2021-2022学年贵州省贵阳市花溪民族中学高二物理联考试卷含解析
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. (多选)如图2所示,两个质量均为m,带电荷量均为+q的小球A、B,一个固定在O点的正下方L处,另一个用长为L的细线悬挂在O点,静止时,细线与竖直方向的夹角为 60°,以下说法正确的是( )
参:
ABD
2. 一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V,经变压器升压后向远方输电。输电
线路总电阻
.到目的地经变压器
降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V、
60W)。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器和
的耗损可忽略,
发电机处于满负荷工作状态,则( ) A.原、副线圈电流分别为和20A
B.原、副线圈电压分别为和220V
C.
和
的变压比分别为1:50和40:1 D.有盏灯泡(220V、60W)正常发光
参: ABD
3. 下列叙述正确的是( )
A.悬浮在液体中的固体微粒越大,布朗运动就越明显 B.物体的温度越高,分子热运动的平均动能越大 C.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大而斥力减小 D.物体的温度随着科学技术的发达可以降低到绝对零度
参:
B
【考点】温度是分子平均动能的标志;布朗运动.
【分析】颗粒越小,温度越高,布朗运动越明显,温度是分子平均动能的标志,绝对零度是一切低温物体的极限.
【解答】解;A、颗粒越小,温度越高,布朗运动越明显,A错误;
B、温度是分子平均动能的标志,物体的温度越高,分子热运动的平均动能越大,B正确;
C、当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,C错误; D、绝对零度是一切低温物体的极限,不可能达到,D错误;
故选:B
4. 下列“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验电路图,正确的是( )
参: D
5. 如图所示,三个点电荷ql,q2,q3固定在一条直线上,q2与q3 的距离为ql与q2的距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零。由此可以判定,三个电荷的电量之比ql:q2:q3为( )
A.-9:4:-36 B.9:4:36 C.-3:2:-6 D.3:2:6 参: A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 某同学根据所学的光学知识,设计了一个测透明液体折射率的仪器,如图所示,在圆盘上作直径BC⊥EF,在半径OA上垂直盘面插上两枚大头针P1、P2,并保持P1、P2位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,使直径BC与液面重合。然后在EC区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像。该同学在圆弧部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值,则:
(1)若∠AOF=∠COP3=30°,则P3处所对应的折射率的值为 ; (2)若保持∠AOF=30°不变,则用该装置能测量的最大折射率不超过 。 参: (1)
或1.73 (2)2
7. 如图10所示,质量为m的木块放在弹簧上,与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动,当振幅为A时,物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍,则物体对弹簧的最小压力是 ;如果现在给木块施加一个竖直向下的压力F,撤去F后要使物体在振动中离开弹簧,F至少为 ?
参:
8. 某行星的质量约为地球质量的1/2,半径约为地球半径的1/6,那么此行星表面的重力加速度与地球的表面的重力加速度之比为____________;此行星的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为____________. 参: 18︰1; ︰1
9. 将长0.5m通过4A电流的通电导线放在均匀磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则均匀磁场的磁感应强度B大小为 T 参: 0.15
10. 交变电压u=20sin50πt(V),加在阻值为10Ω的电阻两端,该交流的周期是________,电阻消耗的电功率是_______________。 参:
11. 如图所示电路,当A、B两端接入150V的电压时,C、D两端电压为50V.当C、D两端接入150V电压时,A、B两端电压为100V, 求R1:R2:R3=--_____________ 参: 4:4:1
12. (4分)许多人造卫星都用太阳能电池。太阳能电池由许多片电池板组成。某电池不接外电路时电压是500μV,短路电流是250μA,则这块电池板的电动势是 __________μV,内阻是___________Ω。
参:
500,2
13. 一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用图a、b两种电路各测一次,用图a测得的数据是3.0V,3.0mA,用图b测得的数据是2.9V, 4.0mA,由此可知,用图 测得Rx的误差较小,测量值Rx = 。测量值比真实值偏 (填“大”、“小”)
参: a 1000Ω 大
三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (6分)现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。 下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据。
完全干燥时 出汗或潮湿时 测量项目 电阻 电流(加220V) 电阻 电流(加220V) 手与手之间 200kΩ 1.1×10-3A 5kΩ 手与脚之间 300kΩ 7.3×10-4A 8kΩ 手与塑料鞋底之间 400kΩ 5.5×10-4A 10kΩ ①从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_______倍。 ②在空格中填入,对人体加220伏电压后的电流值。
③若对人的安全电流是25mA以下,上述哪几项是十分危险的。
④电路上有规格为10A的熔丝(俗称保险丝),如右图所示用电器R的功率是1500W,这时通过熔丝实际电流是多少?一个潮湿的人,手脚触电,为什么熔丝不会断(即熔丝不能救人命)。
参: (1)40 (2)
完全干燥时 出汗或潮湿时 测量项目 电阻 电流(加220V) 电阻 电流(加220V) 手与手之间 200kΩ 1.1×10-3A 5kΩ 4.4×10-2A 手与脚之间 300kΩ 7.3×10-4A 8kΩ 2.8×10-2A 手与塑料鞋底之间 400kΩ 5.5×10-4A 10kΩ 2.2×10-2A (3)潮湿 (4)0.15A
15. 在1731年,一名英国商人发现,雷电过后,他的一箱新刀叉竟显示出磁性.请应用奥斯特的实验结果,解释这种现象. 参:
闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化.
