度大小为g,且与导轨垂直,导轨电阻不计,棒与导轨接触良好。则( )
A.第1根棒在穿越磁场的过程中,棒两端的电压逐渐减小
B.第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为
C.第n根棒刚进入磁场时,第1根棒的热功率为
D.第n根棒与第根棒在磁场中运动的时间相等
非选择题部分
三、非选择题(本题共3小题,共14分)
14.如图所示,在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中,把橡皮筋一端用图钉固定于A点,同时用两个弹簧测力计通过细线将橡皮筋的另一端拉到O点,这时除需记录O点位置和两条细线的方向外,还需记录________________________。
15.LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为6 V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500 Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:
A.电流表A1(量程为30 mA,内阻r1约为5 Ω)
B.电流表A2(量程为15mA,内阻r2=100 Ω)
C.定值电阻R1=2400 Ω
D.定值电阻R2=900 Ω
E.滑动变阻器R(0~20 Ω)
F.电压表V(量程为3 V,内阻RV=3 kΩ)
G.蓄电池E(电动势为12 V,内阻很小)
F.开关S一只
(1)图中给出了测量电路的部分电路图,要求测量时指针偏过表盘的三分之一,则图中的圆圈内应该是_______(填写器材前的字母编号)。
(2)在虚线框内将电路图补充完整,并标明各器材的符号_____。
(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=_________(填字母),当表达式中的____(填字母)达到____,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为LED灯正常工作时电阻。
16.某同学在实验室做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验,实验室提供了如下器材:
小灯泡(2.5V,0.5A)
电流表A(量程为0.4A,内阻)
电压表V(量程为3V,内阻)
滑动变阻器(最大阻值,允许通过的最大电流2A)
定值电阻
定值电阻
电源E(电动势为3V,内阻不计)
开关S一个、导线若干
(1)他设计了如图甲所示的实验电路,应选______(填“”或“”),电流表与并联后的量程为______A。
(2)利用图甲所示电路进行实验,某次测量时电流表的示数为0.2A,此时电压表的示数如图乙所示,则此时小灯泡的电阻为______Ω(结果保留两位有效数字)。
(3)通过实验正确作出小灯泡的图线,如图丙所示。现把实验中使用的两个完全相同的小灯泡并联后接到如图丁所示的电路中,其中电源的电动势、内阻,定值电阻,则此时每个小灯泡的实际功率为______W(结果保留小数点后两位数字)。
试卷第8页,共9页
试卷第1页,共1页
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《选择题和实验题题组训练(6)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
B
D
C
A
B
B
D
题号
11
12
13
答案
AD
ABD
BC
1.C
【详解】苹果从树上由静止落下,苹果做自由落体运动,根据自由落体运动规律,苹果初速度为0,速度线性增大,C选项图像符合。
故选C。
2.D
【详解】A.根据题意可知,等量同种电荷的等势面分布图,如图所示
由沿电场线方向,电势逐渐降低可知,离两个点电荷的距离越远电势越低,由于点离两个点电荷的距离大于点离两个点电荷的距离,则有
故A错误;
BD.c、d两点离两个点电荷的距离相等,由对称性可知,c、d两点电势相等,电场强度的大小相等,但方向不同,由于点离两个点电荷的距离小于c、d两点离两个点电荷的距离,则有
由可知,带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点,试探电荷的电势能先减少后增加,故B错误,D正确;
C.由于c点离两个点电荷的距离大于点离两个点电荷的距离,则有
则带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点,试探电荷的电势能增加,故C错误。
故选D。
3.B
【详解】质量均匀分布的物体(规则物体)的重心位置与形状有关: 1. 对于半圆形金属丝(质量均匀分布),其重心位于半圆的对称轴上; 2. 重心是物体各部分重力的等效作用点,由于金属丝呈弧形分布,重心不会在金属丝本身(排除M点),也不会在半圆外侧(排除Q点),而是在半圆的内部对称轴上。因此它必然落在圆心(P点)与圆弧最高点(M点)之间,对应图中N点。故选B。
4.B
【详解】根据开普勒第三定律有
解得
设相邻两次“冲日”时间间隔为,则
解得
由表格中的数据可得
故选B。
5.D
【详解】正方形线框完整时在O点的电场强度为零,所以取下的一小段放在M处时的电场强度与剩余线框产生的电场强度大小相等,方向相反。根据点电荷周围电场强度的表达式可知M处的一小段在O处产生的电场强度为E1
方向水平向右,则剩余部分在O处产生的电场强度为
方向水平向左,取下的一小段在N处时在O点产生的电场强度为
方向水平向右,所以O点处的电场强度为EN和的合场强,即
根据电场力的表达式可知点电荷在O点处所受的电场力为
D正确。
故选D。
6.C
【详解】A.从状态a到状态b的过程中,气体压强不变,温度升高,内能增加,体积变大,气体对外做功,则根据
则气体吸热,选项A错误;
B.从状态b到状态c的过程中,气体的温度不变,则内能不变,选项B错误;
