2016-2017学年湖南省普通高中高二下学期学业水平物理模拟试卷(一)
一、选择题
1.(2017高二下·湖南会考)“人在桥上走,桥流水不流.”其中“桥流水不流”中的“桥流”是以下列哪个物体为参考系的( ).
A.水 B.桥 C.人 D.河岸
2.(2017高二下·湖南会考)关于物体的重心,下列说法中正确的是( )
A.重心就是物体上最重的一点
B.形状规则的物体的重心,一定在它的几何中心
C.重心是物体所受重力的作用点,故重心一定在物体上
D.用细软线将物体悬挂起来,静止时重心一定在悬线所在直线
3.(2017高二下·湖南会考)子弹经过枪口的速度500m/s,下列说法中正确的是( )
A.500 m/s是平均速度
B.500m/s是平均速率
C.500 m/s是瞬时速度
D.子弹将以500 m/s的速度匀速直线运动
4.(2017高二下·湖南会考)某物体运动的速度图象如图所示,关于物体的运动,描述正确( )
A.0~2s内匀速直线运动 B.2s~4s内静止
C.0~2s内匀加速直线运动 D.4s﹣5s内匀加速
5.(2017高二下·湖南会考)如图所示,置于水平面上的物体,在水平方向的拉力作用下向前做匀速运动,当拉力增大时,物体的速度也将会随之变大,则该物体所受的滑动摩擦力将( )
A.增大 B.不变 C.减小 D.无法确定
6.(2017高二下·湖南会考)发现万有引力定律的科学家是( )
A.开普勒 B.伽利略 C.牛顿 D.卡文迪许
7.(2017高二下·湖南会考)要使两物体间的万有引力减小到原来的 ,下列办法可采用的是( )
A.其中一个物体的质量减小一半,距离不变
B.两物体间的距离和质量都减为原来的
C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变
D.使其中一个物体的质量和距离减小到原来的
8.(2017高二下·湖南会考)水平地而上有一木箱,一人用一水平力拉着木箱匀速前进,则( )
A.人拉木箱的力大于木箱拉人的力
B.木箱的重力的反作用力是地面支持力
C.人拉木箱的力等于木箱拉人的力
D.木箱对地面的压力和地而对木箱的支持力是一对平衡力
9.(2017高二下·湖南会考)关于单位制,下列说法中正确的是( )
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、C是基本单位
C.在国际单位制中,功率的基本单位是J
D.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
10.(2017高二下·湖南会考)物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
A.物体必须受到恒力的作用
B.物体所受合力必须等于零
C.物体所受合力的大小可能变化
D.物体所受合力的大小不变,方向不断改变
11.(2017高二下·湖南会考)对于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.飞行时间由初速度决定 B.水平射程由初速度决定
C.是匀变速曲线运动 D.速度和加速度都是变化的
12.(2017高二下·湖南会考)甲在t时间内做功W,功率为Pl;乙在t时间内做功2W,功率为P2,则下列关系中正确的是( )
A.Pl<P2 B.Pl>P2 C.Pl=P2 D.无法确定
13.(2017高二下·湖南会考)伽利略的斜面实验证明了( )
A.要物体运动必须有力的作用,没有力作用的物体将静止
B.要物体静止必须有力的作用,没有力作用的物体将运动
C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态
D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态
14.(2017高二下·湖南会考)将一个物体由A处移到B处,重力做功( )
A.与运动过程是否存在阻力有关 B.与运动的具体路径有关
C.与运动的位移无关 D.与运动物体本身的质量有关
15.(2017高二下·湖南会考)由于某种原因,人造地球卫星的轨道半径减小了,那么卫星的( )
A.速率变大 B.速率变小 C.周期变大 D.周期不变
16.(2017高二下·湖南会考)在如图所示的装置做《验证机械能守恒定律》实验的过程中,下列物理量需要直接测量的是( )
A.重锤的质量
B.重锤下落的高度
C.重力加速度
D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
二、非选择题
17.(2017高二下·湖南会考)从高20m处自由下落的物体,落到地面的时间是 s,落到地面时的速度是 m/s(不计空气阻力,g=10m/s2).
18.(2017高二下·湖南会考)如图所示,互相垂直的两个分力F1、F2,将F2绕O点顺时针旋转至和F1重合,则合力在 (“增大”,“减小”),同时方向在 (“改变”,“不变”).
19.(2017高二下·湖南会考)质量为2kg的物体,做匀速圆周运动,运动中所受向心力为8N,运动的轨道半径为1m,此物体运动的线速度为 m/s,此物体的动能为 J.
20.(2017高二下·湖南会考)如图所示,一质量为m的汽车保持恒定的速率运动,若通过凸形路面最高处时对路面的压力 (“大于”,“小于”)汽车的重力;通过凹形路面最低处时对路面的压力 (“大于”,“小于”)汽车的重力.
21.(2017高二下·湖南会考)如图所示,质量为60kg的滑雪运动员,在倾角θ为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑90m到达坡底,用时10s.g取10m/s2,求:
(1)运动员到达坡底时的速度大小;
(2)运动员受到的摩擦力大小.
22.(2017高二下·湖南会考)如图所示,可当成质点的质量m=50kg的球从距水耐高h=10m的平台上以v0=5m/s的速度水平抛出,最终落入水中,取g=10m/s2,求:
(1)球在平台上时具有的重力势能(以水面为参考平面);
(2)球在平台上抛出时的动能;
(3)球入水时的速度大小.
23.(2017高二下·湖南会考)功率相同的下列四种用电器,分别接入家庭电路中,在相同的时间内,通过它们的电流产生的热量最多的是( )
A.电烙铁 B.电风扇 C.电视机 D.洗衣机
24.(2017高二下·湖南会考)某正弦交流电电流的最大值3 A,则( )
A.此交变电流的有效值为3A
B.此交变电流的有效值等于最大值
C.此交变电流经过3欧电阻,1秒产生热量3焦耳
D.此交变电流经过3欧电阻.1秒产生热量6焦耳
25.(2017高二下·湖南会考)下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是( )
A. B.
C. D.
26.(2017高二下·湖南会考)如图所示是医生用计算机辅助某种射线断层摄影(简称“CT”)检查身体的情景,这种能穿透身体的射线是( )
A.红外线 B.可见光 C.紫外线 D.X射线
27.(2017高二下·湖南会考)如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,将磁铁插入螺线管的过程中,电流表指针 (选填“偏转”或“不偏转”),磁铁放在螺线管中不动时,电流表指针 (选填“偏转”或“不偏转”)
28.(2017高二下·湖南会考)金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置,金属杆上通以I=4A的恒定电流,如图所示,匀强磁场B=0.1T,方向垂直轨道平面,则:
(1)判断金属杆所受安培力的方向;
(2)求金属杆受安培力的大小.
