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浙江省平湖中學09屆高三物理限時訓練4

(物理部分)

14、下列敘述正確的是   

A.理想氣體壓強越大,分子的平均動能越大

B.自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性

C.外界對理想氣體做正功,氣體的內能不一定增大

D.溫度升高,物體內每個分子的熱運動速率都增大

 

15.如圖所示,理想變壓器原線圈輸入交變電壓,副線圈接有一電流表和阻值為100Ω的負載電阻R,測得電流表的示數為0.10A.由此

可知該變壓器的原、副線圈的匝數比為

    A、141∶1    B、14.1∶1    C、100∶1    D、10∶1

 

16、如圖所示,P、Q是兩種透明材料制成的兩塊相同的直角梯形棱鏡,疊合在一起組成一個長方體,一單色光處P的上表面射入,折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面,已知材料的折射率nP>nQ,射到P上表面的光線與P的上表面的夾角為θ,下列判斷正確的是

    A.光線一定在Q的下表面發生全反射

    B、光線一定能從Q的下表面射出,出射光線與下表面的夾角一定等于θ

    C、光線一定能從Q的下表面射出,出射光線與下表面的夾角一定大于θ

    D、光線一定能從Q的下表面射出,出射光線與下表面的夾角一定小于θ

 

17、一列簡諧波某時刻的波形如右圖所示,此時質點P的速度方向沿y軸負方向,則

    A、這列波沿x軸正方向傳播

    B、當質點P位于最低點時,質點b一定到達x軸下方

    C、當質點P位于最低點時,質點a一定到達平衡位置

D、當質點P位于最低點時,質點b一定到達平衡位置

 

18、美國宇航局曾在航天飛機上做過懸繩發電實驗.當時從航天飛機上將一根很長的絕緣金屬繩連著一個金屬球,向指向地球球心方向釋放,懸掛在航天飛機下方.當時航天飛機正在赤道上空離地面幾百公里高的電離層繞地球做勻速圓周運動,繞行方向與地球自轉方向相同.設地球自轉角速度為ω0,航天飛機做圓周運動的角速度為ω.下列說法中正確的是

    A、ω0<ω,懸繩上端的電勢高于下端的電勢

    B、ω0<ω,懸繩上端的電勢低于下端的電勢

    C、ω0>ω,懸繩上端的電勢高于下端的電勢

    D、ω0>ω,懸繩上端的電勢低于下端的電勢

19、如圖所示,在電路兩端接上交流電,保持電壓不變,使頻率增大,發現各燈的亮暗變化情況是:燈1變暗,燈2變亮,燈3不變.則M、N、L所接元件可能是

    A.M為電阻,N為電容器,L為電感器

    B、M為電阻,N為電感器,L為電容器

    C、M為電感器,N為電容器,L為電阻

    D、M為電容器,N為電感器,L為電阻

 

20、科學研究發現,在月球表面:①沒有空氣;②重力加速度約為地球表面重力加速度的1/6;③沒有磁場。若宇航員登上月球后,在空中同一高度同時釋放氫氣球和鉛球,忽略地球和其他星球對月球的影響,以下說法正確的有

    A.氫氣球處于超重狀態,鉛球處于失重狀態

    B、氫氣球將向上加速上升,鉛球加速下落

    C、氫氣球和和鉛球都將下落,并同時落地

    D、氫氣球和和鉛球都將下落,但鉛球先落到地面

 

    A、若A原來是靜止的,則施加力F后,A仍保持靜止

    B、若A原來勻速下滑的,則施加力F后,A將加速下滑

    C、若A原來是加速下滑的,則施加力F后,A的加速度不變

    D、若A原來是加速下滑的,則施加力F后,A的加速度將增大

 

 

 

22、實驗題(17分)

(1)(6分)如圖所示是某“研究性學習小組”組裝的一火警報警器的部分電路示意圖,其中R3為用半導體熱敏材料制成的傳感器.值班室的顯示器為電路中的電流表,a、b之間接報警器.當傳感器R3所在處出現火情時,顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是(    )

A.I變大,U變大                        

B.I變大,U變小

C.I變小,U變小                        

D.I變小,U變大

(2)(11分)有一個標有“12V、24W”的燈泡,為了測定它在不同電壓下的實際功率和額定電壓下的功率,需測定燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流,現有如下器材:

   

            B、直流電流表0~0.6A~3A(內阻0.5Ω、0.1Ω)

            C、直流電流表0~300mA(內阻約5Ω)

            D、直流電壓表0~3V~15(內阻約3kΩ、15kΩ)

            E.直流電壓表0~25V(內阻約200kΩ)

            F.滑動變阻器10Ω、5A

            G.滑動變阻器1kΩ、3A

            ①實驗臺上已放置開關、導線若干及燈泡,為

            了完成實驗需要從上述器材中再選用

            (用序號字母表示).

            ②若答案卷上相應方框內畫出最合理的實驗電路圖.

            ③若測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化關系的圖線如上圖所示,由這條曲線可得出:正常發光條件下,燈絲消耗的電功率是.

           ④ 如果燈絲電阻與(t+273)的大小成正比,其中t為燈絲攝氏溫度值,室溫t=27℃,則正常發光時燈絲的溫度是℃.

