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河北省張家口市存瑞鄉(xiāng)中學(xué)高二物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(多選)質(zhì)量為m的通電細(xì)桿置于傾角為θ的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的寬度為L,桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,有電流通過桿,桿恰好靜止于導(dǎo)軌上.如下列選項(xiàng)所示(截面圖),桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零的是()參考答案:CD2.如圖所示,電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),已知R0=r,滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r.閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是()A.電路中的電流變小B.電源的輸出功率先變大后變小C.滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小D.定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小參考答案:C【考點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律.【分析】滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí),接入電路的電阻減小,電路的電流增大,可以分析每個(gè)電阻的功率的變化.【解答】解:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí),接入電路的電阻減小,電路的電流變大,所以A錯(cuò)誤;B、當(dāng)內(nèi)電阻和外電阻相等時(shí),電源的輸出功率最大,由于R0=r,滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r,所以外電阻一定比內(nèi)電阻大,并且外電子在減小,所以電源的輸出功率在增加,所以B錯(cuò)誤;C、把定值電阻R0和電源看成一個(gè)整體,此時(shí)大電源的內(nèi)電阻為2r,此時(shí)的滑動(dòng)變阻器就相當(dāng)于外電路,由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r,所以此時(shí)外電阻在減小,電源的輸出功率在減小,即滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小,所以C正確;D、電路的電流變大,所以定值電阻R0上消耗的功率變大,所以D錯(cuò)誤.故選C.3.(單選)如圖所示,靜止在光滑水平面上的物體A,一端靠著處于自然狀態(tài)的彈簧.現(xiàn)對(duì)物體作用一水平恒力F,在彈簧被壓縮到最短這一過程中,物體的速度和加速度變化的情況是A.速度增大,加速度增大B.速度增大,加速度減小C.速度先增大后減小,加速度先增大后減小D.速度先增大后減小,加速度先減小后增大參考答案:D4.如圖所示,在光滑絕緣水平面上有一單匝線圈ABCD,在水平外力作用下以大小為v的速度向右勻速進(jìn)入豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第二次以大小為的速度向右勻速進(jìn)入該勻強(qiáng)磁場(chǎng),則下列說法正確的是A.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中的電流之比為1:3B.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)外力做功的功率之比為1:3C.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中產(chǎn)生的熱量之比為1:3D.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)通過線圈中某一橫截面的電荷量之比為1:3參考答案:AC【詳解】A、設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,CD邊長度為L,AD邊長為,線圈電阻為R;線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,感應(yīng)電流,感應(yīng)電流I與速度v成正比,第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中電流之比:,故A正確;B、線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力:,線圈做勻速直線運(yùn)動(dòng),由平衡條件得,外力,外力功率,功率與速度的平方成正比,第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)外力做功的功率之比:,故B錯(cuò)誤;C、線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的熱量:,產(chǎn)生的熱量與速度成正比,第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中產(chǎn)生熱量之比:,故C正確;D、通過導(dǎo)線橫截面電荷量:,電荷量與速度無關(guān),電荷量之比為1:1,故D錯(cuò)誤。故選AC?!军c(diǎn)睛】根據(jù)切割公式E=BLv求解電動(dòng)勢(shì),由歐姆定律求出感應(yīng)電流,然后求出電流之比;線框勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),安培力與外力平衡,根據(jù)安培力公式求解安培力,再結(jié)合平衡條件得到外力,最后根據(jù)P=Fv求解外力的功率;由焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的熱量,然后求出熱量之比.由電流定義式求出電荷量間的關(guān)系.5.汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后恰能沿斜坡勻速向下運(yùn)動(dòng),在這過程中A.汽車的機(jī)械能守恒B.汽車的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化C.機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,總能量逐漸減小D.機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,總能量不變參考答案:D二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.一理想變壓器原線隧接交流電源,副線圈接電阻,若原線圈的匝數(shù)增加為原來的2倍,其他條件不變,則變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?/p>
倍。參考答案:4
7.(3分)一電磁波在真空中的波長為λ,傳播速度為c,則其頻率為_____;該電磁波由真空進(jìn)入一種介質(zhì)后,其頻率______,傳播速度________。(填“變大”、“變小”或“不變”)參考答案:C/λ;不變;變小8.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為80kw,它在平直公路上行駛的最大速度可達(dá)20m/s。那么汽車在以最大速度勻速行駛時(shí)所受的阻力是
N,如果汽車在行駛過程中所受阻力不變,當(dāng)汽車以10m/s勻速行駛時(shí)的實(shí)際功率為