29.(2017高二下·湖南会考)下列正确描述正点电荷电场线的图示是( )
A. B.
C. D.
30.(2017高二下·湖南会考)在如图所示的电路中,电源的电动势为E内阻为r,电阻R1和变阻器R2串联,将R2的滑动片P向右移动至最右端时,下列说法正确的是 ( )
A.电路的外电阻最小 B.电阻R1消耗的功率最小
C.总电流最小 D.电源的内电压最小
31.(2017高二下·湖南会考)一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态:当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是( )
A. B.
C. D.
32.(2017高二下·湖南会考)如图区域内,磁场方向垂直纸面向里,图中oa、ob、oc、od是从O点发出的比荷相同的四种粒子的径迹,下列说法中正确的是( )
A.打到a点的粒子带正电,运动速率最小
B.打到b点的粒子带负电.运动速率最小
C.打到c点的粒子带正电,运动速率最大
D.打到d点的粒子带负电,运动速率最小
33.(2017高二下·湖南会考)某正电荷在移动过程中,电场力做正功,该电荷的电势能 (选填“增加”或“减少”);某负电荷在移动过程中,电场力做负功,电荷的电势能 (选填“增加”或“减少”).
34.(2017高二下·湖南会考)如图所示,两根光滑平行的金属导轨相距5m,固定在水平面上,导轨之间接有电源盒开关,整个装置处于磁感应强度为2T,方向与导轨平行的匀强磁场中.当开关闭合时,一根垂直放在导轨上的导体棒MN恰好对金属导轨没有压力.若导体棒MN的质量为4kg,电阻为2Ω,电源的内阻为0.5Ω,其余部分电阻忽略不计,g=10m/s2.求:
(1)通过导体棒MN的电流大小;
(2)电源的电动势.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A、水向下流动,即水相对于桥向下运动,故桥相对于水向上运动,故以水作为参考系,桥相对于水向上流动,故“桥流”是以水作为参考系,故A正确.B、而桥相对于桥本身是不动的,故也不会流动,故不能选桥作为参考系,故B错误;C、人在桥上走,故人相对于河流不是上下运动,故也不是流动,故桥不能相对于人流,故C错误;D、水沿河岸向下流动,而桥相对于河岸是静止的,故D错误;
故选:A.
【分析】要确定“桥流”是以哪个物体为参考系的,必需知道桥是相对于哪个物体运动的,而本题中水沿岸向下流动,故若水不动,则桥相对于水向上游流动.
2.【答案】D
【知识点】重力与重心;共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A、重心是物体各部分所受重力的合力的作用点,不是物体上最重的一点.故A错误.B、物体的重心不仅与形状有关,还与物体的质量分布有关,所以形状规则的物体的重心,不一定在它的几何中心.故B错误.C、重心不一定在物体上,也可以物体之外,比如均匀的圆环,重心在环外.故C错误.D、用细软线将物体悬挂起来,静止时物体的重力与细线的拉力平衡,作用在同一直线上,所以重心一定在悬线所在直线上.故D正确.
故选D
【分析】重心是物体所受重力的作用点,不是物体上最重的一点.重心位置与物体的形状和质量分布情况有关.重心不一定在物体上,也可以在物体之外.用细软线将物体悬挂起来,静止时重力与细线的拉力平衡,重心一定在悬线所在的直线上.
3.【答案】C
【知识点】速度与速率;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】子弹以速度500m/s的速度从枪口射出,是指瞬时速度,故C正确,ABD错误;
故选:C
【分析】平均速度是指物体运动过程中的平均快慢程度,瞬时速度是指物体在某一时刻或某一位置的快慢程度.瞬时速度是对应某一时刻或某一位置,是状态量;平均速度为位移比时间,对应一段时间或一段位移,是过程量.
4.【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AC、0~2s内物体的速度均匀增大,做匀加速直线运动,故A错误,C正确.B、2s~4s内物体以2m/s的速度做匀速直线运动,故B错误.D、4s﹣5s内物体的速度均匀减小,做匀减速直线运动,故D错误.
故选:C
【分析】速度时间图象反映物体的速度随时间的变化规律,由图象的形状分析物体的运动性质.
5.【答案】B
【知识点】受力分析的应用;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】滑动摩擦力f=μFN,当拉力突然反向仍保持水平时,速度减小,但μ和FN都不变故摩擦力大小不变,因物体相对地面的运动方向不变,则滑动摩擦力方向也不变,故B正确,ACD错误.
故选:B.
【分析】滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力和接触面的粗糙程度不变滑动摩擦力不变.
6.【答案】C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】伽利略的理想斜面实验推论了物体不受力时运动规律,开普勒发现了行星运动的三大规律,牛顿在前人(开普勒、胡克、雷恩、哈雷)研究的基础上,凭借他超凡的数学能力,发现了万有引力定律,经过了100多年后,卡文迪许测量出了万有引力常量;
故选:C.
【分析】万有引力定律是牛顿在前人(开普勒、胡克、雷恩、哈雷)研究的基础上,凭借他超凡的数学能力证明,在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的.
7.【答案】C
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】A、其中一个物体的质量减小一半,距离不变,根据万有引力定律F= 可知,万有引力减为原来的 .故A错误;B、两物体间的距离和质量都减小为原来的 ,距离不变,根据万有引力定律F= 可知,万有引力不变,符合题意.故B错误.C、使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变,根据万有引力定律F= 可知,万有引力变为原来的 .故C正确.D、使其中一个物体的距离和质量减为原来的 ,根据万有引力定律F= 可知,万有引力为原来4倍,不符合题意.故D错误.
故选:C
【分析】根据万有引力定律F= ,运用比例法,选择符合题意要求的选项.
8.【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用;受力分析的应用
【解析】【解答】A、人拉木箱的力和木箱拉人的力为作用力和反作用力,故大小一定相等,故A错误;B、木箱的重力的反作用力木箱对地球的吸引力,故B错误;C、人拉木箱的力和木箱拉人的力是一对平衡,故大小相等,方向相反,故C正确;D、木箱对地面的压力和地而对木箱的支持力是一对作用力和反作用,故D错误.
