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- 2021-06-01 发布
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渭滨区2018-2019-2高二年级物理试题
一、选择题
1.交流发电机正常工作时的电动势变化规律为,如果将此发电机的转速提高一倍,线圈的匝数同时增加一倍,其它条件不变,则电动势的变化规律为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】发电机的转速提高一倍,根据可知角速度变为原来的两倍,交流发电机工作时的最大电动势表达式
发电机的转速提高一倍,线圈的匝数同时增加一倍,交流发电机工作时的最大电动势变为原来的4倍。故ACD错误,B正确。故选B。
2.如图所示,理想变压器的原线圈两端接在u=220sin100πt(V)的交流电源上,副线圈两端接R=55Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确的是()
A. 原线圈中电流表读数为1A B. 原线圈中的输入功率为
C. 副线圈中电压表的读数为110V D. 副线圈中输出交流电的周期为0.01s
【答案】A
【解析】
【详解】A.原线圈中电压的有效值为220V,根据电压与匝数成正比可得,副线圈中电压的有效值为110V,因为电阻R=55Ω,故副线圈中的电流为2A,则原线圈中的电流为1A,电流表的示数为1A,故A正确;
B.由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为
P=I2R=(2A)2×55Ω=220W
故B错误;
C.电压表的读数为电压的有效值,由A的分析可知,副线圈的有效值为110V,所以电压表的读数为110V,故C错误;
D.原线圈中交流电的周期为
则副线圈中输出交流电的周期也为0.02s,故D错误。故选A。
3. 下列关于传感器的说法正确的是( )
A. 话筒是一种常用的传感器,其作用是将电信号转换为声音信号
B. 在天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中只有声音传感器
C. 光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化
D. 电子秤中所使用测力装置是温度传感器
【答案】C
【解析】
试题分析:A、话筒是一种常用的传感器,其作用是将声音信号转换为电信号;错误
B、天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中有光传感器和声音传感器;错误
C、光敏电阻随光照强弱变化,其阻值会发生变化,即它够把光照强弱变化转换为电阻大小变化;正确
D、电子秤中所使用的测力装置是,应变式力传感器;错误
故选C
考点:传感器
点评:本题考查的知识点是传感器,但是不同的传感器有不同的具体应用,要具体问题具体分析,常用传感器的工作原理、特性及在实践中的应用要在平时学习中不断积累.
4.蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动,一质量为50kg的运动员从1.8m高出自由下落到蹦床上,若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.4s,则这段时间内蹦床对运动员的平均弹力大小为(取g=10m/s2,不计空气阻力) ( )
A. 500N B. 750N C. 875N D. 1250N
【答案】D
【解析】
【详解】设运动员的质量为m,他刚落到蹦床瞬间的速度为v,运动员自由下落的过程,只受重力作用,故机械能守恒,即
mgh=mv2
解得
v= =6m/s
选取小球接触蹦床的过程为研究过程,取向上为正方向.设蹦床对运动员的平均作用力为F,由动量定理得
(F−mg)t=0−(−mv)
可得
F=1250N
故D正确、ABC错误.故选D.
点睛:本题题型是用动量定理求解一个缓冲过程平均作用力的冲量问题,一定要注意选取合适的研究过程和正方向的选取;本题也可选小球从开始下落到最低点全过程来解答.
