内容正文:
第七周周练答案
1. B 2. A 3. C 4.B 5.C 6.C 7.D
8.AB
【详解】A. 由题图可知,在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,即相等;故A项符合题意.
B温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,虚线为氧气分子在0 ℃时的情形,分子平均动能较小,则B项符合题意.
C. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例,但无法确定分子具体数目;故C项不合题意
D.由图可知,0~400 m/s段内,100℃对应的占据的比例均小于与0℃时所占据的比值,因此100℃时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小;则D项不合题意.
9.AC
【详解】A.电动机的机械效率而电流解得选项A正确;C.在降压变压器中有其中,,解得 所以输电线路损失的电功率 选项C正确;D.升压变压器中副线圈的电压则选项D错误;B.升压变压器中有其中解得选项B错误。
10.AD【详解】A.由于金属棒a、b同时由静止释放,且恰好在两导轨连接处发生弹性碰撞,则说明a、b在到达连接处所用的时间是相同的,对金属棒a和电容器组成的回路有
对a根据牛顿第二定律有 其中, 联立有
则说明金属棒a做匀加速直线运动,则有,
联立解得,, 故A正确;
B.金属棒b下滑过程中根据动量定理有
其中 可求得碰前瞬间b的速度为
则根据功能关系有 联立解得 故B错误;
CD.由于两棒发生弹性碰撞,取a棒碰前瞬间运动方向为正,有, 联立解得,
故C错误,D正确。 故选AD。
11.【答案】 B
【详解】(2)[1]闭合开关、,根据闭合电路欧姆定律有
断开开关,闭合开关,根据闭合电路欧姆定律有
图像①对应函数 图像②对应函数
可知,两图像纵轴截距相等,图像②斜率的绝对值大于图像①斜率的绝对值,则第二个选择项满足要求。
故选B。
(3)[2][3]图像①对应函数 则有,
图像②对应函数 结合上述有
解得
(4)[4]将与电源等效为一个新电源,则新电源的电动势
新电源的内阻 根据闭合电路欧姆定律有
解得 图像的纵截距为,则有
结合上述有, 解得
12.【答案】(1)D;(2) ;(3)偏小;
【详解】(1)A.根据折射定律,实验时只要正确测量出入射角和折射角即可,不需要选择边界平行的玻璃砖,故A错误;B.为了减小测量角度的误差,入射角应适当大些,故B错误;C.玻璃砖的光学面是用来透光的,即使没有刻度尺时,也不可以将玻璃砖界面当尺子画界线,故C错误;D.为了减小确定入射光线、出射光线方向的误差,大头针P1、P2和P3、P4之间的距离应适当大些,故D正确。故选D。
(2)设单位圆的半径为R,根据数学知识,入射角的正弦;折射角的正弦根据折射定律
(3)若该同学在确定P4位置时,不小心画得偏左了一些,光路图如图所示:
由图可知,入射角不变,折射角偏大,根据折射定律,折射率的测量值偏小
13.(12分)【答案】(1) (2)
【详解】(1)设黄光从冰块射出时入射角为,折射角为,由几何关系有; (2分)
。 (2分)
设该冰块对黄光的折射率为,由折射定律有;解得。 (2分)
(2)设黄光由冰块射向空气的临界角为 (2分)
由于,黄光在圆柱体侧面恰好全反射时,在上下两底面一定不会全反射。设冰块的最大高度为,由几何关系有; (2分)
解得 (2分)
14.(12分)答案:(1)e=40cos200t(V);(2);(3)
解析:(1)感应电动势的最大值为解 (2分)
故从图示位置开始计时,线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为:e=40cos200t(V) (2分)
(2)由于线圈电阻不计,所以电压表示数等于感应电动势的有效值,则有 (2分)
解得 (2分)
(3)根据解得 (2分)
则电阻R上消耗的电动率为解得 (2分)
15.答案:(1);(2),;(3)
解析:(1)滑块刚接触地面时感应电动势最大 (2分)
得 (2分)
(2)电量 (2分)
可得 (2分)
设每个缓冲线圈产生的焦耳热为Q,由动能定理得 (2分)
得 (2分)
(3)因为有4台减速装置,利用动量定理得 (2分)
其中
解得 (2分)
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成都石室中学高二物理第七周周练
班级________ 姓名________ 学号________
一、单项选择题(共28分,每小题4分)
1.以下说法正确的是( )
A.在赫兹发现电磁波的实验基础上,麦克斯韦提出了电磁场理论
B.让高频电磁波的振幅随信号强弱而改变的技术叫调制
C.相机用的增透膜采用的是薄膜干涉的原理,膜的最小厚度为(λ为光在膜中的波长)
D.圆孔衍射会形成泊松亮斑,进而证明了光的波动性
2.关于课本中下列图片的解释正确的是( )
A.使用电磁炉加热食物时不可以使用陶瓷锅
B.运输毫安表时正负极连接导线是利用了电磁驱动
C.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
D.紫外线有杀菌消毒的作用,主要是利用紫外线具有热效应的特点
3. 如图所示,自感线圈L存在一定的直流电阻RL,将它和电阻为R的灯泡A并联后接在电源的两端,先让电键S闭合,待电路稳定后再断开电键,则( )
A. 闭合电键S,灯泡A要过一段时间才亮
B. 断开电键S的瞬间,流过灯泡的电流与闭合电键时流过灯泡的电流方向相同
C. 若RL<R,断开电键S灯泡A将闪亮一下后逐渐熄灭
D. 若RL>R,要使断开电键S后灯泡A闪亮一下再熄灭,可以更换一个自感系数更大且阻值仍然为RL的线圈,来达成这一目的
4.如图,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P1初始位置在副线圈正中间,输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U,理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是( )