         

        23、(16分)如圖所示,半徑為R的光滑半圓環軌道與高為10R的光滑斜軌道放在同一豎直平面內,兩軌道之間由一條光滑水平軌道CD相連,水平軌道與斜軌道間有一段圓弧過渡.在水平軌道上,輕質彈簧被ab兩小球擠壓,處于靜止狀態.同時釋放兩個小球,a球恰好能通過圓環軌道最高點Ab球恰好能到達斜軌道的最高點B已知a球質量為m,重力加速度為g.求:

            (1)a球釋放時的速度大小;

            (2)b球釋放時的速度大小;

            (3)釋放小球前彈簧的彈性勢能.

         

         

         

         

        24.(19分)如圖所示,在半徑為R的絕緣圓筒內有勻強磁場,方向垂直紙面向里,圓筒正下方有小孔C與平行金屬板MN相通。兩板間距離為d,兩板與電動勢為E的電源連接,一帶電量為-q、質量為m的帶電粒子(重力忽略不計),在C點正下方緊靠N板的A點,無初速經電場加速后從C點進入磁場,與圓筒發生兩次碰撞后從C點射出。已知帶電粒子與筒壁的碰撞無電荷量的損失,且碰撞后以原速率返回。求:

        ⑴筒內磁場的磁感應強度大小;

        ⑵帶電粒子從A點出發至第一次回到A點所經歷的時間。

         

         

         

         

         

        25、(20分)如圖所示,兩根正對的平行金屬直軌道MN、M´N´位于同一水平面上,兩軌道之間的距離l=0.50m。軌道的MM´端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻,NN´端與兩條位于豎直面內的半圓形光滑金屬軌道NP、N´P´平滑連接,兩半圓軌道的半徑均為R0=0.50m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應強度B=0.64 T的勻強磁場中,磁場區域的寬度d=0.80m,且其右邊界與NN´重合。現有一質量m=0.20kg、電阻r=0.10Ω的導體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動,當運動至磁場的左邊界時撤去F,結果導體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP´。已知導體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好,且始終與軌道垂直,導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數μ=0.10,軌道的電阻可忽略不計,取g=10m/s2,求:

        ⑴導體桿剛進入磁場時,通過導體桿上的電流大小和方向;

        ⑵導體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量;

        ⑶導體桿穿過磁場的過程中整個電路中產生的焦耳熱。

         

        物理答案及評分標準:

        二、實驗題:

        22、⑴C(6分)

        ⑵(11分)①ABDF……………………(3分)

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           ②如圖右所示.……………………(3分)           

            ③大于23W小于24W;……………(3分)

            ④1557℃~1587℃……………………(2分)

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        三、計算題:

        23、(16分)

            解:(1)a球過圓軌道最高點A

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            (2分)

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            求出(1分)

            a球從C運動到A,由機械能守恒定律

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            (2分)

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            由以上兩式求出va=vC=(1分)

            (2)b球從D運動到B,由機械能守恒定律

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            (3分)

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        求出vb=vD=2(1分)

         (3)以a球、b球為研究對象,由動量守恒定律

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            (2分)

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            求出(1分)

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            彈簧的彈性勢能(2分)

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            求出Ep=7.5mgR(1分)

         

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        24、(19分)

        (1).qEmv2   …………………………………2分

        粒子由C孔進入磁場,在磁場中做勻速圓周運動的速率為

        v=……………………………………………1分

        由      r=   ………………………………2分

         由幾何關系有Rcot30°= r ………………………………2分

        得     B=   ……………………………………2分

        (2)粒子從AC的加速度為

        aqEmd  …………………………………………2分

        dat12/2,粒子從AC的時間為

                     t1==d ………………………………… 2分

        粒子在磁場中運動的時間為

                      t2T/2=πmqB ………………………………… 2分

        將(1)求得的B值代入,

        得         t2=πR ……………………………………… 1分

        求得     t=2t1t2=(2dR)………………………3分

         

         

         

            (3)以a球、b球為研究對象,由動量守恒定律

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            (2分)

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            求出(1分)

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            彈簧的彈性勢能(2分)

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            求出Ep=7.5mgR(1分)

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        25、(20分)

        (1)設導體桿在F的作用下運動至磁場的左邊界時的速度為v1,根據動能定理則有

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        (F-μmg)s=mv12 ………………………2分

        導體桿剛進入磁場時產生的感應電動勢E=Blv1…………………………………1分

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        此時通過導體桿上的電流大小I=E/(R+r)=3.8A(或3.84A)………………2分

        根據右手定則可知,電流方向為由b向a ………………………………………2分

        (2)設導體桿在磁場中運動的時間為t,產生的感應電動勢的平均值為E平均,則由法拉第電磁感應定律有  

        E平均=△φ/t=Bld/t…………………………………………………2分

        通過電阻R的感應電流的平均值 I平均=E平均/(R+r)………………………1分

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        通過電阻R的電荷量 q=I平均t=0.512C(或0.51C)…………………………2分

        (3)設導體桿離開磁場時的速度大小為v2,運動到圓軌道最高點的速度為v3,因導體桿恰好能通過半圓形軌道的最高點,根據牛頓第二定律對導體桿在軌道最高點時有

        mg=mv32/R0……………………………………………………………………1分

        對于導體桿從NN′運動至PP′的過程,根據機械能守恒定律有

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        mv22=mv32+mg2R0…………………………………………………………1分

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        解得v2=5.0m/s…………………………………………………………………1分

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        導體桿穿過磁場的過程中損失的機械能△E=mv12-mv22=1.1J…………3分

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        此過程中電路中產生的焦耳熱為   Q=△E-μmgd=0.94J……………………2分

         

         

         

         

         

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