江西省上饶市2022-2023学年高二上学期物理期末教学质量测试试卷
一、单选题
1.(2023高二上·上饶期末)电容器是一种重要的电学原件,下列四个电学器材中,属于电容器的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.图中电学元件为电源,A不符合题意;
B.图中电学元件为滑动变阻器,B不符合题意;
C.图中电学元件为电容器,C符合题意;
D.图中电学元件为电流表,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电学元件的实物图进行分析判断。
2.(2023高二上·上饶期末)如图所示,电源电动势,内电阻,电阻,当开关闭合后,电路中的电流为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】由闭合电路欧姆定律可得
故答案为:D。
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出电路中的电流。
3.(2023高二上·上饶期末)电场线、等势面均可形象的描述电场。某区域的电场分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势面,A 、B、C 三点的电场强度分别为、、,电势分别为、、。关于这三点电场强度和电势的比较,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】电场线;电势
【解析】【解答】AB.根据电场线疏密代表场强可知
A符合题意,B不符合题意;
CD.沿电场线方向电势降低,则有
CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合电场线的疏密表示电场的强弱,从而得出电场强度的大小,沿着电场线方向电势逐渐降低。
4.(2023高二上·上饶期末)宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”,危险强度不亚于黑洞,其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍,下列有关磁星的磁场说法正确的是( )
A.“磁星”表面磁场太过强大,故在磁星表面会出现以实物形式存在的磁感线
B.“磁星”表面的磁场如此强大,故而磁感线非常密集,导致磁感线可能相交
C.磁场只存在于“磁星”外部,而“磁星”内部不存在磁场
D.“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
【答案】D
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;磁感应强度
【解析】【解答】A.磁感线是研究磁场而人为描绘出的图形,实际上不存在,A不符合题意;
B.磁感线不会相交也不会相切,B不符合题意;
C.“磁星”外部和内部都存在磁场,C不符合题意;
D. “磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】磁感线是为形象描述磁场而引入的虚拟曲线,磁感线永不相加,磁感线上每点切线的方向为该点磁场的方向。
5.(2023高二上·上饶期末)2022年5月,比亚迪发布了最新款后驱电动汽车“海豹”,其电动机启动时电压与电功率分别为、,则该电动机启动时电流为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】根据 可得
故答案为:B。
【分析】利用电功率的表达式得出该电动机启动时电流。
6.(2023高二上·上饶期末)如图所示,两个分别带有电荷量和的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,它们之间的库仑力大小为。两小球相互接触后分开并将其间距变为,则现在两小球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为 ,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q,间距变为 ,则库仑力为
故答案为:A。
【分析】根据库仑定律的表达式得出两球接触分开后的库仑力大小。
7.(2023高二上·上饶期末)某同学想要测量一种蓄电池的路端电压(蓄电池额定电压为)。该同学将一个内阻为、量程为电压表与电阻箱串联,改装成一个量程为的电压表,如图所示,则电阻箱的阻值应调为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】由欧姆定律 ,
将Um=6V,Rg=1000Ω,Ug=1V代入,解得
C符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据欧姆定律得出电阻箱额阻值。
8.(2023高二上·上饶期末)无线电波可以用于广播及其他信号的传输。无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长把无线电波分成长波、中波、短波和微波。以下关于无线电波的说法正确的是( )
A.长波的波长长,频率低
B.微波的波长短,频率也低
C.无论长波、中波、短波和微波,它们在真空中的传播速度均相同
D.在真空中长波的传播速度最大
【答案】C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】AB.长波的波长长、频率低,微波的波长短、频率高,AB不符合题意;
CD.无论长波、中波、短波和微波,它们在真空中的传播速度均相同,等于光速c,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】沿着电磁波谱波长逐渐减小,频率逐渐增大,电磁波在真空中传播的速度为光速。
二、多选题
9.(2023高二上·上饶期末)关于能源的分类与应用,以下说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