A.保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I减小,U不变
B.保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率增大
C.保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,I减小,U增大
D.保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率减小
5.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在两个大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向与斜面垂直,两磁场的宽度MJ和JG均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场时,线框恰好以速度v0做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度v做匀速直线运动,则下列说法不正确的是( )
A.v0=4v
B.线框离开MN的过程中电流方向为adcba
C.当ab边刚越过JP时,线框加速度的大小为gsinθ
D.从ab边刚越过GH到ab边刚越过MN过程中,线框产生的热量为
6. 为了测量储罐中不导电液体的高度,有人设计了如图所示装置。将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中,电容C可通过单刀双掷开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时,由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下,当两极板间充入电介质时,电容增大。在该LC振荡电路中,某一时刻的磁场方向、电场方向如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 此时电容器正在充电 B. 振荡电流正在减小
C. 当储罐内的液面高度降低时,LC回路振荡电流的频率升高
D. 当开关从a拨到b时开始计时,经过时间t,电感L上的电流第一次达到最大,则该LC回路中的振荡周期为2t
7. 如图所示,在磁感应强度大小为B,方向垂直于水平面向下的匀强磁场中,两平行且足够长光滑金属导轨水平固定放置,间距为L,图中电源电动势为E,内阻不计,电容器的电容为C。一质量为m、长度为L的导体棒垂直轨道静止放在导轨上,导轨、导线的电阻不计。将开关S接a,电容器充电结束后,将开关接b,导体棒由静止开始运动,电容器释放的能量没有全部转化为导体棒的动能,设电容器放电有,不计电路中的电感及放电电流引起的磁场影响,则( )
A.导体棒在达到稳定状态前,加速度一直变大
B.充满电后电容器存储的电能为CE2
C.电容器放电的 D.电容器放电的
二、多项选择题(共18分,每小题6分)
8.氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示.下列说法正确的是( )
A.图中两条曲线下面积相等
B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
D.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
9.如图所示,导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变电动势。导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电,理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为25︰11,降压变压器副线圈接入一台电动机,电动机恰好正常工作,且电动机两端的电压为220V,输入功率为1100W,输电线路总电阻,电动机内阻,导线框及其余导线电阻不计,电表均为理想电表,则( )
A.电动机的机械效率为80%
B.电流表的示数为12A
C.输电线路损失的电功率为121W
D.升压变压器原、副线圈匝数之比为1︰10
10. 如图所示,水平金属导轨左侧接电容为1F的电容器,最右侧用一段长度可忽略不计的绝缘材料与倾角为的倾斜金属导轨平滑连接,倾斜导轨上端接阻值为0.1Ω的电阻,两导轨宽均为1m。水平导轨处在垂直于导轨平面的匀强磁场中,倾斜导轨也处在垂直于导轨平面的磁场中,磁感应强度大小均为0.2T。质量为0.4kg的金属棒a静置在水平导轨上,距水平导轨右端4.32m,质量为0.8kg的金属棒b放在倾斜导轨上,控制其不动,b棒距导轨下端3.6m。对a施加水平向右的大小为2.64N的恒力,同时静止释放b。a棒运动到水平导轨最右端时恰好与b棒发生弹性碰撞,碰撞前瞬间撤去拉力。导轨均光滑且不计导轨和a、b的电阻,重力加速度大小为。则( )
A.a从开始运动到第一次碰撞前所用时间为1.2s
B.a从开始运动第一次碰撞前,R上消耗的焦耳热为19.2J
C.两棒第一次碰撞后瞬间,a的速度大小为7.2m/s
D.两棒第一次碰撞后瞬间,b的速度大小为3.4m/s
三、实验题(共14分,9题8分,10题6分,每空2分)
11.某同学为尽量精确地测量某电源的电动势、内阻以及一待测电阻的阻值,设计了图甲、乙两幅电路图,实验中所采用的电压表和电流表均为非理想表(即要考虑电表内阻对电路的影响)。
该同学首先利用甲电路进行实验:
(1)闭合开关、,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,在坐标系中描点作出图像①。
(2)断开开关,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,在同一坐标系中描点作出图像②,则描出的图像是______。