故选:C.
【分析】明确平衡力和作用力反作用力间的区别和联系,知道一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上.一对相互作用力是作用在不同的物体上.
9.【答案】D
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】A、kg、m是国际单位中的基本单位,N是导出单位.故A错误.B、C是导出单位.故B错误.C、在国际单位制中,功率的基本单位是W.故C错误.D、只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式F=kma中的k才是1,此时的表达式才写成了F=ma,所以国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的,故D正确.
故选:D
【分析】在力学中,质量、长度及时间作为基本物理量,其单位作为基本单位,由基本单位根据物理公式推导得出的单位为导出单位.
10.【答案】D
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】A、匀速圆周运动的向心力的大小是恒定的,说的只是力的大小不变,力的方向要指向圆心,所以时刻在变,而恒力指的是大小和方向都不变的力,所以A选项错误;
B、同A的分析,力的大小是不变的,但不能是零,否则的话,不会做圆周运动,所以B选项错误;
C、同A的分析,匀速圆周运动的向心力的大小是恒定的,由牛顿第二定律可知受的合力的大小是不变的,故C选项错误;
D、所受合力的大小不变,力的方向要指向圆心,所以时刻在变,故D选项正确.
故选:D.
【分析】做匀速圆周运动的物体,它的速度的大小是不变的,只改变速度的方向,所以合力一定和速度的方向垂直,由于物体的速度不变,所以向心力的大小肯定也不变.
11.【答案】C
【知识点】位移的合成与分解;速度的合成与分解;曲线运动;平抛运动
【解析】【解答】A、平抛运动竖直方向做自由落体运动,根据h= 可知:t= ,运动时间由高度决定,与初速度无关,故A错误;B、根据x=v0t可知,水平位移由时间和初速度共同决定,时间又是由高度决定的,所以水平射程由初速度和高度共同决定,故B错误;
C、平抛运动的加速度是g,保持不变,所以平抛运动是匀变速曲线运动,故C正确.D、做平抛运动的物体只受重力的作用,所以其加速度为重力加速度,加速度的大小是不变的,但是物体的速度在变化,故D错误;
故选:C.
【分析】平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动,是一个匀变速曲线运动.解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.运动时间由高度决定.
12.【答案】A
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】根据P= 可知, , ,则Pl<P2,故A正确,BCD错误.
故选:A
【分析】根据功率P= 分析即可.
13.【答案】D
【知识点】惯性与质量;伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】伽利略的斜面实验证明了:运动不需力来维持,物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故ABC错误,D正确.
故选D.
【分析】本题考查了伽利略斜面实验的物理意义,伽利略通过“理想实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点.
14.【答案】D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】重力做功与路径是否受其它力以及物体的速度无关,仅与初末位置的高度差有关,与运动的位移有关.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
【分析】重力做功与路径无关,仅与初末位置的高度差有关.
15.【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;万有引力定律的应用;卫星问题
【解析】【解答】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,根据万有引力提供向心力,得:G =m =m r
得:v= ,T=2π
可知,人造地球卫星的轨道半径减小时,速率变大,周期变小,故A正确,BCD错误.
故选:A
【分析】根据人造地球卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、周期的表达式,再进行讨论即可.
16.【答案】B
【知识点】验证机械能守恒定律;刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】根据机械能守恒的表达式mgh= mv2可知重物的质量没必要必须测量,
实验需要验证mgh= mv2,由于与下落高度对应的重锤的瞬时速度v= ,所以需要直接测量的量是重锤下落的高度,即需要直接测量的是B;
故选:B.
【分析】根据需要验证机械能守恒定律的表达式mgh= mv2,可知需要直接测量重锤运动的距离.
17.【答案】2;20
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】物体自由下落,已知位移,根据位移时间关系公式,有:
解得: = =2s根据速度时间关系公式,有:v=gt=10×2=20m/s
故答案为:2,20.
【分析】物体自由下落,已知位移,根据位移时间关系公式列式求解时间,再根据速度时间关系公式求解末速度.
18.【答案】增大;改变
【知识点】力的合成
【解析】【解答】由题意,结合力的合成法则,则可知,随着将F2绕O点顺时针旋转至和F1重合,其合力的大小增大,方向在改变,
故答案为:增大,改变.
【分析】根据力的平行四边形定则,结合三角知识,即可求解.
19.【答案】2;4
【知识点】动能与重力势能;线速度、角速度和周期、转速;匀速圆周运动
【解析】【解答】根据向心力公式得:F=m ,
解得:v= ,
此物体的动能为:
故答案为:2,4
【分析】根据向心力公式即可求解线速度,根据动能的表达式求解动能.
20.【答案】小于;大于
【知识点】牛顿第二定律;向心力;竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】汽车过凸形路面的最高点时,设速度为v,半径为r,竖直方向上合力提供向心力,由牛顿第二定律得:mg﹣F1′=m 得:F1′<mg,根据牛顿第三定律得:F1=F1′<mg,汽车过凹形路面的最高低时,设速度为v,半径为r,竖直方向上合力提供向心力,由牛顿第二定律得:
F2′﹣mg=m
得:F2′>mg,根据牛顿第三定律得:F2=F2′>mg.
故答案为:小于,大于
【分析】汽车过凸形路面的最高点和通过凹形路面最低处时,重力与支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律列出表达式,再来分析判断压力与重力的关系.
21.【答案】(1)运动员做初速度为0的匀加速直线运动,根据位移时间关系有:
加速度a= = =1.8m/s2
所以运动员到达底坡时的速度v=gt=1.8×10m/s=18m/s
答:运动员到达坡底时的速度大小为18m/s;
(2)对运动员进行受力分析有:
物体沿斜面向下的合外力F=mgsin30°﹣f
由牛顿第二定律有f=mgsin30°﹣ma= =192N
答:运动员受到的摩擦力大小为192N
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)由题意知运动员做匀加速运动,已知初速度、时间和位移求运动员的末速度;(2)对运动员受重力、支持力和摩擦力,合外力产生加速度,根据牛顿第二定律求摩擦力的大小.
22.【答案】(1)取水面为参考平面,人的重力势能是:Ep=mgh=5000 J
答:球在平台上时具有的重力势能为5000J;
(2)由动能的公式得:Ek= mv02= ×50×52=625J;
答:球在平台上抛出时的动能为625J
(3)在整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,有:mgh= mv2﹣ mv02
代入数据解得:v=15m/s
答:球入水时的速度大小为15m/s.