5.如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为和的、两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与、不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态。当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是( )
A. 两滑块的动能之比
B. 两滑块的动量大小之比
C. 两滑块速度大小之比
D. 弹簧对两滑块做功之
【答案】C
【解析】
【详解】开始整体处于静止状态,当两滑块刚好脱离弹簧时,根据动量守恒定律
两滑块的动量大小之比为,故B错误;
由上分析
可得
解得, 则两滑块的速度大小之比 ,故C正确;
动能的表达式
两滑块的动能之比,故A错误;
根据动能定理可知,弹簧对滑块做的功等于滑块的动能变化量,则弹簧对两滑块做功之比为
,故D错误。故选C。
6.如图,当电键断开时,用光子能量为的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于时,电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意光电子的初动能为,根据爱因斯坦光电方程有
可知阴极材料的逸出功,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.一群氢原子中的电子从较高能级自发地跃迁到较低能级的过程中
A. 原子要吸收一系列频率的光子 B. 原子要吸收某一种频率的光子
C. 原子要发出一系列频率的光子 D. 原子要发出某一种频率的光子
【答案】C
【解析】
【详解】处于较高能级的电子可以向较低的能级跃迁,能量减小,原子要发出光子,由于放出光子的能量满足
hγ=Em-En
处于较高能级的电子可以向较低的激发态,激发态不稳定可能继续向较低能级跃迁,所以原子要发出一系列频率的光子,故ABD错误,C正确。
8.关于、、三种射线,下列说法正确的是( )
A. 射线是原子核自发放射出的氦核,它的穿透能力最强
B. 射线是原子核外电子电离形成的电子流,它的穿透能力强
C. 射线一般伴随着或射线产生,它的穿透能力最强
D. 射线是电磁波,它的穿透能力最弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.射线是原子核自发放射出的氦核,它的穿透能力最弱,故A错误;
B.射线是原子核内放射出的电子流,它的穿透能力强,故B错误;
C.射线一般伴随着或射线产生,它的穿透能力最强,故C正确;
D.射线是电磁波,它的穿透能力最强,故D错误。
故选C。
9.下列核反应方程中,属于裂变的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
中,有粒子参与,为人工核反应,故A错误;的过程中有粒子生成,是衰变,故B错误;为核聚变反应,故
C错误;为裂变,是重核裂变成轻核,故D正确;故选D.
【点睛】裂变是重核裂变成轻核,据此结合和核反应的特点分析即可确定.
10.一质点做简谐运动.质点的位移随时间变化的规律如图所示,则从图中可以看出( )
A. 质点做简谐运动周期为5s B. 质点做简谐运动的振幅为4cm
C. t=3s时,质点的速度为零 D. t=3s时,质点沿y轴正向运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,该质点的周期为4s,故A错误;
B.由图知,该质点的振幅为2cm,故B错误;
C.t=3s时,质点处于平衡位置,加速度为零,速度最大,故C错误;
D.根据图象可知,t=3s时,质点处于平衡位置,下个时刻位移为正,则质点沿y轴正向运动,故D正确。故选D。
11.如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )
A. 在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B. 线圈先后两次转速之比为3:2
C. 交流电a的瞬时值为 D. 交流电b的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【详解】t
=0时刻两个正弦式电流的感应电动势瞬时值均为零,线圈都与磁场垂直,穿过线圈的磁通量都最大,故A错误;由图读出两电流周期之比为Ta:Tb=0.4s:0.6s=2:3,而,则线圈先后两次转速之比为3:2.故B正确;正弦式电流a的瞬时值为:,故C正确;根据电动势最大值公式,得到两电动势最大值之比为Ema:Emb=Tb:Ta=3:2,Ema=10V,则得到正弦式电流b的最大值为,故D正确.
12.如图所示,在光滑水平面上放置A、B两物体,其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内.A物体质量为m,以速度v0逼近B,并压缩弹簧,在压缩的过程中( )
A. 任意时刻系统的总动量均为mv0
B. 任意时刻系统的总动量均为
C. 任意一段时间内两物体所受冲量的大小相等,方向相反
D. 当A、B两物体距离最近时,其速度相等
【答案】ACD
【解析】AB.在AB碰撞并压缩弹簧,在压缩弹簧的过程中,系统所受合外力为零,系统动量守恒,在任意时刻,A、B两个物体组成的系统的总动量都为mv0,故A正确,B错误;
C.在任意的一段时间内,A、B两个物体受到的弹力大小相等,方向相反,根据冲量I=Ft
得冲量大小相等,方向相反,故C正确;
D.当A、B两个物体有最小的距离时,其速度相等,即弹簧被压缩到最短,故D正确。
故选ACD。
13.用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示.现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为v0,则下列判断正确的是( )
A. 从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
B. 子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为
C. 忽略空气阻力,子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,其机械能等于子弹射入木块前的动能
D. 子弹和木块一起上升的最大高度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A、C、从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段:子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒,有部分机械能转化为系统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能,因此A、C均错误;
B、由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为,B正确;
D、之后子弹和木块一起上升,该阶段机械能守恒,可得上升的最大高度为,D正确.
