湖南省湘西市泸溪第二中学高二物理模拟试卷含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. 跳水运动员从高的跳台上跳下(不计阻力),在下落的过程中( )
A.运动员克服重力做功
B.运动员的机械能在减少
C.运动员的动能减少,重力势能增加
D.运动员的动能增加,重力势能减少
参考答案:
D
2. 如图(a)所示,为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图像,则图(b)中画画出该门电路输出端Y的电势随时间变化关系的图像。
参考答案:
3. 如右图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其中正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,现给导线通一垂直纸面向外的电流,则
A.磁铁对桌面的压力减小,不受桌面的摩擦力作用
B.磁铁对桌面的压力减小,受到桌面的摩擦力作用
C.磁铁对桌面的压力增大,不受桌面的摩擦力作用
D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面的摩擦力作用
参考答案:
A
4. 如图所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线OO′与磁场边界重合。t=0时线圈从图甲所示的位置开始匀速转动,规定电流方向沿a→d→c→b→a为正方向。则线圈内感应电流随时间变化的图象应是图中的( )
A. B.
C. D.
参考答案:
A
【详解】图示时刻后瞬间,由楞次定律判断出线圈中感应电流方向为:a→b→c→d→a,为负方向。线圈中产生的感应电动势表达式为,S是线圈面积的一半,则感应电流的表达式为,其中.故线圈中感应电流按正弦规律变化,根据数学知识得知A正确, BCD错误。
5. (多选题)水平放置的作简谐运动的弹簧振子,其质量为m,振动过程中的最大速率为v,下列说法中正确的是( )
A.从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功可能是0~mv2之间的某个值
B.从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功一定为零
C.从某时刻算起,在半个周期的时间内,速度的变化量大小可能为 0~2v间的某个值
D.从某时刻算起,在半个周期的时间内,速度变化量大小一定为零
参考答案:
BC
【考点】简谐运动的回复力和能量.
【分析】对于简谐运动,经过半个周期后位移与之前的位移关系是大小相等、方向相反;速度、加速度也有同样的规律.
【解答】解:A、B、弹力做的功等于弹性势能的变化量;从某时刻起,在半个周期内,由于位移大小具有对称性,所以弹力做功之和为零;故A错误,B正确;
C、D、对于简谐运动,经过半个周期后速度与之前的速度关系是大小相等、方向相反;若以初速度为+v1,则末速度为﹣v1,故速度变化为﹣2v1,故C正确,D错误;
故选BC.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,在磁感应强度为的匀强磁场中,导体棒AB的在金属框架上以的速度向右滑动,已知导体棒长为,电阻为,,其他电阻不计,则导体棒端点上的电压大小是 V, 电压高的点是______(A或B)
参考答案:
0.5V B点
7. 一滴露珠的体积是12.0×10﹣4cm3,已知水的密度是1.0×103kg/m3,摩尔质量是18g/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1.水的摩尔体积是 1.8×10﹣5 m3/mol.已知露珠在树叶上每分钟蒸发6.0×106个水分子,则需要 6.67×1012 分钟蒸发完.
参考答案:
考点:
阿伏加德罗常数.版权所有
专题:
阿伏伽德罗常数的应用专题.
分析:
水的摩尔体积等于摩尔质量与其密度之比;根据水的密度和体积算出其质量,然后求出其摩尔数,即可算出其所含分子数目,由分子总数与每分钟蒸发水分子数之比,即可求出时间.
解答:
解:水的摩尔体积Vmol==m3/mol=1.8×10﹣5m3/mol
一滴露珠中含有的水分子总数为n===4×1019(个)
则水分子蒸发完所用时间为t===6.67×1012(min)
故答案为:1.8×10﹣5,6.67×1012
点评:
阿伏伽德罗常数是联系宏观量,先求出物质的量,然后物质的量与阿伏伽德罗常数的乘积是物质所含分子的个数.