【知识点】机械能;机械能守恒及其条件;机械能综合应用;动能与重力势能;平抛运动
【解析】【分析】(1)确定球相对水面的高度,再根据重力势能定义即可求得重力势能的大小;(2)根据动能的表达式即可求得球在平台上抛出时的动能;(3)对全程分析根据机械能守恒定律可求得球入水时的速度大小.
23.【答案】A
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】电风扇主要将电能转化为机械能,电视机将电能主要转化为声和光能,洗衣机将电能主要转化为机械能,故它们应尽量减小发热量,即电阻很小,而电烙铁是利用电流的热效应,电能全部用来发热,故电烙铁的发热量高.
故选:A.
【分析】不同的用电器的工作原理不同,有些用电器利用的电流的热效应,有些将电能转化为机械能等,故由焦耳定律可知热量的多少
24.【答案】A
【知识点】焦耳定律;交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】AB、正弦交流电电流的最大值Im=3 A,所以交变电流的有效值为I= A=3A,故A正确,B错误;CD、由焦耳定律可得,此交变电流经过3欧电阻,1秒产生热量为:Q=I2Rt=32×3×1J=27J,故CD错误.
故选:A.
【分析】正弦交变电流电流的有效值和最大值的关系为I= ;根据焦耳定律计算热量.
25.【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】解:AB、通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向由此可知,故AB错误;
CD、通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极,据此可知,故C正确,D错误.
故选:C.
【分析】安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激的磁场的磁感线方向间关系的定则,根据安培定则的应用即可正确解答.
26.【答案】D
【知识点】放射性同位素及其应用
【解析】【解答】A、红外线具有显著的热效应能制成热谱仪,制成红外线夜视仪,红外线可以用来遥控,制成电视遥控器;B、红橙黄绿蓝靛紫等属于可见光,可见光的穿透性还不及紫外线;C、紫外线具有化学效应强,能杀菌,制成消毒灯,还具有荧光效应,能制成验钞机来验钞;D、X射线具有较强的穿透能力,常在医疗上用来检查身体.所以D选项符合题意.
故选:D.
【分析】了解各种光线的特点后作出判断.紫外线化学效应强,能杀菌,制成消毒灯;紫外线能合成维生素D,促使钙的吸收;紫外线能使荧光物质发光,制成验钞机来验钞.红外线的热效应比较强,能制成热谱仪,制成红外线夜视仪;红外线可以用来遥控,制成电视遥控器.
27.【答案】偏转;不偏转
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;磁通量
【解析】【解答】将磁铁插入螺线管的过程中,通过闭合回路的磁通量增加,产生感应电流,则电流表指针发生偏转,当磁铁在螺线管中不动时,磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不偏转.
故答案为:偏转 不偏转
【分析】当通过闭合回路的磁通量发生变化,就会产生感应电流,电流表的指针将发生偏转.
28.【答案】(1)四指指向电流的方向,让磁场穿过手掌心,即掌心朝下,由左手定则判断安培力方向向左;
答:金属杆所受安培力的方向为向左;
(2)根据平衡条件:F=BIL
得F=0.4N
答:金属杆受安培力的大小为0.4N.
【知识点】安培力;左手定则
【解析】【分析】(1)根据左手定则判断出安培力的方向;(2)根据F=BIL求得安培力的大小
29.【答案】A
【知识点】电场强度和电场线;点电荷
【解析】【解答】解:正点电荷周围的电场线从正电荷出发终止于无限远的直线,且电场线不闭合,因此BCD错误,A正确.
故选A.
【分析】电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,电场线不相交不闭合.本题依据电场线的这些特点即可正确解答.
30.【答案】A
【知识点】临界类问题;电路动态分析
【解析】【解答】将R2的滑动片P向右移动至最右端时,R2被短路,电路中的外电阻最小,由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流最大,由U′=Ir知电源的内电压最大.根据P=I2R可知,电阻R1消耗的功率最大,故A正确,BCD错误.
故选:A
【分析】将R2的滑动片P向右移动至最右端时,R2被短路,电路中电阻最小,电路中电流最大,根据闭合电路欧姆定律及功率公式即可分析.
31.【答案】C
【知识点】安培力;左手定则
【解析】【解答】A、图示电流与磁场平行,导线不受力的作用,故A错误;B、由左手定则判得,安培力的方向垂直纸面向外,导线应向外弯曲,故B错误;C、由左手定则判得,安培力的方向水平向右,故导线向右弯曲;故C正确; D、由左手定则判得,安培力的方向水平向左,故导线应向左弯曲;故D错误;
故选:C
【分析】通电导线在磁场中的受力方向判断,可由左手定则完成,注意电力与磁场平行时没有安培力.
32.【答案】D
【知识点】洛伦兹力的计算;带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】由洛仑兹力提供向心力 可以求出带电粒子的半径r= ,显然比荷相同的带电粒子在同一磁场中做匀速圆周运动的半径仅由速度决定.而根据图中四种粒子的弯曲程度可以知道rc>rb>ra>rd,从而可以知道c粒子速度最大,d粒子速度最小.根据带电粒子的偏转方向和左手定则可以知道a、b粒子带正电,而c、d粒子带负电.结合以上分析,选项ABC错误,选项D正确.
故选:D
【分析】由左手定则和粒子的偏转方向可以确定比荷相同的带电粒子的电性.由题设条件和图中运动轨迹的弯曲程度能比较出四种粒子的半径,根据半径公式从而就能确定带电粒子的速度大小.
33.【答案】减小;增大
【知识点】功能关系;动能定理的综合应用;电势差、电势、电势能;电场力做功
【解析】【解答】不论正负电荷,电场力做功量度电势能的变化,当电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小;如果电场力对电荷做负功时,电势能增大;
故答案为:减小;增大.
【分析】电场力对电荷做正功,说明运动的方向与电场力方向相同,电荷的电势能减小,根据动能定律知动能增大.
34.【答案】(1)根据竖直方向受力平衡:mg=BIL得:I= = =4A
答:通过导体棒MN的电流大小为4A;
(2)根据闭合电路欧姆定律:E=I(R+r)
得:E=4×2.5=10V
答:电源的电动势为10V.
