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- 2021-05-28 发布
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物理试卷
(交变电流、选修3-5)
时量:90分钟;满分:100分
一、选择题(共16小题,每题4分,共64分。1-14题为单选题,15-16题为多选题,至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得4分,部分选对得2分,有选错的得0分)
1.下列选项所示的各图象中表示交变电流的是( D )
A. B. C. D.
2.交流发电机工作时的电动势为,若将其电枢的转速n提高到原来的2倍,其他条件不变,则其电动势变为( D )
A. B. C. D.
3.下列各图是变压器电路图,可以将电压升高供给电灯的变压器是( B )
A. B. C. D.
4.如图,理想变压器原线圈输入电压,副线圈电路中为定值电阻,R是滑动变阻器。和是理想交流电压表,示数分别用和表示;和是理想交流电流表,示数分别用和表示。下列说法正确的是( C )
A.和表示电流的瞬时值
B.和表示电压的最大值
C.滑片P向下滑动过程中,不变,变大
D.滑片P向下滑动过程中,变小,变小
5.2013年6月18日,在英国伊斯特本国际网球巡回赛的首轮争夺中,我国选手李娜以2:0完胜法国选手科内特,在拿到开门红的同时顺利晋级下一轮.如图所示,李娜发球时可使质量约为0.06Kg的网球从静止开始经0.02s后速度增加到60m/s,则在此过程中,网球拍对网球的平均作用力的大小约为( A)
A.180N B.90N C.360N D.1800N
6.下列关于动量及其变化的说法中正确的是( B )
A.两物体的动量相等,动能也一定相等
B.物体动能发生变化,动量也一定发生变化
C.动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同
D.动量大的物体运动一定快
7.如图所示的装置中,木块与水平桌面间的接触是光滑的.子弹沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,则下图列说法中正确的是( B )
A.从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的全过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒
B.子弹射入木块的短暂过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒
C.从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中,子弹、 木块和弹簧组成的系统动量守恒
D.若水平桌面粗糙,子弹射入木块的短暂过程中,子弹与木块组成的系统动量不守恒
8.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑,则( D )
A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒
B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C.小球被弹簧反弹后,小球和槽的机械能不守恒,小球能回到槽高h处
D.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
9.下列叙述中不正确的是( B )
A.光的粒子性被光电效应和康普顿效应所证实
B.玻尔建立了量子理论,成功解释了所有原子发光现象
C.在光的干涉现象中,干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方
D.宏观物体的物质波波长非常小,不易观察到它的波动性
10.下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( B )
A.甲图中,卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
B.乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大
C.丙图中,射线甲由电子组成,射线乙为电磁波,射线丙由α粒子组成
D.丁图中,链式反应属于轻核聚变
11.氢原子发光时,能级间存在不同的跃迁方式,图中 ① ② ③ 三种跃迁方式对应的光谱线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ,下列 A、B、C、D 光谱图中,与上述三种跃迁方式对应的光谱图应当是下图中的(图中下方的数值和短线是波长的标尺)( A )
12.某单色光照射到一逸出功为W的光电材料表面,所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r,设电子的质量为m,带电量为e,普朗克常量为h,则该光波的频率为( D )
A. B. C. D.
13.“朝核危机”引起全球瞩目,其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆.重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(),这种钚239可由铀239()经过n次衰变而产生,则n为( A )
A.2 B.239 C.145 D.92
14.(多选)如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻,外接的电阻。闭合开关,当发动机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势 (V),则( AC )
A.该交变电流的频率为5Hz B.该电动势的有效值为V
C.电路中理想交流电流表示数为1.0A D. 外接电阻所消耗的电功率为10W
15.(多选)对交变电流能够通过电容器的正确理解是( BC )
A.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动
B.在有电容器的交流电路中,有电荷定向移动
C.当电容器接到交变电源上时,电容器交替进行充、放电,电路中才有交变电流
D.当电容器接到交变电源上时,因为有自由电荷通过电容器,所以电路中才有交变电流
16.(多选)如图所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=4 kg的小物体B以水平速度v0=2 m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,取g=10m/s2,则下列说法正确的是( AD )
A.木板A获得的动能为2J B.系统损失的机械能为2J
C.木板A的最小长度为2 m D.A、B间的动摩擦因数为0.1
二、实验题(本题共3小题,每空2分,共14分)
17.某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”,其操作步骤如下:
A.将操作台调为水平,并在两侧挂上重垂线;
B.用天平测出滑块A、B的质量mA、mB;
C.用细线将滑块A、B连接,滑块A、B 紧靠在操作台边缘,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态;
D.剪断细线,滑块A、B均做平抛运动,记录A、B滑块的落地点M、N;
E.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2;
F.用刻度尺测出操作台面距地面的高度h.
①上述步骤中,多余的步骤是___F_________;
②如果系统动量守恒,须满足的关系是_____。
18.如图所示是使用光电管的原理图,当频率为v的可见光照射到阴极K上时,电流表中有电流通过。
(1)当变阻器的滑动端P向 左 滑动时(填“左”或“右”),通过电流表的电流将会增大。
(2)当电流表电流刚减小到零时,电压表的读数为U,则光电子的最大初动能为 eU (已知电子电荷量为e)。
(3)如果不改变入射光的频率,而增加入射光的强度,则光电子的最大初动能将___不变_______ (填“增加”、“减小”或“不变”)。
19.阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流,这些微观粒子是___电子_______.若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向外的磁场,阴极射线将_____ 向上_____ (填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”)偏转。
三、计算题(本大题共2小题,20题10分、21题12分,共22分,应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
20.(10分)如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输电电压为400V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损失,使用2kV高压输电,最后用户得到220V、9.5kW的电,求:(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比
(2)输电线路导线电阻R。
(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比。
答案:(1)由题可知U1=400V,U2=2kV=2000 V
所以 n1∶n2= U1∶U2=400∶2000=1∶5
(2)导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功率有关,有P损=I2R
而输送电流决定于输出电压及输送功率,所以有
联立有
(3)由P3=U3I3, I3=I2,得 U3= P3/I3=9500/5V=1900V,
n3∶n4=U3∶U4=1 900∶220=95∶11。
21.(12分)如图所示,小物块A在粗糙水平面上做直线运动,经距离时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。已知 s=0.9m,A、B质量相等且m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数µ=0.45,桌面高h=0.45m。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。 求:
(1)A、B一起平抛的初速度;
(2)小物块A的初速度。
(1)两木块离开桌面后做平抛运动,设在空中飞行的时间为t,则有:
竖直方向: (2分)
水平方向有:s=vt (2分)
联立解得:v=3.0m/s (1分)
(2)A、B碰撞过程,取向右方向为正方向,对AB整体,由动量守恒定律得:
mv′=2mv (2分)
则碰前A物速度大小:v′=2v=6m/s (1分)
A在桌面上滑行过程,由能量守恒有: (3分)
联立得: (1分)