B.煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的
C.煤、汽油是一种清洁能源
D.水能是可再生能源
【答案】A,D
【知识点】能量守恒定律;能源的分类与应用
【解析】【解答】A.煤、石油.天然气等化石燃料,是由古代动植物的遗体转化来的,而动植物体内的能量最初都可以追溯到太阳能,A符合题意;
B.煤、石油等常规能源是不可再生资源,更是有限的。B不符合题意;
C.煤、汽油燃烧过程中都会产生有害物质(有毒气体),C不符合题意;
D. 水能是可再生能源,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】结合能源的分类与应用以及能量的守恒进行分析判断。
10.(2023高二上·上饶期末)如图所示,用金属网把不带电的验电器罩起来,再使带电金属球靠近金属网,则下列说法正确的是()
A.箔片张开
B.箔片不张开
C.金属球带电电荷足够大时才会张开
D.金属网罩内部电场强度为零
【答案】B,D
【知识点】电荷及三种起电方式
【解析】【解答】ABC.用金属网把验电器罩起来,由于金属网罩的静电屏蔽,再使带电金属球靠近验电器,箔片不张开。B符合题意;AC不符合题意;
D.静电屏蔽时,金属网罩内部电场强度为零。D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】静电屏蔽时金属网罩内部电场强度为零,用金属网把验电器罩起来,带电金属球靠近验电器时箔片不张开。
11.(2019高三上·龙湖月考)如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~ 时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触,重力加速度的大小为g,关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是( )
A.末速度大小为 v0 B.末速度沿水平方向
C.重力势能减少了 mgd D.克服电场力做功为mgd
【答案】B,C
【知识点】电荷在电场中的偏转;电场力做功
【解析】【解答】AB.0~ 时间内微粒匀速运动,则有:qE0=mg, ~ 内,微粒做平抛运动,下降的位移 , ~T时间内,微粒的加速度 ,方向竖直向上,微粒在竖直方向上做匀减速运动,T时刻竖直分速度为零,所以末速度的方向沿水平方向,大小为v0.A不符合题意,B符合题意.
C.0~ 时间内微粒在竖直方向上向下运动,位移大小为 d,则重力势能的减小量为 mgd,C符合题意.
D.在 ~ 内和 ~T时间内竖直方向上的加速度大小相等,方向相反,则 ~ 内和 ~T时间内位移的大小相等均为 d,所以整个过程中克服电场力做功为 ,D不符合题意.
故答案为:BC
【分析】利用牛顿第二定律结合竖直方向的速度公式可以判别末速度的大小和方向;利用竖直方向的位移可以判别重力势能的变化;利用电场力做功可以判别电场力做功的大小。
三、实验题
12.(2023高二上·上饶期末)某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。
(1)两小球应满足的关系是 。(填“>”或“<”或“=”)
(2)下列操作中有必要的是_____________。
A.实验中需要测量小球开始释放的高度
B.实验中需要测量小球抛出点距地面的高度
C.实验中需要测量小球做平抛运动的时间
D.实验前固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿水平方向
(3)①先从处释放并多次重复找到落点,并测出水平射程。
②静置于轨道末端点,再从处释放与发生对心碰撞,并多次重复后分别确定两球的水平射程和。若两球相碰前后的动量守恒,表达式可表示为 (用、、、表示)。
【答案】(1)>
(2)D
(3)
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】(1)为防止碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即
(2)A.开始释放的高度虽然影响入射球的速度,但此速度是通过平抛的水平位移来表示的,故不需要测量h,A不符合题意;
B.由于三个平抛的高度相同,落地时间相同,所以碰撞前后的速度是可以用小球的水平位移表示的,故不需要测高度,但水平位移必须测量,B不符合题意;
C.由于小球下落的高度相等,根据 ,
解得
可知,小球碰撞后飞出的速度与水平位移成正比,则实验时不需要测时间,C不符合题意;
D.斜槽末端的切线要沿水平方向,才能保证两个小球离开斜槽后做平抛运动,D符合题意;
故答案为:D。
(3)若碰撞前后动量守恒则有
而碰撞前的速度
碰撞后两球的速度 ,
又因下落时间相同,即可求得
【分析】(1) 根据验证动量守恒定律的实验原理得出入射小球和碰撞小球的质量大小关系;
(2)根据验证动量守恒定律的实验原理得出该实验中必要的操作;
(3)平抛运动水平方向做匀速直线运动,结合匀速直线运动的规律以及动量守恒定律得出需要验证的表达式。
13.(2023高二上·上饶期末)工厂为了复制生产某合金金属圆管,需要测量其中空部分的面积。图(a)为该种金属管的横截面,现截取一段粗细均匀的金属管进行测量:
(1)用毫米刻度尺测得该段金属管的长度为,用螺旋测微器测量金属管的外径d,如图(b)所示,则外径d读数正确的是______(选填“A”或“B”);
A.0.12mm B.0.129mm
(2)用多用电表测量该段金属管的阻值:先旋动指针定位螺丝,使指针对准电流挡的“0”刻度;机械调零后,选择“”档,将两表笔短接,调节 (选填“指针定位螺丝”或“欧姆调零旋钮”),使电表指针指到表盘 (选填“左”或“右”)侧的零刻度处;两表笔接触金属管的两端,读数如图(c)所示,则阻值 (选填“19.0”或“1900”);