A. B.C. D.
(3)利用第(2)问中的图像,可知电源电动势______(选用、、表示),待测电阻______(选用、、、、、表示)。
(4)为进一步求得电源内阻的值,该同学利用乙电路继续实验,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,仍记录多组电压表和电流表的示数,所作图像的纵截距为,则该电源的内阻______(选用、、、、、、表示)。
12.某小组的甲、乙同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,如图1所示。
(1)为了减小实验误差,下列操作正确的是 。
A.必须选择边界平行的玻璃砖
B.选择的入射角应尽量小些
C.没有刻度尺时,可以将玻璃砖界面当尺子画界线
D.大头针P1、P2和P3、P4之间的距离应适当大些
(2)甲同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器,在完成了光路图以后,以O点为圆心,OA为半径画圆,交延长线于C点,过A点和C点作垂直法线的直线,与法线的交点分别为B点和D点,如图2所示。用刻度尺测得AB的长度为x1,CD的长度为x2,则玻璃砖的折射率n = (用x1,x2表示)。
(3)若该同学在确定P4位置时,不小心把P4位置画得偏左了一些,则测出来的折射率 。(选填“偏大”“偏小”“不变”)
四、解答题(共40分)
11.(12分)取一块截面半径、高度的圆柱体冰块,用烧红的细铁条将冰块穿上小孔,在冰块的中心安装一个发黄色光的LED就做成了一个冰灯。用遮光罩罩住冰灯的侧面,将冰灯提到下表面距地高处,此时冰灯的下表面全面发光,且在地面形成的光斑半径。不考虑光的多次反射。
(1)求该冰块对黄光的折射率。
(2)取下遮光布,仅改变冰灯的高度可实现其外表面全面发光,求冰灯的最大高度。(LED位于冰灯中心)
12. (12分)如图所示,将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻,已知线圈边长,,匝数匝,线圈电阻不计,理想交流电压表接在原线圈两端。变压器原、副线圈匝数比,线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以的角速度匀速转动,求:
(1)从图示位置开始计时,线圈中产生的感应电动势瞬时值e的表达式;
(2)交流电压表的示数U;
(3)电阻R上消耗的电功率P。
13.(16分) 电磁缓冲装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓返回舱和地面间的冲击力。如图甲所示,在返回舱的底盘安装有均匀对称的4台电磁缓冲装置,电磁缓冲结构示意图如图乙所示。在缓冲装置的底板上,沿竖直方向固定着两个光滑绝缘导轨、。导轨内侧,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈,线圈的总电阻为R,匝数为n,边长为L。假设整个返回舱以速度与地面碰撞后,滑块K立即停下,此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速,从而实现缓冲。返回舱质量为m,地球表面的重力加速度为g,一切摩擦阻力不计,缓冲装置质量忽略不计。
(1)求滑块K的线圈中最大感应电流的大小;
(2)若缓冲装置向下移动距离H后速度减为v,则此过程中每个缓冲线圈中通过的电量和产生的焦耳热各是多少?
(3)若要使缓冲滑块K和返回舱不相碰,且缓冲时间为t,则缓冲装置中的光滑导轨和长度至少多大?
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