。參考答案:4000N;40kw9.用多用電表的歐姆擋檢測(cè)一個(gè)二極管,將多用電表的紅表筆與二極管的a端連接,黑表筆與二極管的b端連接,測(cè)得二極管的電阻值為5,將多用電表的紅表筆接二極管的b端,黑表筆接二極管的a端,測(cè)得其電阻值為900,該二極管的正極是___________端。參考答案:b10.如圖甲、乙所示電路中,當(dāng)A、B接200V交變電壓時(shí),C、D間電壓為120V;M、N接200V直流電壓時(shí),P、Q間電壓也為120V.現(xiàn)把C、D接30V交流,P、Q接30V直流,則A、B間的電壓為_______V,M、N間的電壓_______V。參考答案:
50
,
30
11.如右圖甲所示,有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球在豎直平面內(nèi)做單擺,擺長為L,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則周期T=
;若在懸點(diǎn)處放一帶正電的小球(圖乙),則周期將
。(填“變大”、“不變”、“變小”)參考答案:;不變12.圖為一空間探測(cè)器的示意圖,P1、P2、P3、P4是四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行,P2、P4的連線與y軸平行.每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣時(shí),都能向探測(cè)器提供推力,但不會(huì)使探測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng).開始時(shí),探測(cè)器相對(duì)于坐標(biāo)系以恒定的速率v0沿正x方向平動(dòng).先開動(dòng)P1,使P1在極短的時(shí)間內(nèi)一次性噴出質(zhì)量為m的氣體,氣體噴出時(shí)相對(duì)于坐標(biāo)系的速度大小為v.然后開動(dòng)P2,使P2在極短的時(shí)間內(nèi)一次性噴出質(zhì)量為m的氣體,氣體噴出時(shí)相對(duì)坐標(biāo)系的速度大小為v.此時(shí)探測(cè)器的速度大小為2v0,且方向沿正y方向.假設(shè)探測(cè)器的總質(zhì)量為M(包括氣體的質(zhì)量),每次噴出氣體的質(zhì)量m與探測(cè)器總質(zhì)量M的比值_______和每次噴出氣體的速度v與v0的比值_______.參考答案:413.光纖通信中,光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的物理原理是利用光的現(xiàn)象,要發(fā)生這種現(xiàn)象,必須滿足的條件是:光從光
介質(zhì)射向光介質(zhì),且入射角等于或大于
。參考答案:全反射
密
疏
臨界角三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(5分)如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖,結(jié)合圖片,請(qǐng)說出能產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種做法(至少三種)。(1)
;(2)
;(3)
。參考答案:(1)
閉合開關(guān)瞬間;(2)斷開開關(guān)瞬間;(3)
閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片。15.(解答)如圖所示,一水平放置的矩形線圈abcd,在細(xì)長的磁鐵N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ab邊在紙內(nèi),由圖中位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ,這三個(gè)位置都靠得很近,且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上,在這個(gè)過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化?有無感應(yīng)電流?參考答案:穿過線圈的磁通量先減少后增加,線圈中有感應(yīng)電流根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知,矩形線圈在位置Ⅰ時(shí),磁感線從線圈的下面斜向上穿過;線圈在位置Ⅱ時(shí),穿過它的磁通量為零;線圈在位置Ⅲ時(shí),磁感線從線圈上面斜向下穿過。所以,線圈從Ⅰ到Ⅱ磁通量減少,從Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.(14分)如圖所示,兩根位于同一水平面內(nèi)的平行的直長金屬導(dǎo)軌,處于恒定磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。一質(zhì)量為m的均勻?qū)w細(xì)桿,放在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動(dòng),細(xì)桿與導(dǎo)軌的電阻均可忽略不計(jì)。導(dǎo)軌的左端與一根阻值為R0的電阻絲相連,電阻絲置于一絕熱容器中,電阻絲的熱容量不計(jì)。容器與一水平放置的開口細(xì)管相通,細(xì)管內(nèi)有一截面為S的小液柱(質(zhì)量不計(jì)),液柱將1mol氣體(可視為理想氣體)封閉在容器中。已知溫度升高1K時(shí),該氣體的內(nèi)能的增加量為(R為普適氣體常量),大氣壓強(qiáng)為p0,現(xiàn)令細(xì)桿沿導(dǎo)軌方向以初速v0向右運(yùn)動(dòng),試求達(dá)到平衡時(shí)細(xì)管中液柱的位移。
參考答案:解析:導(dǎo)體細(xì)桿運(yùn)動(dòng)時(shí),切割磁感應(yīng)線,在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流,細(xì)桿將受到安培力的作用,安培力的方向與細(xì)桿的運(yùn)動(dòng)方向相反,使細(xì)桿減速,隨著速度的減小,感應(yīng)電流和安培力也減小,最后桿將停止運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電流消失.在運(yùn)動(dòng)過程中,電阻絲上產(chǎn)生的焦耳熱,全部被容器中的氣體吸收。根據(jù)能量守恒定律可知,桿從v0減速至停止運(yùn)動(dòng)的過程中,電阻絲上的焦耳熱Q應(yīng)等于桿的初動(dòng)能,即
(1)容器中的氣體吸收此熱量后,設(shè)其溫度升高DT,則內(nèi)能的增加量為(2)在溫度升高DT的同時(shí),氣體體積膨脹,推動(dòng)液柱克服大氣壓力做功.設(shè)液柱的位移為,則氣體對(duì)外做功
(3)就是氣體體積的膨脹量(4)由理想氣體狀態(tài)方程,注意到氣體的壓強(qiáng)始終等于大氣壓,故有
(5)由熱力學(xué)第一定律
(6)由以上各式可解得
(7)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題14分。(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)式各2分。17.一個(gè)線圈有100匝、面積為0.01m2,線圈的內(nèi)電阻為0.5Ω,線圈兩端接一個(gè)9.5Ω的電阻。線圈在0.02S的時(shí)間內(nèi)從磁感應(yīng)強(qiáng)度均為0.4T的磁鐵兩極間移出,求:(1)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?
(2)電路中產(chǎn)生的電流多大?
(3)線圈兩端的電壓多大?參考答案:
解:依題意:
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