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山東省濰坊市昌樂縣寶都中學(xué)高二物理期末試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意1.以下關(guān)于分子力的說法正確的是(
)A.分子間既存在引力也存在斥力
B.液體難以被壓縮表明液體分子間只有斥力存在C.氣體分子間總沒有分子力的作用
D.擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子間不存引力參考答案:A2.(單選)下列說法中,正確的是( )A.一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都具有方向性B.熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體C.氣體的擴(kuò)散過程具有方向性D.一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都不具有方向性參考答案:C3.(多選)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場中,某帶電粒子從A點運(yùn)動到B點,在A點時速度豎直向上,在B點時速度水平向右,在這一運(yùn)動過程中粒子只受電場力和重力,并且克服重力做的功為1J,電場力做的正功為3J,則下列說法中正確的是(
)A.粒子帶正電B.粒子在A點的動能比在B點多2JC.粒子在A點的機(jī)械能比在B點少3JD.粒子由A點到B點過程中速度最小時,速度的方向與水平方
向的夾角為60度參考答案:ACD4.(單選)如圖5所示,平行導(dǎo)軌電阻忽略不計,要使懸掛著的金屬環(huán)P能產(chǎn)生感應(yīng)電流且向右擺動,則金屬棒ab的運(yùn)動應(yīng)是(
)A.向左勻速運(yùn)動
B.向左加速運(yùn)動C.向右加速運(yùn)動
D.向右減速運(yùn)動參考答案:D5.如圖所示,一理想變壓器的原線圈匝數(shù)為n1=1000匝,副線圈匝數(shù)為n2=200匝,電阻R=8.8Ω,原線圈接入一電壓(V)的交流電源,電壓表和電流表對電路的影響可忽略不計,則(
)A.副線圈交變電流的頻率是100HzB.t=1s的時刻,電壓表的示數(shù)為0C.變壓器的輸入電功率為220WD.電流表的示數(shù)為10A參考答案:C二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.在圖示的實驗裝置中,已充電的平行板電容器的極板A與一靜電計相連接,板板B接地,若極板B稍向上移,則靜電計指針偏角
,電容器電容
。(填“變大”、“變小”或“不變”)。
參考答案:
變大
;
變小
;7.(2分)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為10T的勻強(qiáng)磁場中,垂直切割磁感線運(yùn)動的直導(dǎo)線長20cm,為使直導(dǎo)線中感應(yīng)電動勢每秒鐘增加0.1V,則導(dǎo)線運(yùn)動的加速度大小應(yīng)為
m/s2.參考答案:0.058.14.一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件,合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖實線①所示.由于環(huán)境溫度以及熨斗的散熱功率不同,因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內(nèi)波動,易損壞衣物.有一種用主要成分為BaTiO3,被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗,具有升溫快、能自動控制溫度的特點.PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖實線②所示.根據(jù)圖線分析:(1)為什么原處于冷態(tài)的PTC熨斗剛通電時比普通電熨斗升溫快?是因為冷態(tài)時PCT電阻
,電功率
,所以升溫很快.(2)通電一段時間后電熨斗溫度t自動地穩(wěn)定在_
_<t<__
__范圍之內(nèi).(填下標(biāo)數(shù)字)參考答案:(1)很小,很大
(2)T6__<t<__T7_9.如圖所示,是某實驗小組同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像,直線A為電源的路端電壓U與電流I關(guān)系的圖像,直線B是電阻R的兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖像,用該電源與電阻R組成閉合電路,則電阻R=
,電源的電動勢為
,內(nèi)電阻為
電源的總功率
。參考答案:,3V,,6W10.如圖所示,矩形線圈一邊長為a,另一邊長為b,電阻為R,在它以速度v勻速穿過寬度為L、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的過程中,已知b<L,產(chǎn)生的電能為__________;通過導(dǎo)體截面的電荷量為
。參考答案:2B2a2bv/R
2Bab/R11..在奧運(yùn)會10米跳臺跳水比賽中,一運(yùn)動員跳離跳臺時的速度,則運(yùn)動員落到水面時的速度大小為
m/s。(忽略空氣阻力的影響,)參考答案:12.兩根垂直交叉但不接觸的導(dǎo)線,流過每條導(dǎo)線的電流大小相等,方向如圖所示,ABCD為導(dǎo)線附近的四個區(qū)域,在
區(qū)域,有磁感強(qiáng)度為零的一點。參考答案:A
C13.(2分)蜘蛛雖有8只眼睛,但視力很差,完全靠感覺來捕食和生活,它的腿能敏捷地感覺到絲網(wǎng)的振動。當(dāng)絲網(wǎng)的振動頻率為f=200Hz左右時,網(wǎng)的振幅最大,對于落在網(wǎng)上的昆蟲,當(dāng)翅膀振動的頻率為__________Hz左右時,蜘蛛便能立即捕到它。參考答案:200三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(4分)如圖是高頻焊接原理示意圖,線圈中通以高頻交流電時,待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,由于焊接處的接觸電阻很大,放出的焦耳熱很多,致使溫度升得很高,將金屬熔化,焊接在一起,我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明:為什么交變電流的頻率越高,焊接處放出的熱量越多?參考答案:交變電流的頻率越高,它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大,感應(yīng)電流就越大(2分),而放出的熱量與電流的平方成正比,所以交變電流的頻率越高,焊接處放出的熱餐越多(2分)。