C.根据
可知,从状态c到状态a的过程中,气体的体积不变,选项C正确;
D.a、b和c三个状态中,状态a时温度最低,可知该状态下分子的平均动能一定最小,选项D错误。
故选C。
7.A
【详解】A.探究两个互成角度力的合成规律实验,两个弹簧拉力的夹角不能太大,也不能太小,不要求关于OA对称,这样具有一般性,所以不要求OB与OC应关于OA对称,故A错误,符合题意;
B.弹簧测力计应在使用前校零,以减小误差,故B正确,不符合题意;
C.为使力作用在同一平面,减小误差,拉线方向应与木板平面平行,故C正确,不符合题意;
D.用一个弹簧测力计拉橡皮条和用两个弹簧测力计拉橡皮条,为了使两次效果相同,都要使橡皮条伸长到同一位置,故D正确,不符合题意。
故选A。
8.B
【详解】A.根据点电荷电场线的特点可知点电荷一定在电场线所在的直线上,点电荷Q的一条电场线与x轴重合,则点电荷Q的位置一定在x轴上,选项A正确;
B.带正电的试探电荷沿x轴正方向运动的过程中,动能增加,由动能定理知电场力对其做正功,则电场方向沿x轴的正方向,电势沿x轴正方向降低,选项B错误;
C.由于点电荷仅受电场力,由动能定理得知,图象的斜率为电场力,由图可知处
则场强大小为
选项C正确;
D.由图可知处动能为
到过程由动能定理得
解得
选项D正确。
本题选错误的,故选B。
9.B
【详解】A.由图乙可知,小球的机械能减少,所以向下运动时电场力对带负电小球做负功,则小球所受电场力沿x轴负方向,所以电场方向沿x轴正方向,由
可知图线的斜率表示电场力,由图可知电场力减小,所以电场强度减小,故A错误;
B.由牛顿第二定律
可知加速度增大,则小球向下做加速度增大的加速运动,故B正确;
C.从O到x1的过程中,相等的位移内,小球克服电场力做的功为
由于场强减小,故减小,故C错误;
D.根据动能定理可得
解得到达x1位置时,小球速度
故D错误。
故选B。
10.D
【详解】A.线框左边切割磁感线相当于电源,由右手定则可知,其下端为正极,同理线框右边其上端为正极,则感应电流方向为逆时针,回路中产生感应电动势为
感应电流为
此时线框所受安培力为
所以A错误;
B.由动量定理有
联立解得
所以B错误;
D.此过程中通过线框磁通量的变化量为
此过程中通过线框截面的电量为
联立解得
则
当线框全部进入右侧磁场时有
此过程中通过线框截面的电量为
联立解得
由动量定理有
联立解得
所以D正确;
C.此过程中线框产生的焦耳热为
所以C错误;
故选D。
11.AD
【详解】某段时间内弹簧处于压缩状态,物块受到的弹簧弹力向右,重力和支持平衡。物块受到的合力即弹簧弹力,向右。由牛顿第二定律得,物块的加速度向右。物块可能向右做加速运动或向左做减速运动。
故选AD。
12.ABD
【详解】A.根据题意可知,M进入磁场后,M做减速运动,N做加速运动,则M刚进入磁场时,在磁场中的加速度最大,则有
,,
联立可得
由牛顿第二定律有
解得
故A正确;
B.根据题意,对N由动量定理有
又
联立可得
解得
故B正确;
C.根据题意可知,若N出磁场时,M恰好追上N,则回路中产生的焦耳热最少,设此时M的速度为,由动量守恒定律有
解得
由能量守恒定律可得,回路中产生的焦耳热为
则中产生焦耳热的最小值为
故C错误;
D.根据题意,在磁场过程,设两棒相对靠近的位移为,由公式
,,
联立可得
联立解得
由于两杆在磁场内未相撞,则有的初始位置到的最小距离为
故D正确。
故选ABD。
13.BC
【详解】A.第1根棒在穿越磁场的过程中,第2棒还没有释放,没有组成闭合回路,无感应电流,棒不受安培力作用,棒在磁场中做匀速运动,此时棒产生的感应电动势为
E=BLv
速度v不变,E不变,A错误;
B.第3根棒刚进入磁场时则有
棒产生的感应电动势为
E=BLv=BL
此时第1、2根棒并联,电阻为,第3根棒等效于电源,电路中总电阻为
R'=R+=
电路中电流为
由牛顿第二定律可得
解得
B正确;
C.第n根棒刚进入磁场时,前根棒并联电阻为
电路总电阻为
电路总电流
第一根棒中电流
解得
第1根棒的热功率为
C正确;
D.第n根棒与第根棒在磁场中运动的时,有
解得
In≠In−1
因此有第n根棒与第根棒在磁场中的电流不相等,棒受安培力不相等,运动的时间不相等,D错误。
故选BC。
14.两个弹簧测力计的示数
【详解】[1]在“研究力的合成的平行四边形定则”实验中,把橡皮筋一端用图钉固定于A点,同时用两个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的另一端拉到位置O,这时除需记录O点位置外,为了做出力的图示,还需记录力的大小和方向,即两个弹簧测力计的示数和两条细绳的方向。
15. B
【详解】(1)(2) [1][2]LED灯正常工作时的电压为6V,电压表需要和R1、R2串联改装,且可以求出自身电流,电流表A1量程过大,不可使用,故应使用A2测量被测电路部分的总电流。完整电路如图:
(3)[3][4][5]LED灯两端电压为
电流为
LED灯正常工作时的电阻表达式为
LED灯电压为6 V时,打入数据得
此时,计算得出的结果为LED灯正常工作时电阻。
16. 0.6 1.7 0.15(0.14~0.16)
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0.4A,可以通过将电流表与定值电阻并联的方式来扩大电流表的量程,由于电流表A的内阻,故选的定值电阻;
[2]电流表满偏时通过并联电阻的电流
所以新电流表的量程为0.6A。
(2)[3]电流表的示数为0.2A时流过小灯泡的电流
此时电压表的示数为0.7V,所以此时小灯泡的电阻
(3)[4]设此时流过小灯泡的电流为I,小灯泡两端电压为U,由闭合电路欧姆定律有
得
将此函数的图线画在小灯泡的伏安特性曲线中,如图所示:
两图线交点的横、纵坐标的乘积为小灯泡消耗的实际功率即
答案第8页,共12页
答案第9页,共12页
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