【知识点】共点力平衡条件的应用;安培力;左手定则;电磁感应中的电路类问题;电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】根据平衡条件求出安培力大小,进而电流大小;闭合电路欧姆定律求电动势的大小;
1 / 12016-2017学年湖南省普通高中高二下学期学业水平物理模拟试卷(一)
一、选择题
1.(2017高二下·湖南会考)“人在桥上走,桥流水不流.”其中“桥流水不流”中的“桥流”是以下列哪个物体为参考系的( ).
A.水 B.桥 C.人 D.河岸
【答案】A
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A、水向下流动,即水相对于桥向下运动,故桥相对于水向上运动,故以水作为参考系,桥相对于水向上流动,故“桥流”是以水作为参考系,故A正确.B、而桥相对于桥本身是不动的,故也不会流动,故不能选桥作为参考系,故B错误;C、人在桥上走,故人相对于河流不是上下运动,故也不是流动,故桥不能相对于人流,故C错误;D、水沿河岸向下流动,而桥相对于河岸是静止的,故D错误;
故选:A.
【分析】要确定“桥流”是以哪个物体为参考系的,必需知道桥是相对于哪个物体运动的,而本题中水沿岸向下流动,故若水不动,则桥相对于水向上游流动.
2.(2017高二下·湖南会考)关于物体的重心,下列说法中正确的是( )
A.重心就是物体上最重的一点
B.形状规则的物体的重心,一定在它的几何中心
C.重心是物体所受重力的作用点,故重心一定在物体上
D.用细软线将物体悬挂起来,静止时重心一定在悬线所在直线
【答案】D
【知识点】重力与重心;共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A、重心是物体各部分所受重力的合力的作用点,不是物体上最重的一点.故A错误.B、物体的重心不仅与形状有关,还与物体的质量分布有关,所以形状规则的物体的重心,不一定在它的几何中心.故B错误.C、重心不一定在物体上,也可以物体之外,比如均匀的圆环,重心在环外.故C错误.D、用细软线将物体悬挂起来,静止时物体的重力与细线的拉力平衡,作用在同一直线上,所以重心一定在悬线所在直线上.故D正确.
故选D
【分析】重心是物体所受重力的作用点,不是物体上最重的一点.重心位置与物体的形状和质量分布情况有关.重心不一定在物体上,也可以在物体之外.用细软线将物体悬挂起来,静止时重力与细线的拉力平衡,重心一定在悬线所在的直线上.
3.(2017高二下·湖南会考)子弹经过枪口的速度500m/s,下列说法中正确的是( )
A.500 m/s是平均速度
B.500m/s是平均速率
C.500 m/s是瞬时速度
D.子弹将以500 m/s的速度匀速直线运动
【答案】C
【知识点】速度与速率;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】子弹以速度500m/s的速度从枪口射出,是指瞬时速度,故C正确,ABD错误;
故选:C
【分析】平均速度是指物体运动过程中的平均快慢程度,瞬时速度是指物体在某一时刻或某一位置的快慢程度.瞬时速度是对应某一时刻或某一位置,是状态量;平均速度为位移比时间,对应一段时间或一段位移,是过程量.
4.(2017高二下·湖南会考)某物体运动的速度图象如图所示,关于物体的运动,描述正确( )
A.0~2s内匀速直线运动 B.2s~4s内静止
C.0~2s内匀加速直线运动 D.4s﹣5s内匀加速
【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AC、0~2s内物体的速度均匀增大,做匀加速直线运动,故A错误,C正确.B、2s~4s内物体以2m/s的速度做匀速直线运动,故B错误.D、4s﹣5s内物体的速度均匀减小,做匀减速直线运动,故D错误.
故选:C
【分析】速度时间图象反映物体的速度随时间的变化规律,由图象的形状分析物体的运动性质.
5.(2017高二下·湖南会考)如图所示,置于水平面上的物体,在水平方向的拉力作用下向前做匀速运动,当拉力增大时,物体的速度也将会随之变大,则该物体所受的滑动摩擦力将( )
A.增大 B.不变 C.减小 D.无法确定
【答案】B
【知识点】受力分析的应用;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】滑动摩擦力f=μFN,当拉力突然反向仍保持水平时,速度减小,但μ和FN都不变故摩擦力大小不变,因物体相对地面的运动方向不变,则滑动摩擦力方向也不变,故B正确,ACD错误.
故选:B.
【分析】滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力和接触面的粗糙程度不变滑动摩擦力不变.
6.(2017高二下·湖南会考)发现万有引力定律的科学家是( )
A.开普勒 B.伽利略 C.牛顿 D.卡文迪许
【答案】C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】伽利略的理想斜面实验推论了物体不受力时运动规律,开普勒发现了行星运动的三大规律,牛顿在前人(开普勒、胡克、雷恩、哈雷)研究的基础上,凭借他超凡的数学能力,发现了万有引力定律,经过了100多年后,卡文迪许测量出了万有引力常量;
故选:C.
【分析】万有引力定律是牛顿在前人(开普勒、胡克、雷恩、哈雷)研究的基础上,凭借他超凡的数学能力证明,在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的.
7.(2017高二下·湖南会考)要使两物体间的万有引力减小到原来的 ,下列办法可采用的是( )
A.其中一个物体的质量减小一半,距离不变
B.两物体间的距离和质量都减为原来的
C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变
D.使其中一个物体的质量和距离减小到原来的
【答案】C
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】A、其中一个物体的质量减小一半,距离不变,根据万有引力定律F= 可知,万有引力减为原来的 .故A错误;B、两物体间的距离和质量都减小为原来的 ,距离不变,根据万有引力定律F= 可知,万有引力不变,符合题意.故B错误.C、使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变,根据万有引力定律F= 可知,万有引力变为原来的 .故C正确.D、使其中一个物体的距离和质量减为原来的 ,根据万有引力定律F= 可知,万有引力为原来4倍,不符合题意.故D错误.
故选:C
【分析】根据万有引力定律F= ,运用比例法,选择符合题意要求的选项.
8.(2017高二下·湖南会考)水平地而上有一木箱,一人用一水平力拉着木箱匀速前进,则( )
A.人拉木箱的力大于木箱拉人的力
B.木箱的重力的反作用力是地面支持力
C.人拉木箱的力等于木箱拉人的力
D.木箱对地面的压力和地而对木箱的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用;受力分析的应用
【解析】【解答】A、人拉木箱的力和木箱拉人的力为作用力和反作用力,故大小一定相等,故A错误;B、木箱的重力的反作用力木箱对地球的吸引力,故B错误;C、人拉木箱的力和木箱拉人的力是一对平衡,故大小相等,方向相反,故C正确;D、木箱对地面的压力和地而对木箱的支持力是一对作用力和反作用,故D错误.