(3)通过查表得知该合金材料的电阻率为,则金属管中空部分的面积为_______(选填“A”或“B”)。
A. B.
【答案】(1)B
(2)欧姆调零旋钮;右;19
(3)B
【知识点】电阻定律;刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】(1)用螺旋测微器测量金属管的外径为
故答案为:B。
(2)使用多用电表的欧姆挡测电阻时,应选择适当倍率的欧姆挡,使测量时指针落在刻度盘的中间区域.测量电阻之前应该先将两表笔直接接触(短接),调整欧姆调零旋钮,使指针指向 ,即表盘右侧零刻度处;
根据多用电表读数可得阻值为
(3)根据电阻定律
该合金材料的面积为
则金属管中空部分的面积为
故答案为:B。
【分析】(1)根据螺旋测微器的读数原理得出金属管的外径;
(2)机械调零后两表笔短接进行欧姆调零,利用多用电表的读数原理得出该金属管的电阻;
(3)根据电阻电阻定律以及几何关系得出金属管中空部分的面积。
四、解答题
14.(2023高二上·上饶期末)2022年,球王梅西率阿根廷队获得卡塔尔世界杯冠军,捧起了大力神杯。图中球王梅西练*用头颠球的场景。某一次足球由静止下落到头顶的速度大小,被重新竖直向上顶起离开头顶时的速度大小。已知足球与头部的作用时间为,足球的质量为,空气阻力不计,重力加速度取,在足球与头顶相互作用的过程中,求:
(1)足球的动量变化量的大小;
(2)头顶受到足球的平均作用力的大小。
【答案】(1)设向上为正方向,足球的动量变化量为
(2)设向上为正方向,根据动量定理可知
解得,足球受到头顶的平均作用力为
由牛顿第三定律可知,头顶受到足球的平均作用力的大小
【知识点】动量定理
【解析】【分析】(1)根据动量的表达式得出足球的动量变化量 ;
(2)头顶足球时根据动量定理得出头顶受到足球的平均作用力 。
15.(2023高二上·上饶期末)如图所示,线圈面积为S,线圈平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直。设图示情况下的磁通量为正值。问:
(1)若线圈为匝,穿过线圈平面的磁通量为多少?
(2)当线圈绕轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为多少?
(3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量变化了多少?
