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高二物理5月份素养能力提升
一、选择题(本题共10小题,共46分。第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.下列说法正确的是( )
A.方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流
B.远距离输电时,可通过减小输电线的电阻来降低输电损耗
C.把额定电压为6 V的小灯泡接在电压为的电源上,小灯泡将烧毁
D.理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的频率之比等于原、副线圈的匝数之比
2.电磁波的发现和使用极大的方便了人们的生活。则关于电磁波下列说法正确的是( )
A.人们常常利用红外线进行灭菌消毒
B.电视机遥控器是通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C.麦克斯韦预言并通过实验证实了电磁波的存在
D.由电磁波理论可知,变化的电场可以产生磁场,变化的磁场可以产生电场
3.如图所示,一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C状态,最后到D状态,下列判断中正确的是( )
A.A→B过程温度升高,压强变大
B.B→C过程体积不变,压强变大
C.B→C过程体积不变,压强变小
D.C→D过程体积变小,压强变小
4.同学们进入高考考场时,监考人员会利用手柄式金属探测仪检测违禁电子设备。如图甲为某款金属探测仪,该探测仪内部结构中,有如图乙所示的LC振荡电路,电容器上极板的电荷量q随时间t变化的规律如图丙所示,则该振荡电路( )
A.在0~t1时间内,电容器充电
B.在t1时刻,电容器中的电场能最小
C.在t2时刻,电路中电流最大
D.在t3时刻,线圈中的磁场能最小
5.如图所示的电路中,a、b是两个完全相同的灯泡,E为电源,R为定值电阻,L为自感线圈,线圈直流电阻RL<R,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,a、b均立即亮,稳定时a较亮
B.闭合开关S,b立即亮,a逐渐亮,稳定时一样亮
C.稳定后断开开关S,b闪亮一下,a、b同时逐渐熄灭
D.稳定后断开开关S,b立即熄灭,a逐渐熄灭
6.一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示,升压变压器T1与降压变压器T2都是理想变压器。已知发电机输出电压U1=250 V,两个变压器的匝数比n1:n2=1:100,n3:n4=110:1,输电线电阻为R=20 Ω,发电机输出功率为P=1000 kW。则下列说法正确的是( )
A.输电线上损失的电压为800 V
B.用户得到的电压为200 V
C.输电线上损失的功率为16 kW
D.深夜,用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变大
7.如图所示,质量为m的带电小物块从半径为R的固定绝缘半圆槽顶点A由静止滑下,整个装置处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。已知物块所带的电荷量绝对值为q,物块运动过程中始终没有与圆槽分离,物块第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.物块下滑过程机械能减小
B.物块带正电
C.匀强磁场的磁感应强度为
D.物块对圆槽的最大压力为5mg
8.下列说法中正确的有( )
A.甲图中法拉第用该装置发现了电流的磁效应
B.乙图中两根通有同向电流的长直导线相互吸引
C.图丙中,磁流体发电机A极板的电势比B极板低
D.图丁中,此时线圈中振荡电流正在增大,电感线圈正在给电容器充电
9.边长为L、匝数为N、总电阻为r的正方形线框abcd处于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中,线框以角速度ω绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,理想变压器副线圈接阻值为4 r的定值电阻,图中滑片P所在位置对应原、副线圈的匝数比,电压表、电流表均为理想交流电表。其他电阻不计,则下列说法正确的是( )
A.图示位置,穿过线框的磁通量变化率最大
B.理想电压表的示数为
C.当滑片P向下移动时,定值电阻消耗的功率将增大
D.当滑片P向上移动时,若电压表与电流表的示数变化量分别为∆U、∆I,则变小
10.如图所示,在三角形ABC内有一垂直纸面向里的匀强磁场,已知AB边长L=4 cm,磁场磁感应强度B=1 T,角C的大小为30°,在AB边的中点有一粒子源D,向磁场内各个方向发射带正电和带负电的粒子,粒子速度大小不确定,粒子间无相互作用,电量,粒子质量m=1×10-5 kg,下列说法正确的是( )