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 人造地球卫星绕地球旋转时,既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的,简略地说此势能是人造卫星所具有的). 设地球的质量为M,以卫星离地无限远处时的引力势能为零,则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为Ep=-(G为万有引力常量).
(1)试证明:在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能的绝对值恰好等于其动能.
(2)当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时,物体就可以挣脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造卫星,这个速度叫做第二宇宙速度,用v2表示. 用R表示地球的半径,M表示地球的质量,G表示万有引力常量. 试写出第二宇宙速度的表达式. (3)设第一宇宙速度为v1,证明:v2=v1. 参:
(1)设卫星在半径为r的轨道上做匀速圆周运动的速度为v,地球的质量为M,卫星的质量为m. 万有引力提供卫星做圆周运动的向心力:G=,所以,人造卫星的动能;Ek=mv2=,卫星在轨道上具有的引力势能为:Ep=-,所以卫星具有的机械能为:E=Ek+Ep=-=-,所以:|E|=|-|==Ek
(2)设物体在地球表面的速度为v2,当它脱离地球引力时r→∞,此时速度为零(理解:第二宇宙速度是卫星恰好到达无穷远处时的最小发射速度,动能恰好全部转化为重力势能,类似于竖直上抛的物体到达最高点即0势点处时,速度恰好为0). 由机械能守恒定律得:mv22-=0得:v2=
(3)第一宇宙速度v1即为卫星绕地球表面运行的速度,故有:G=m得:v2==v1 17. 如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻γ=1Ω,电压表可视为理想电表.当开关S闭合时,电压表的示数为10V. 求: (1)电阻R2中的电流 (2)电源两端的电压 (3)电源的电动势
参:
(1)电阻R2中的电流为: 1A
(2)电源两端的电压: 15V (3)电源的电动势:16V
18. 如图所示为交流发电机示意图,匝数n=100匝的矩形线圈,边长分别为10cm和20cm,内阻为5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50
rad/s的角速度匀速转动,线圈和外部20Ω
的电阻R相连接,已知线圈绕OO′轴转动时产生的电动势最大值Em=NBSω,求: (1)电压表和电流表示数?
(2)电阻R上所消耗的电功率是多少?
(3)由图示位置转过90°的过程中,通过R的电量是多少?
参:
解:(1)感应电动势最大值Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50
=
有效值:
电键S合上后,由闭合电路欧姆定律得:
=2.0A,
U=IR=2×20=40V
(2)电阻R上所消耗的电功率P=IU=2×40=80W
(3)由图示位置转过90°的过程中,通过R上的电量
答:(1)电压表示数为40V,电流表示数为2.0A; (2)电阻R上所消耗的电功率是80W;
(3)由图示位置转过90°的过程中,通过R的电量是0.04C
【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理;闭合电路的欧姆定律.
【分析】(1)线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为Em=NBSω.电流表测量电流的有效值.根据有效值与最大值的关系求出电动势的有效值,根据闭合电路欧姆定律求出电流和路端电压; (2)电阻R上消耗的功率用电流的有效值乘以电压的有效值;
(3)根据电量表达式,与感应电动势结合,得出q=I?△t=n公式,从而可求得.