【答案】(1)穿过线圈平面的磁通量为
(2)当线圈绕 轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为
(3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量为
磁通量变化量为
【知识点】磁通量
【解析】【分析】(1)(2)磁通量的表达式得出穿过线圈平面的磁通量;
(3)根据磁通量的表达式得出穿过线圈平面的磁通量。
16.(2023高二上·上饶期末)如图所示,用轻弹簧连接的物体B、C静止放在光滑的水平轨道上,物体C紧贴着水平轨道左端的挡板放置,物体A以v0=3m/s的速度向左运动,并与物体B发生弹性碰撞,水平轨道的右端与一半径R=0.25m的四分之一光滑圆轨道平滑连接,圆心距地面的高度h=0.44m。已知物体A的质量,物体B、C的质量,所有物体均可看成质点,物体A、B仅发生一次碰撞,g取10m/s 。求:
(1)物体A与物体B发生弹性碰撞后的瞬间,物体A的速度;
(2)物体C离开挡板后,弹簧的最大弹性势能;
(3)物体A落到地面时,其落地点距水平轨道右端的水平距离。
【答案】(1)设碰后瞬间物体A的速度为v1,物体B的速度为v2,物体A与物体B碰撞过程中动量守恒,以水平向左为正方向,根据动量守恒定
物体A与物体B的碰撞为弹性碰撞,碰撞过程中机械能守恒
联立解得 ,
即碰后瞬间物体A的速度大小为1m/s,方向水平向右
(2)当物体C刚要离开挡板时,弹簧恢复原长,根据机械能守恒定律可知,此时物体B的速度大小
方向水平向右。物体C离开挡板后,物体B和物体C组成的系统动量守恒,当物体B、C共速时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v,根据动量守恒定律有
物体B、C和弹簧组成的系统机械能守恒,设弹簧最大的弹性势能为 ,则
联立解得
(3)物体A飞离圆弧顶端的临界条件
解得
所以物体A在圆弧轨道最高点不会飞离圆弧轨道,设物体A沿圆弧轨道下滑至速度为v3时刚好要离开圆弧轨道,此时物体A和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,根据牛顿第二定律
根据动能定理有
解得 ,
物体A离开圆弧轨道后做斜抛运动,在竖直方向上有
在水平方向上有
则落地点距水平轨道右端的水平距离
解得
【知识点】动量守恒定律;动能与动能定理的理解;机械能守恒定律
【解析】【分析】(1) 物体A与物体B碰撞过程中 根据动量守恒定律以及机械能守恒定律得出碰撞后的瞬间A的速度;
(2) 物体C离开挡板后 ,根据动量守恒定律以及能量守恒定律得出弹簧的最大弹性势能;
(3)在A点根据合力提供向心力以及动能定理得出物体A沿圆弧轨道下滑至A的速度;利用几何关系以及匀变速直线运动的位移与时间的关系得出落地点距水平轨道右端的水平距离。
江西省上饶市2022-2023学年高二上学期物理期末教学质量测试试卷
一、单选题
1.(2023高二上·上饶期末)电容器是一种重要的电学原件,下列四个电学器材中,属于电容器的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023高二上·上饶期末)如图所示,电源电动势,内电阻,电阻,当开关闭合后,电路中的电流为( )
A. B. C. D.
3.(2023高二上·上饶期末)电场线、等势面均可形象的描述电场。某区域的电场分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势面,A 、B、C 三点的电场强度分别为、、,电势分别为、、。关于这三点电场强度和电势的比较,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
4.(2023高二上·上饶期末)宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”,危险强度不亚于黑洞,其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍,下列有关磁星的磁场说法正确的是( )
A.“磁星”表面磁场太过强大,故在磁星表面会出现以实物形式存在的磁感线
B.“磁星”表面的磁场如此强大,故而磁感线非常密集,导致磁感线可能相交
C.磁场只存在于“磁星”外部,而“磁星”内部不存在磁场
D.“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
5.(2023高二上·上饶期末)2022年5月,比亚迪发布了最新款后驱电动汽车“海豹”,其电动机启动时电压与电功率分别为、,则该电动机启动时电流为( )
A. B. C. D.
6.(2023高二上·上饶期末)如图所示,两个分别带有电荷量和的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,它们之间的库仑力大小为。两小球相互接触后分开并将其间距变为,则现在两小球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
7.(2023高二上·上饶期末)某同学想要测量一种蓄电池的路端电压(蓄电池额定电压为)。该同学将一个内阻为、量程为电压表与电阻箱串联,改装成一个量程为的电压表,如图所示,则电阻箱的阻值应调为( )