A.垂直AB射入的粒子可能从C点飞出
B.能从A点飞出的粒子在磁场中运动的最长时间为
C.能从AC边界飞出的粒子在磁场中运动的最长时间为
D.所有能从A点飞出的粒子在磁场内运动轨迹的面积为
二、实验题(本大题共2小题,共14分)。
11.(6分)如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤:
(1)下列有关该实验的说法正确的是__________。
A.实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲
B.图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来
C.图丙配制溶液时浓度要大一些,1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量
D.油酸酒精溶液配制好后,不能搁置很久才做实验,以防酒精挥发影响溶液浓度
(2)若实验时用0.5 mL的纯油酸配置了1000 mL的油酸酒精溶液,用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液的体积为1 mL,用透明方格纸测量一滴油酸酒精溶液油膜的面积为200 cm2,则油酸分子直径大小d=__________m(结果保留两位有效数字)。
(3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状,对油膜形状的分析正确的是__________。(多选)
A.甲图油膜比较理想,油膜与痱子粉边界清晰,且边界线大致为直线,便于绘制边界
B.乙图油膜不理想,痱子粉撒的太少且不均匀,导致边界不清不便绘制边界
C.丙图油膜满足实验要求,油膜边界比较清晰,痱子粉撒的比较均匀
12.(8分)国际油价上涨主要影响交通运输、化工、航空及农业等多个行业,其中交通运输与化工行业受冲击最为直接,某科技小组利用压敏电阻制作汽车油量深度表的装置如图(a)所示。所用器材有:压敏电阻RM,压敏电阻RM的阻值与容器内所装汽油的深度h的关系如图(b)所示;电源E(电动势18 V,内阻不计);电流表A(量程0.6 A,内阻不计);滑动变阻器RP(最大电阻20 Ω);定值电阻R0(阻值10 Ω);开关S;容器;汽油;导线若干。
(1)把电流表A改装成量程为40 cm的汽车油量深度表,正确连接图(a)所示电路,闭合开关S前,滑动变阻器RP的滑片P置于__________(填“a”或“b”)端。
(2)容器里装40 cm深度的汽油,闭合开关S,调节滑动变阻器RP的滑片P,使电流表的示数达到满偏,滑动变阻器RP接入电路的阻值为__________Ω。
(3)0 cm深度应该对应电流表的示数为__________A(保留2位有效数字)。
(4)如果要把汽车油量深度表的量程从40 cm改为50 cm,滑动变阻器RP的滑片P应向__________端滑动(填“a”或“b”)
三、解答题(本大题共3小题,第13题10分,第14题14分,第15题16分,共40分)。
13.(10分)如图所示,竖直放置的汽缸内壁光滑,横截面积为S=1×10-3 m2。活塞的质量为m=2 kg,厚度不计。在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B下方汽缸的容积为1.0×10-3 m3,A、B之间的容积为2.0×10-4 m3,外界大气压强P0=1.0×105 Pa。开始时活塞停在B处,缸内气体的压强为0.9 P0,温度为27 ℃。现缓慢加热缸内气体,求:
(1)活塞刚离开B处时气体的温度T1;
(2)当缸内气体温度为热力学温度T2=500 K时,缸内气体的压强P;
14.(14分)如图所示,单匝圆形线框半径为r,电阻为R,匀强磁场磁感应强度为B0,线框从此位置开始绕中间虚线轴做角速度为ω的匀速圆周运动,求:
(1)线框此位置到转过90°过程,通过线框导体横截面积的电荷量;
(2)线框转动一周产生的热量;
(3)若在线框从此位置开始转动的同时,磁感应强度开始变化且已知磁感应强度大小与时间t满足的关系是,求线框转动一周产生的热量。
15.(16分)如图所示,间距为l的两条平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端与直流电源相连,电源电动势和内阻分别为E,r,质量为m,电阻为R的金属杆垂直放在导轨上,它们之间接触良好,导轨足够长,电阻不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,闭合开关后,金属杆由静止开始向右加速运动,运动过程中所受阻力与其速度大小成正比,比例系数为k,金属棒运动距离为xm时达到最大速度,此后导体棒做匀速运动,求:
(1)求金属棒在接通S瞬间的加速度大小a;
(2)求金属棒能达到的最大速度vm;
(3)求金属棒加速到最大速度过程中线路消耗的总电能。
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