故选:C.
【分析】明确平衡力和作用力反作用力间的区别和联系,知道一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上.一对相互作用力是作用在不同的物体上.
9.(2017高二下·湖南会考)关于单位制,下列说法中正确的是( )
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、C是基本单位
C.在国际单位制中,功率的基本单位是J
D.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
【答案】D
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】A、kg、m是国际单位中的基本单位,N是导出单位.故A错误.B、C是导出单位.故B错误.C、在国际单位制中,功率的基本单位是W.故C错误.D、只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式F=kma中的k才是1,此时的表达式才写成了F=ma,所以国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的,故D正确.
故选:D
【分析】在力学中,质量、长度及时间作为基本物理量,其单位作为基本单位,由基本单位根据物理公式推导得出的单位为导出单位.
10.(2017高二下·湖南会考)物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
A.物体必须受到恒力的作用
B.物体所受合力必须等于零
C.物体所受合力的大小可能变化
D.物体所受合力的大小不变,方向不断改变
【答案】D
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】A、匀速圆周运动的向心力的大小是恒定的,说的只是力的大小不变,力的方向要指向圆心,所以时刻在变,而恒力指的是大小和方向都不变的力,所以A选项错误;
B、同A的分析,力的大小是不变的,但不能是零,否则的话,不会做圆周运动,所以B选项错误;
C、同A的分析,匀速圆周运动的向心力的大小是恒定的,由牛顿第二定律可知受的合力的大小是不变的,故C选项错误;
D、所受合力的大小不变,力的方向要指向圆心,所以时刻在变,故D选项正确.
故选:D.
【分析】做匀速圆周运动的物体,它的速度的大小是不变的,只改变速度的方向,所以合力一定和速度的方向垂直,由于物体的速度不变,所以向心力的大小肯定也不变.
11.(2017高二下·湖南会考)对于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.飞行时间由初速度决定 B.水平射程由初速度决定
C.是匀变速曲线运动 D.速度和加速度都是变化的
【答案】C
【知识点】位移的合成与分解;速度的合成与分解;曲线运动;平抛运动
【解析】【解答】A、平抛运动竖直方向做自由落体运动,根据h= 可知:t= ,运动时间由高度决定,与初速度无关,故A错误;B、根据x=v0t可知,水平位移由时间和初速度共同决定,时间又是由高度决定的,所以水平射程由初速度和高度共同决定,故B错误;
C、平抛运动的加速度是g,保持不变,所以平抛运动是匀变速曲线运动,故C正确.D、做平抛运动的物体只受重力的作用,所以其加速度为重力加速度,加速度的大小是不变的,但是物体的速度在变化,故D错误;
故选:C.
【分析】平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动,是一个匀变速曲线运动.解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.运动时间由高度决定.
12.(2017高二下·湖南会考)甲在t时间内做功W,功率为Pl;乙在t时间内做功2W,功率为P2,则下列关系中正确的是( )
A.Pl<P2 B.Pl>P2 C.Pl=P2 D.无法确定
【答案】A
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】根据P= 可知, , ,则Pl<P2,故A正确,BCD错误.
故选:A
【分析】根据功率P= 分析即可.
13.(2017高二下·湖南会考)伽利略的斜面实验证明了( )
A.要物体运动必须有力的作用,没有力作用的物体将静止
B.要物体静止必须有力的作用,没有力作用的物体将运动
C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态
D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态
【答案】D
【知识点】惯性与质量;伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】伽利略的斜面实验证明了:运动不需力来维持,物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故ABC错误,D正确.
故选D.
【分析】本题考查了伽利略斜面实验的物理意义,伽利略通过“理想实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点.
14.(2017高二下·湖南会考)将一个物体由A处移到B处,重力做功( )
A.与运动过程是否存在阻力有关 B.与运动的具体路径有关
C.与运动的位移无关 D.与运动物体本身的质量有关
【答案】D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】重力做功与路径是否受其它力以及物体的速度无关,仅与初末位置的高度差有关,与运动的位移有关.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
【分析】重力做功与路径无关,仅与初末位置的高度差有关.
15.(2017高二下·湖南会考)由于某种原因,人造地球卫星的轨道半径减小了,那么卫星的( )
A.速率变大 B.速率变小 C.周期变大 D.周期不变
【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;万有引力定律的应用;卫星问题
【解析】【解答】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,根据万有引力提供向心力,得:G =m =m r
得:v= ,T=2π
可知,人造地球卫星的轨道半径减小时,速率变大,周期变小,故A正确,BCD错误.
故选:A
【分析】根据人造地球卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、周期的表达式,再进行讨论即可.
16.(2017高二下·湖南会考)在如图所示的装置做《验证机械能守恒定律》实验的过程中,下列物理量需要直接测量的是( )
A.重锤的质量
B.重锤下落的高度
C.重力加速度
D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
【答案】B
【知识点】验证机械能守恒定律;刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】根据机械能守恒的表达式mgh= mv2可知重物的质量没必要必须测量,
实验需要验证mgh= mv2,由于与下落高度对应的重锤的瞬时速度v= ,所以需要直接测量的量是重锤下落的高度,即需要直接测量的是B;
故选:B.
【分析】根据需要验证机械能守恒定律的表达式mgh= mv2,可知需要直接测量重锤运动的距离.
二、非选择题
17.(2017高二下·湖南会考)从高20m处自由下落的物体,落到地面的时间是 s,落到地面时的速度是 m/s(不计空气阻力,g=10m/s2).
【答案】2;20
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】物体自由下落,已知位移,根据位移时间关系公式,有:
解得: = =2s根据速度时间关系公式,有:v=gt=10×2=20m/s
故答案为:2,20.
【分析】物体自由下落,已知位移,根据位移时间关系公式列式求解时间,再根据速度时间关系公式求解末速度.
18.(2017高二下·湖南会考)如图所示,互相垂直的两个分力F1、F2,将F2绕O点顺时针旋转至和F1重合,则合力在 (“增大”,“减小”),同时方向在 (“改变”,“不变”).