8. (4分)已知质量为m的物体从高处自由下落,经时间t,在t时间内重力对物体做功的平均功率为 ;在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为 。
参考答案:
(1/2)mg2t、mg2t
9. 如图所示的电路中,定值电阻R2=20Ω,理想电压表、电流表的读数分别为10V和0.5A,则电阻R1的阻值为 Ω,R2两端的电压为 V。
参考答案:
20,10
10. 一质量为M、倾角θ为的斜面体在水平地面上,质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上,现用一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木块,拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中,斜面体和木块始终保持静止状态,则小木块受到斜面的最大摩擦力为 ,斜面体受到地面的最大摩擦力为
参考答案:
F+mgsinθ;F
当F沿斜面向下时,木块所受摩擦力最大,受力分析如图:
由平衡条件:fMAX=F+mgsinθ
选整体为研究对象,当F水平时,整体所受的摩擦力最大,由平衡条件,f=F,即:斜面所受的最大静摩擦力为F
11. (单选题)如图,用平行于斜面的推力使物体静止于倾角为θ的固定斜面上,下列表述正确的是
A.斜面对物体的摩擦力一定沿斜面向下
B.斜面对物体的摩擦力一定沿斜面向上
C.斜面对物体的摩擦力可能为零
D.物体对斜面的压力可能为零
参考答案:
C
12. 如图所示,为匀强电场中的一组等势面A、B、C、D,若相邻两点间的距离都是2cm,则该电场的场强为 V/m; 到A点距离为1.5cm的P点的电势为 V ;
参考答案:
V/m —25V
13. 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 _____.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_____(填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”)偏转。
参考答案:
电子,向上
由阴极射线管射出的为高速电子流;电子在阳极的作用下高速向阳极运动;因磁场向外,则由左手定则可得带电粒子向上运动。
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 油酸酒精溶液的浓度为每1 000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的纯油膜的形状如图所示.若每一个小方格的边长为25mm,试问:
(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为 模型,根据上述数据,估测出油酸分子的直径是 m.(结果保留两位有效数字)
(2)在实验过程中,在距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,这是为什么?请分析写出原因: .
参考答案:
(1)球体,2.7×10﹣10;(2)①油酸分子是极性分子,遇水后迅速展开成油酸单分子膜,在此过程中油膜面积会扩张;②油酸酒精溶液中的酒精挥发,使液面收缩.
【考点】用油膜法估测分子的大小.
【分析】(1)掌握该实验的原理是解决问题的关键,该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度,从而求出分子直径,不满足半格,则去除,超过半格,当作一格来处理,从而求得面积.
(2)油酸酒精溶液中的酒精容易挥发,使液面收缩.
【解答】解:(1)这种估测方法是将每个分子视为球体模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜,这层油膜的厚度可视为油分子的直径.
油膜的面积可从方格纸上得到,所围成的方格中,面积超过一半按一半算,小于一半的舍去,图中共有70个方格,
故油膜面积为:S=70×25mm×25mm=42500mm2=4.4×10﹣2m2
每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是:V=×10﹣6×m3=1.2×10﹣11m3
油酸分子的直径:d===2.73×10﹣10m
题要求保留2个有效数字,所以油酸分子的直径为:2.7×10﹣10m.
(2)油膜收缩的主要原因::①水面受到落下油滴的冲击,先陷下后又恢复水平,因此油膜的面积扩张 ②油酸酒精溶液中的酒精挥发,使液面收缩.
故答案为:(1)球体,2.7×10﹣10;(2)①油酸分子是极性分子,遇水后迅速展开成油酸单分子膜,在此过程中油膜面积会扩张;②油酸酒精溶液中的酒精挥发,使液面收缩.
15. 在如图甲所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格为“3.8 V,0.3 A”,合上开关S后,无论怎样移动滑动片,A、B灯都不亮.
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障.
①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示);
A.2.5 V B.10 V
C.50 V D.250 V
②测得c、d间电压约为6 V,e、f间电压为0,则故障是________;
A.A灯丝断开 B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开 D.B灯被短路
(2)接着换用欧姆表的“×1”挡测灯泡的电阻,欧姆表经过欧姆调零.
①测试前,一定要将电路中的开关S________;
②测c、d间和e、f间电阻时,某次测试结果如图乙所示,而根据小灯泡的规格计算出的电阻为12.7Ω,它不等于测量值,原因是:_________________________.
参考答案:
(1)①B ②A
(2)①断开 k*s5u
②欧姆表测量时灯泡未工作,灯泡温度低,电阻小
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 某一用直流电动机提升重物的装置,重物的质量m=50kg,电源电压为120V。当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=5A。求:
(1)电动机线圈的电阻R等于多少?
(2)若因故障电动机不能转动,这时通过电动机线圈的电流多大?电动机消耗的电功率又为多大?
参考答案:
17. 如图所示,PQ和MN为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30g.在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10m/.若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
参考答案:
若导轨粗糙,设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f.若,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同,设此时电流为,即有,
解得 ;
若BIl<Mg,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反,设此时电流为,即有
解得 .
即ab棒中的电流为 1.0A≤I≤2.0A.
根据左手定则判断,棒中的电流方向应该由a到b.
18.
(16分)如图所示,光滑的水平地面上停着一个木箱和小车,木箱质量为m,小车和人的总质量为M,M∶m = 4,人以速率v沿水平方向将木箱