A. B. C. D.
8.(2023高二上·上饶期末)无线电波可以用于广播及其他信号的传输。无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长把无线电波分成长波、中波、短波和微波。以下关于无线电波的说法正确的是( )
A.长波的波长长,频率低
B.微波的波长短,频率也低
C.无论长波、中波、短波和微波,它们在真空中的传播速度均相同
D.在真空中长波的传播速度最大
二、多选题
9.(2023高二上·上饶期末)关于能源的分类与应用,以下说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
B.煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的
C.煤、汽油是一种清洁能源
D.水能是可再生能源
10.(2023高二上·上饶期末)如图所示,用金属网把不带电的验电器罩起来,再使带电金属球靠近金属网,则下列说法正确的是()
A.箔片张开
B.箔片不张开
C.金属球带电电荷足够大时才会张开
D.金属网罩内部电场强度为零
11.(2019高三上·龙湖月考)如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~ 时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触,重力加速度的大小为g,关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是( )
A.末速度大小为 v0 B.末速度沿水平方向
C.重力势能减少了 mgd D.克服电场力做功为mgd
三、实验题
12.(2023高二上·上饶期末)某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。
(1)两小球应满足的关系是 。(填“>”或“<”或“=”)
(2)下列操作中有必要的是_____________。
A.实验中需要测量小球开始释放的高度
B.实验中需要测量小球抛出点距地面的高度
C.实验中需要测量小球做平抛运动的时间
D.实验前固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿水平方向
(3)①先从处释放并多次重复找到落点,并测出水平射程。
②静置于轨道末端点,再从处释放与发生对心碰撞,并多次重复后分别确定两球的水平射程和。若两球相碰前后的动量守恒,表达式可表示为 (用、、、表示)。
13.(2023高二上·上饶期末)工厂为了复制生产某合金金属圆管,需要测量其中空部分的面积。图(a)为该种金属管的横截面,现截取一段粗细均匀的金属管进行测量:
(1)用毫米刻度尺测得该段金属管的长度为,用螺旋测微器测量金属管的外径d,如图(b)所示,则外径d读数正确的是______(选填“A”或“B”);
A.0.12mm B.0.129mm
(2)用多用电表测量该段金属管的阻值:先旋动指针定位螺丝,使指针对准电流挡的“0”刻度;机械调零后,选择“”档,将两表笔短接,调节 (选填“指针定位螺丝”或“欧姆调零旋钮”),使电表指针指到表盘 (选填“左”或“右”)侧的零刻度处;两表笔接触金属管的两端,读数如图(c)所示,则阻值 (选填“19.0”或“1900”);
(3)通过查表得知该合金材料的电阻率为,则金属管中空部分的面积为_______(选填“A”或“B”)。
A. B.
四、解答题
14.(2023高二上·上饶期末)2022年,球王梅西率阿根廷队获得卡塔尔世界杯冠军,捧起了大力神杯。图中球王梅西练*用头颠球的场景。某一次足球由静止下落到头顶的速度大小,被重新竖直向上顶起离开头顶时的速度大小。已知足球与头部的作用时间为,足球的质量为,空气阻力不计,重力加速度取,在足球与头顶相互作用的过程中,求:
(1)足球的动量变化量的大小;
(2)头顶受到足球的平均作用力的大小。
15.(2023高二上·上饶期末)如图所示,线圈面积为S,线圈平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直。设图示情况下的磁通量为正值。问:
(1)若线圈为匝,穿过线圈平面的磁通量为多少?
(2)当线圈绕轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为多少?
(3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量变化了多少?