【答案】增大;改变
【知识点】力的合成
【解析】【解答】由题意,结合力的合成法则,则可知,随着将F2绕O点顺时针旋转至和F1重合,其合力的大小增大,方向在改变,
故答案为:增大,改变.
【分析】根据力的平行四边形定则,结合三角知识,即可求解.
19.(2017高二下·湖南会考)质量为2kg的物体,做匀速圆周运动,运动中所受向心力为8N,运动的轨道半径为1m,此物体运动的线速度为 m/s,此物体的动能为 J.
【答案】2;4
【知识点】动能与重力势能;线速度、角速度和周期、转速;匀速圆周运动
【解析】【解答】根据向心力公式得:F=m ,
解得:v= ,
此物体的动能为:
故答案为:2,4
【分析】根据向心力公式即可求解线速度,根据动能的表达式求解动能.
20.(2017高二下·湖南会考)如图所示,一质量为m的汽车保持恒定的速率运动,若通过凸形路面最高处时对路面的压力 (“大于”,“小于”)汽车的重力;通过凹形路面最低处时对路面的压力 (“大于”,“小于”)汽车的重力.
【答案】小于;大于
【知识点】牛顿第二定律;向心力;竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】汽车过凸形路面的最高点时,设速度为v,半径为r,竖直方向上合力提供向心力,由牛顿第二定律得:mg﹣F1′=m 得:F1′<mg,根据牛顿第三定律得:F1=F1′<mg,汽车过凹形路面的最高低时,设速度为v,半径为r,竖直方向上合力提供向心力,由牛顿第二定律得:
F2′﹣mg=m
得:F2′>mg,根据牛顿第三定律得:F2=F2′>mg.
故答案为:小于,大于
【分析】汽车过凸形路面的最高点和通过凹形路面最低处时,重力与支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律列出表达式,再来分析判断压力与重力的关系.
21.(2017高二下·湖南会考)如图所示,质量为60kg的滑雪运动员,在倾角θ为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑90m到达坡底,用时10s.g取10m/s2,求:
(1)运动员到达坡底时的速度大小;
(2)运动员受到的摩擦力大小.
【答案】(1)运动员做初速度为0的匀加速直线运动,根据位移时间关系有:
加速度a= = =1.8m/s2
所以运动员到达底坡时的速度v=gt=1.8×10m/s=18m/s
答:运动员到达坡底时的速度大小为18m/s;
(2)对运动员进行受力分析有:
物体沿斜面向下的合外力F=mgsin30°﹣f
由牛顿第二定律有f=mgsin30°﹣ma= =192N
答:运动员受到的摩擦力大小为192N
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)由题意知运动员做匀加速运动,已知初速度、时间和位移求运动员的末速度;(2)对运动员受重力、支持力和摩擦力,合外力产生加速度,根据牛顿第二定律求摩擦力的大小.
22.(2017高二下·湖南会考)如图所示,可当成质点的质量m=50kg的球从距水耐高h=10m的平台上以v0=5m/s的速度水平抛出,最终落入水中,取g=10m/s2,求:
(1)球在平台上时具有的重力势能(以水面为参考平面);
(2)球在平台上抛出时的动能;
(3)球入水时的速度大小.
【答案】(1)取水面为参考平面,人的重力势能是:Ep=mgh=5000 J
答:球在平台上时具有的重力势能为5000J;
(2)由动能的公式得:Ek= mv02= ×50×52=625J;
答:球在平台上抛出时的动能为625J
(3)在整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,有:mgh= mv2﹣ mv02
代入数据解得:v=15m/s
答:球入水时的速度大小为15m/s.
【知识点】机械能;机械能守恒及其条件;机械能综合应用;动能与重力势能;平抛运动
【解析】【分析】(1)确定球相对水面的高度,再根据重力势能定义即可求得重力势能的大小;(2)根据动能的表达式即可求得球在平台上抛出时的动能;(3)对全程分析根据机械能守恒定律可求得球入水时的速度大小.
23.(2017高二下·湖南会考)功率相同的下列四种用电器,分别接入家庭电路中,在相同的时间内,通过它们的电流产生的热量最多的是( )
A.电烙铁 B.电风扇 C.电视机 D.洗衣机
【答案】A
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】电风扇主要将电能转化为机械能,电视机将电能主要转化为声和光能,洗衣机将电能主要转化为机械能,故它们应尽量减小发热量,即电阻很小,而电烙铁是利用电流的热效应,电能全部用来发热,故电烙铁的发热量高.
故选:A.
【分析】不同的用电器的工作原理不同,有些用电器利用的电流的热效应,有些将电能转化为机械能等,故由焦耳定律可知热量的多少
24.(2017高二下·湖南会考)某正弦交流电电流的最大值3 A,则( )
A.此交变电流的有效值为3A
B.此交变电流的有效值等于最大值
C.此交变电流经过3欧电阻,1秒产生热量3焦耳
D.此交变电流经过3欧电阻.1秒产生热量6焦耳
【答案】A
【知识点】焦耳定律;交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】AB、正弦交流电电流的最大值Im=3 A,所以交变电流的有效值为I= A=3A,故A正确,B错误;CD、由焦耳定律可得,此交变电流经过3欧电阻,1秒产生热量为:Q=I2Rt=32×3×1J=27J,故CD错误.
故选:A.
【分析】正弦交变电流电流的有效值和最大值的关系为I= ;根据焦耳定律计算热量.
25.(2017高二下·湖南会考)下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】解:AB、通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向由此可知,故AB错误;
CD、通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极,据此可知,故C正确,D错误.
故选:C.
【分析】安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激的磁场的磁感线方向间关系的定则,根据安培定则的应用即可正确解答.
26.(2017高二下·湖南会考)如图所示是医生用计算机辅助某种射线断层摄影(简称“CT”)检查身体的情景,这种能穿透身体的射线是( )
A.红外线 B.可见光 C.紫外线 D.X射线
【答案】D
【知识点】放射性同位素及其应用
【解析】【解答】A、红外线具有显著的热效应能制成热谱仪,制成红外线夜视仪,红外线可以用来遥控,制成电视遥控器;B、红橙黄绿蓝靛紫等属于可见光,可见光的穿透性还不及紫外线;C、紫外线具有化学效应强,能杀菌,制成消毒灯,还具有荧光效应,能制成验钞机来验钞;D、X射线具有较强的穿透能力,常在医疗上用来检查身体.所以D选项符合题意.
故选:D.