故选BD.
【点睛】子弹射木块是一种常见的物理模型,由于时间极短,内力远大于外力,故动量守恒;系统接下来的运动是摆动,也是一种常见的物理模型,机械能守恒,当然,能用机械能守恒定律解的题通常都能用动能定理解决!
14.下列说法不正确的是( )
A. 卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了中子,并预言了质子的存在
B. 爱因斯坦成功地解释了光电效应现象
C. 玻尔提出了原子能级结构假说,成功地解释了各种原子的光谱
D. 地球上的核电站与太阳内部主要进行的核反应类型相同
【答案】ACD
【解析】A.卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子,故A错误;
B.爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应现象,故B正确;
C.玻尔提出了原子能级结构假说,成功地解释了氢原子的光谱,但不能解释其他原子光谱,故C错误;
D.核电站的反应是核裂变,太阳内部主要进行的核反应是核聚变,故D错误。
故选ACD。
15.如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像,则下列说法中正确的是
A. 甲、乙两摆的振幅之比为2∶1
B. 时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零
C. 甲、乙两球的摆长之比为4∶1
D. 甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等
【答案】AB
【解析】A.由图知甲、乙两摆的振幅分别为2cm、1cm,振幅之比为2:1,故选项A正确;
B.t=2s时,甲摆在平衡位置处,则甲单摆的重力势能为零;乙摆在振动的最大位移处,动能为零,故选项B正确;
C.由单摆的周期公式
得到甲、乙两摆的摆长之比为1:4,故选项C错误;
D.因摆球摆动的最大偏角未知,无法判断两单摆摆球在最低点时向心加速度大小关系,故选项D错误。故选AB。
二、填空与实验题
16.如图为“碰撞实验器”,它可以探究动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
(1)实验中必须要求的条件是______.
A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后,把被碰小球m2静置于小平轨道的末端,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并重复多次.本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号).
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量抛出点距地面的高度H
C.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
D.测量平抛射程OM、ON
(3)某次实验中得出的落点情况如图所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2之比为________.
【答案】(1)BD (2)ACD (3)4:1
【解析】
试题分析:(1)A、只要小球离开轨道时的水平速度相等即可,不需要要求轨道光滑,故A错误;为了保证小球做平抛运动,斜槽末端必须水平;故B正确;为防止入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,故C错误;为保证小球每次平抛的速度均相同;故应入射小球每次从同一点由静止释放;故D正确;
(2)实验时,先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2
相碰,并多次重复.测量平均落点的位置,找到平抛运动的水平位移,因此步骤中CD是必须的,而且C要在D之前.至于用天平秤质量先后均可以.所以答案是ACD;
(3)由图2所示可知,OP=25.5cm,OM=15.5cm,ON=40.0cm,如果两球碰撞过程动量守恒,则:,代入数据求得:;
考点:验证碰撞中的动量守恒实验
【名师点睛】验证碰撞中的动量守恒,入射球质量应大于被碰球的质量;验证动量守恒定律实验中,质量可测而瞬时速度较难.因此采用了落地高度不变的情况下,水平射程来反映平抛的初速度大小,所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度.过程中小球释放高度不需要,小球抛出高度也不要求.最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒
17.一个电热器接在的直流电源上,在时间内产生的热量为,今将该电热器接在一正弦交流电源上,它在内产生的热量为,则这一交流电源的交流电压的最大值为_____,有效值为_______。
【答案】 (1). 10V (2).