16.(2023高二上·上饶期末)如图所示,用轻弹簧连接的物体B、C静止放在光滑的水平轨道上,物体C紧贴着水平轨道左端的挡板放置,物体A以v0=3m/s的速度向左运动,并与物体B发生弹性碰撞,水平轨道的右端与一半径R=0.25m的四分之一光滑圆轨道平滑连接,圆心距地面的高度h=0.44m。已知物体A的质量,物体B、C的质量,所有物体均可看成质点,物体A、B仅发生一次碰撞,g取10m/s 。求:
(1)物体A与物体B发生弹性碰撞后的瞬间,物体A的速度;
(2)物体C离开挡板后,弹簧的最大弹性势能;
(3)物体A落到地面时,其落地点距水平轨道右端的水平距离。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.图中电学元件为电源,A不符合题意;
B.图中电学元件为滑动变阻器,B不符合题意;
C.图中电学元件为电容器,C符合题意;
D.图中电学元件为电流表,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电学元件的实物图进行分析判断。
2.【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】由闭合电路欧姆定律可得
故答案为:D。
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出电路中的电流。
3.【答案】A
【知识点】电场线;电势
【解析】【解答】AB.根据电场线疏密代表场强可知
A符合题意,B不符合题意;
CD.沿电场线方向电势降低,则有
CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合电场线的疏密表示电场的强弱,从而得出电场强度的大小,沿着电场线方向电势逐渐降低。
4.【答案】D
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;磁感应强度
【解析】【解答】A.磁感线是研究磁场而人为描绘出的图形,实际上不存在,A不符合题意;
B.磁感线不会相交也不会相切,B不符合题意;
C.“磁星”外部和内部都存在磁场,C不符合题意;
D. “磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】磁感线是为形象描述磁场而引入的虚拟曲线,磁感线永不相加,磁感线上每点切线的方向为该点磁场的方向。
5.【答案】B
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】根据 可得
故答案为:B。
【分析】利用电功率的表达式得出该电动机启动时电流。
6.【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为 ,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q,间距变为 ,则库仑力为
故答案为:A。
【分析】根据库仑定律的表达式得出两球接触分开后的库仑力大小。
7.【答案】C
【知识点】欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】由欧姆定律 ,
将Um=6V,Rg=1000Ω,Ug=1V代入,解得
C符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据欧姆定律得出电阻箱额阻值。
8.【答案】C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】AB.长波的波长长、频率低,微波的波长短、频率高,AB不符合题意;
CD.无论长波、中波、短波和微波,它们在真空中的传播速度均相同,等于光速c,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】沿着电磁波谱波长逐渐减小,频率逐渐增大,电磁波在真空中传播的速度为光速。
9.【答案】A,D
【知识点】能量守恒定律;能源的分类与应用
【解析】【解答】A.煤、石油.天然气等化石燃料,是由古代动植物的遗体转化来的,而动植物体内的能量最初都可以追溯到太阳能,A符合题意;
B.煤、石油等常规能源是不可再生资源,更是有限的。B不符合题意;
C.煤、汽油燃烧过程中都会产生有害物质(有毒气体),C不符合题意;
D. 水能是可再生能源,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】结合能源的分类与应用以及能量的守恒进行分析判断。
10.【答案】B,D
【知识点】电荷及三种起电方式
【解析】【解答】ABC.用金属网把验电器罩起来,由于金属网罩的静电屏蔽,再使带电金属球靠近验电器,箔片不张开。B符合题意;AC不符合题意;
D.静电屏蔽时,金属网罩内部电场强度为零。D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】静电屏蔽时金属网罩内部电场强度为零,用金属网把验电器罩起来,带电金属球靠近验电器时箔片不张开。
11.【答案】B,C
【知识点】电荷在电场中的偏转;电场力做功
【解析】【解答】AB.0~ 时间内微粒匀速运动,则有:qE0=mg, ~ 内,微粒做平抛运动,下降的位移 , ~T时间内,微粒的加速度 ,方向竖直向上,微粒在竖直方向上做匀减速运动,T时刻竖直分速度为零,所以末速度的方向沿水平方向,大小为v0.A不符合题意,B符合题意.
C.0~ 时间内微粒在竖直方向上向下运动,位移大小为 d,则重力势能的减小量为 mgd,C符合题意.
D.在 ~ 内和 ~T时间内竖直方向上的加速度大小相等,方向相反,则 ~ 内和 ~T时间内位移的大小相等均为 d,所以整个过程中克服电场力做功为 ,D不符合题意.