【分析】了解各种光线的特点后作出判断.紫外线化学效应强,能杀菌,制成消毒灯;紫外线能合成维生素D,促使钙的吸收;紫外线能使荧光物质发光,制成验钞机来验钞.红外线的热效应比较强,能制成热谱仪,制成红外线夜视仪;红外线可以用来遥控,制成电视遥控器.
27.(2017高二下·湖南会考)如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,将磁铁插入螺线管的过程中,电流表指针 (选填“偏转”或“不偏转”),磁铁放在螺线管中不动时,电流表指针 (选填“偏转”或“不偏转”)
【答案】偏转;不偏转
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;磁通量
【解析】【解答】将磁铁插入螺线管的过程中,通过闭合回路的磁通量增加,产生感应电流,则电流表指针发生偏转,当磁铁在螺线管中不动时,磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不偏转.
故答案为:偏转 不偏转
【分析】当通过闭合回路的磁通量发生变化,就会产生感应电流,电流表的指针将发生偏转.
28.(2017高二下·湖南会考)金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置,金属杆上通以I=4A的恒定电流,如图所示,匀强磁场B=0.1T,方向垂直轨道平面,则:
(1)判断金属杆所受安培力的方向;
(2)求金属杆受安培力的大小.
【答案】(1)四指指向电流的方向,让磁场穿过手掌心,即掌心朝下,由左手定则判断安培力方向向左;
答:金属杆所受安培力的方向为向左;
(2)根据平衡条件:F=BIL
得F=0.4N
答:金属杆受安培力的大小为0.4N.
【知识点】安培力;左手定则
【解析】【分析】(1)根据左手定则判断出安培力的方向;(2)根据F=BIL求得安培力的大小
29.(2017高二下·湖南会考)下列正确描述正点电荷电场线的图示是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电场强度和电场线;点电荷
【解析】【解答】解:正点电荷周围的电场线从正电荷出发终止于无限远的直线,且电场线不闭合,因此BCD错误,A正确.
故选A.
【分析】电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,电场线不相交不闭合.本题依据电场线的这些特点即可正确解答.
30.(2017高二下·湖南会考)在如图所示的电路中,电源的电动势为E内阻为r,电阻R1和变阻器R2串联,将R2的滑动片P向右移动至最右端时,下列说法正确的是 ( )
A.电路的外电阻最小 B.电阻R1消耗的功率最小
C.总电流最小 D.电源的内电压最小
【答案】A
【知识点】临界类问题;电路动态分析
【解析】【解答】将R2的滑动片P向右移动至最右端时,R2被短路,电路中的外电阻最小,由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流最大,由U′=Ir知电源的内电压最大.根据P=I2R可知,电阻R1消耗的功率最大,故A正确,BCD错误.
故选:A
【分析】将R2的滑动片P向右移动至最右端时,R2被短路,电路中电阻最小,电路中电流最大,根据闭合电路欧姆定律及功率公式即可分析.
31.(2017高二下·湖南会考)一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态:当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】安培力;左手定则
【解析】【解答】A、图示电流与磁场平行,导线不受力的作用,故A错误;B、由左手定则判得,安培力的方向垂直纸面向外,导线应向外弯曲,故B错误;C、由左手定则判得,安培力的方向水平向右,故导线向右弯曲;故C正确; D、由左手定则判得,安培力的方向水平向左,故导线应向左弯曲;故D错误;
故选:C
【分析】通电导线在磁场中的受力方向判断,可由左手定则完成,注意电力与磁场平行时没有安培力.
32.(2017高二下·湖南会考)如图区域内,磁场方向垂直纸面向里,图中oa、ob、oc、od是从O点发出的比荷相同的四种粒子的径迹,下列说法中正确的是( )
A.打到a点的粒子带正电,运动速率最小
B.打到b点的粒子带负电.运动速率最小
C.打到c点的粒子带正电,运动速率最大
D.打到d点的粒子带负电,运动速率最小
【答案】D
【知识点】洛伦兹力的计算;带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】由洛仑兹力提供向心力 可以求出带电粒子的半径r= ,显然比荷相同的带电粒子在同一磁场中做匀速圆周运动的半径仅由速度决定.而根据图中四种粒子的弯曲程度可以知道rc>rb>ra>rd,从而可以知道c粒子速度最大,d粒子速度最小.根据带电粒子的偏转方向和左手定则可以知道a、b粒子带正电,而c、d粒子带负电.结合以上分析,选项ABC错误,选项D正确.
故选:D
【分析】由左手定则和粒子的偏转方向可以确定比荷相同的带电粒子的电性.由题设条件和图中运动轨迹的弯曲程度能比较出四种粒子的半径,根据半径公式从而就能确定带电粒子的速度大小.
33.(2017高二下·湖南会考)某正电荷在移动过程中,电场力做正功,该电荷的电势能 (选填“增加”或“减少”);某负电荷在移动过程中,电场力做负功,电荷的电势能 (选填“增加”或“减少”).
【答案】减小;增大
【知识点】功能关系;动能定理的综合应用;电势差、电势、电势能;电场力做功
【解析】【解答】不论正负电荷,电场力做功量度电势能的变化,当电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小;如果电场力对电荷做负功时,电势能增大;
故答案为:减小;增大.
【分析】电场力对电荷做正功,说明运动的方向与电场力方向相同,电荷的电势能减小,根据动能定律知动能增大.
34.(2017高二下·湖南会考)如图所示,两根光滑平行的金属导轨相距5m,固定在水平面上,导轨之间接有电源盒开关,整个装置处于磁感应强度为2T,方向与导轨平行的匀强磁场中.当开关闭合时,一根垂直放在导轨上的导体棒MN恰好对金属导轨没有压力.若导体棒MN的质量为4kg,电阻为2Ω,电源的内阻为0.5Ω,其余部分电阻忽略不计,g=10m/s2.求:
(1)通过导体棒MN的电流大小;
(2)电源的电动势.
【答案】(1)根据竖直方向受力平衡:mg=BIL得:I= = =4A
答:通过导体棒MN的电流大小为4A;
(2)根据闭合电路欧姆定律:E=I(R+r)
得:E=4×2.5=10V
答:电源的电动势为10V.
【知识点】共点力平衡条件的应用;安培力;左手定则;电磁感应中的电路类问题;电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】根据平衡条件求出安培力大小,进而电流大小;闭合电路欧姆定律求电动势的大小;
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