【解析】
【详解】根据交变电流有效值得定义有
解得有效值
交流电压的最大值为
18.发现中子的科学家叫__________ ;其核反应方程式为 ________________ 。
【答案】 (1). 查德威克 (2).
【解析】
【详解】发现中子的科学家是查德威克,其核反应方程式为
19.利用垃圾发电可减少垃圾堆放,消除细菌和减少传染病传播,减少大气污染。中国第一座垃圾电站在深圳市,日处理垃圾吨,发电功率。当采用电压输电时,安装在输电线路起点的电度表和终点的电度表一昼夜读数相差 ,则输电线上的总电阻为__,若要使输电线上损失的功率变为输送功率的 ,则输电电压应提高到______。
【答案】 (1). 40 (2). 40000
【解析】
【详解】输电线上的电流为
输电线上损耗功率为
功率公式为
解得
输电线上损耗功率
可得
解得
20.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,
①测摆长时,若正确测出悬线长L和摆球直径d,则摆长为_______;
②测周期时,当摆球经过___________位置(填平衡位置或最高点)时开始计时并计数1次,测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t,则周期为_______.
【答案】 (1). L+ (2). 平衡位置 (3).
【解析】
【详解】(1)[1]测摆长时,若正确测出悬线长L和摆球直径d,则摆长为
(2)[2][3]测周期时,经过平衡位置时物体速度较快,时间误差较小,当摆球经过平衡位置时开始计时并数1次,测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t,则周期为
T=
三、综合题
21.一个直流电动机的内电阻,与
的电阻串联接在线圈上,如图所示。已知线圈面积为,共匝,线圈的电阻为,线圈在的匀强磁场中绕以转速匀速转动时,在合上开关后电动机正常工作时,电压表的示数为,求电动机正常工作时的输出功率。
【答案】800W
【解析】
【详解】线圈转动时产生电动势的最大值为
有效值为
电路的电流为
电动机正常工作时的输出功率
22.如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线、同一方向运动,速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度.(不计水的阻力)
【答案】
【解析】
【分析】在抛货物的过程中,乙船与货物组成的动量守恒,在接货物的过程中,甲船与货物组成的系统动量守恒,在甲接住货物后,甲船的速度小于等于乙船速度,则两船不会相撞,应用动量守恒定律可以解题.
【详解】设抛出货物的速度为v,以向右为正方向,由动量守恒定律得:乙船与货物:12mv0=11mv1-mv,甲船与货物:10m×2v0-mv=11mv2,两船不相撞的条件是:v2≤v1,解得:v≥4v0,则最小速度为4v0.
【点睛】本题关键是知道两船避免碰撞的临界条件是速度相等,应用动量守恒即可正确解题,解题时注意研究对象的选择以及正方向的选择.
23.如图所示,平板车P的质量为M,质量为m的小物块Q大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失.已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M∶m=4∶1,重力加速度为g.求:
(1)小物块Q离开平板车时速度为多大?
(2)平板车P的长度为多少?
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,满足动量守恒的条件且能量守恒.小物块Q在平板车P上滑动的过程中,二者相互作用,动量守恒,部分动能转化为内能.
【详解】(1) 小球由静止摆到最低点的过程中,机械能守恒,则有:
解得:
小球与Q进行弹性碰撞,质量又相等,二者交换速度.
小物块Q在平板车P上滑动的过程中,Q与P组成的系统动量守恒:mV0=mV1+MV2
其中,M=4m,解得:,;
(2) 小物块Q在平板车P上滑动的过程中,部分动能转化为内能,由能的转化和守恒定律,知:
解得:L=.
【点睛】逐一分析物体间的相互作用过程,分析得到物体间相互作用时满足的规律:动量守恒、能量守恒等,进而求出要求的物理量.
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