故答案为:BC
【分析】利用牛顿第二定律结合竖直方向的速度公式可以判别末速度的大小和方向;利用竖直方向的位移可以判别重力势能的变化;利用电场力做功可以判别电场力做功的大小。
12.【答案】(1)>
(2)D
(3)
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】(1)为防止碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即
(2)A.开始释放的高度虽然影响入射球的速度,但此速度是通过平抛的水平位移来表示的,故不需要测量h,A不符合题意;
B.由于三个平抛的高度相同,落地时间相同,所以碰撞前后的速度是可以用小球的水平位移表示的,故不需要测高度,但水平位移必须测量,B不符合题意;
C.由于小球下落的高度相等,根据 ,
解得
可知,小球碰撞后飞出的速度与水平位移成正比,则实验时不需要测时间,C不符合题意;
D.斜槽末端的切线要沿水平方向,才能保证两个小球离开斜槽后做平抛运动,D符合题意;
故答案为:D。
(3)若碰撞前后动量守恒则有
而碰撞前的速度
碰撞后两球的速度 ,
又因下落时间相同,即可求得
【分析】(1) 根据验证动量守恒定律的实验原理得出入射小球和碰撞小球的质量大小关系;
(2)根据验证动量守恒定律的实验原理得出该实验中必要的操作;
(3)平抛运动水平方向做匀速直线运动,结合匀速直线运动的规律以及动量守恒定律得出需要验证的表达式。
13.【答案】(1)B
(2)欧姆调零旋钮;右;19
(3)B
【知识点】电阻定律;刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】(1)用螺旋测微器测量金属管的外径为
故答案为:B。
(2)使用多用电表的欧姆挡测电阻时,应选择适当倍率的欧姆挡,使测量时指针落在刻度盘的中间区域.测量电阻之前应该先将两表笔直接接触(短接),调整欧姆调零旋钮,使指针指向 ,即表盘右侧零刻度处;
根据多用电表读数可得阻值为
(3)根据电阻定律
该合金材料的面积为
则金属管中空部分的面积为
故答案为:B。
【分析】(1)根据螺旋测微器的读数原理得出金属管的外径;
(2)机械调零后两表笔短接进行欧姆调零,利用多用电表的读数原理得出该金属管的电阻;
(3)根据电阻电阻定律以及几何关系得出金属管中空部分的面积。
14.【答案】(1)设向上为正方向,足球的动量变化量为
(2)设向上为正方向,根据动量定理可知
解得,足球受到头顶的平均作用力为
由牛顿第三定律可知,头顶受到足球的平均作用力的大小
【知识点】动量定理
【解析】【分析】(1)根据动量的表达式得出足球的动量变化量 ;
(2)头顶足球时根据动量定理得出头顶受到足球的平均作用力 。
15.【答案】(1)穿过线圈平面的磁通量为
(2)当线圈绕 轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为
(3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量为
磁通量变化量为
【知识点】磁通量
【解析】【分析】(1)(2)磁通量的表达式得出穿过线圈平面的磁通量;
(3)根据磁通量的表达式得出穿过线圈平面的磁通量。
16.【答案】(1)设碰后瞬间物体A的速度为v1,物体B的速度为v2,物体A与物体B碰撞过程中动量守恒,以水平向左为正方向,根据动量守恒定
物体A与物体B的碰撞为弹性碰撞,碰撞过程中机械能守恒
联立解得 ,
即碰后瞬间物体A的速度大小为1m/s,方向水平向右
(2)当物体C刚要离开挡板时,弹簧恢复原长,根据机械能守恒定律可知,此时物体B的速度大小
方向水平向右。物体C离开挡板后,物体B和物体C组成的系统动量守恒,当物体B、C共速时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v,根据动量守恒定律有
物体B、C和弹簧组成的系统机械能守恒,设弹簧最大的弹性势能为 ,则
联立解得
(3)物体A飞离圆弧顶端的临界条件
解得
所以物体A在圆弧轨道最高点不会飞离圆弧轨道,设物体A沿圆弧轨道下滑至速度为v3时刚好要离开圆弧轨道,此时物体A和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,根据牛顿第二定律
根据动能定理有
解得 ,
物体A离开圆弧轨道后做斜抛运动,在竖直方向上有
在水平方向上有
则落地点距水平轨道右端的水平距离
解得
【知识点】动量守恒定律;动能与动能定理的理解;机械能守恒定律
【解析】【分析】(1) 物体A与物体B碰撞过程中 根据动量守恒定律以及机械能守恒定律得出碰撞后的瞬间A的速度;
(2) 物体C离开挡板后 ,根据动量守恒定律以及能量守恒定律得出弹簧的最大弹性势能;
(3)在A点根据合力提供向心力以及动能定理得出物体A沿圆弧轨道下滑至A的速度;利用几何关系以及匀变速直线运动的位移与时间的关系得出落地点距水平轨道右端的水平距离。
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