15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來,就圖象回答:(1)從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小,試說明理由.(2)圖中分子勢能為零的點選在什么位置?在這種情況下分子勢能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零,對嗎?(3)如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零,分子勢能有什么特點?參考答案:解:(1)如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時,分子的作用力的合力為零,此距離為r0.當(dāng)分子距離小于r0時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,要減小分子間的距離必須克服斥力做功,因此,分子勢能隨分子間距離的減小而增大.如果分子間距離大于r0時,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,要增大分子間的距離必須克服引力做功,因此,分子勢能隨分子間距離的增大而增大.從以上兩種情況綜合分析,分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn),r不論減小或增大,分子勢能都增大.所以說,分子在平衡位置處是分子勢能最低點.(2)由圖可知,分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠(yuǎn)的位置.因為分子在平衡位置處是分子勢能最低點,據(jù)圖也可以看出:在這種情況下分子勢能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零是正確的.(3)因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點,最低點的分子勢能都為零,顯然,選兩個分子相距r0時分子勢能為零,分子勢能將大于等于零.答案如上.【考點】分子勢能;分子間的相互作用力.【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系,明確分子勢能的變化情況,同時明確零勢能面的選取是任意的,選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示;而如果以r0時分子勢能為零,則分子勢能一定均大于零.四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,在傾角θ=30o的斜面上放置一段凹槽B,B與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=,槽內(nèi)靠近右側(cè)壁處有一小球A,它到凹槽內(nèi)左壁側(cè)的距離d=0.10m.A的質(zhì)量為m=1.0kg.B的質(zhì)量為2m=2.0kg,B與斜面間的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力,不計A.B之間的摩擦,斜面足夠長.現(xiàn)同時由靜止釋放A.B,經(jīng)過一段時間,A與B的側(cè)壁發(fā)生碰撞,碰撞過程不損失機(jī)械能,碰撞時間極短.取重力加速度g=10m/s2.求:(1)A與B的左側(cè)壁第一次發(fā)生碰撞后瞬間A.B的速度.(2)在A與B的左側(cè)壁發(fā)生第一次碰撞后到第二次碰撞前的這段時間內(nèi),A與B的左側(cè)壁的距離最大可達(dá)到多少?參考答案:參考解答:1)A在凹槽內(nèi),B受到的滑動摩擦力
=10N
B所受重力沿斜面的分力=10N
因為,所以B受力平衡,釋放后B保持靜止
釋放A后,A做勻加速運(yùn)動,由牛頓定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律得
解得A的加速度和碰撞前的速度分別為
5m/s2,1.0m/s
A.B發(fā)生碰撞,動量守恒
碰撞過程不損失機(jī)械能,得
解得第一次發(fā)生碰撞后瞬間A.B的速度分別為
(方向沿斜面向上),(方向沿斜面向下)
(2)A.B第一次碰撞后,B做勻速運(yùn)動
A做勻加速運(yùn)動,加速度仍為a1
經(jīng)過時間t1,A的速度與B相等,A與B的左側(cè)壁距離達(dá)到最大,即
+
代入數(shù)據(jù)解得A與B左側(cè)壁的距離
0.10m
因為,A恰好運(yùn)動到B的右側(cè)壁,而且速度相等,所以A與B的右側(cè)壁恰好接觸但沒有發(fā)生碰撞。
因此A與B的左側(cè)壁的距離最大可達(dá)到0.10m。17.甲車的質(zhì)量是2kg,靜止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一個質(zhì)量為1kg的小物體.乙車上表面粗糙,質(zhì)量為4kg,以5m/s的速度向左運(yùn)動,與甲車碰撞以后甲車獲得8m/s的速度,小物體滑到乙車上.若乙車足夠長,
求:(1).乙車與甲車碰后瞬間乙車的速度?(2).小物體滑上乙車達(dá)到相對靜止時二者的共同速度?
參考答案:18.(22分)有兩個處于基態(tài)的氫原子、,靜止,以速度與之發(fā)生碰撞.己知:碰撞后二者的速度和在一條直線上,碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),然后,此原子向低能級態(tài)躍遷,并發(fā)出光子.如欲碰后發(fā)出一個光子,試論證:速度至少需要多大(以表示)?己知電子電量為,質(zhì)子質(zhì)量為。電子質(zhì)量為.氫原子的基態(tài)能量為。參考答案:解析:為使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),需要能量最小的激發(fā)態(tài)是的第一激發(fā)態(tài).已知氫原子的能量與其主量子數(shù)的平方成反比.
(1)又知基態(tài)()的能量為-13.58,即所以
的第一激發(fā)態(tài)的能量為
(2)為使基態(tài)的氫原子激發(fā)到第一激發(fā)態(tài)所需能量為
(3)這就是氫原子從第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時發(fā)出的光子的能量,即
(4)式中為光子的頻率,從開始碰到發(fā)射出光子,根據(jù)動量和能量守恒定律有
(5)
(6)光子的動量。由(6)式可推得,因為,所以,故(5)式中光子的動量與相比較可忽略不計,(5)式變?yōu)?/p>
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