荥阳高中一质测模拟考试六文档格式.docx
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5、酒精测试仪的工作原理如图所示,其中P是半导体型酒精气体传感器,该传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度C成正比,R0为定值电阻.以下关于电压表示数的倒数(
)与酒精气体浓度的倒数(
)之间关系的图象,正确的是()
6、
如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD固定在水平面内,AB与CD平行且足够长,BC与CD夹角
,光滑导体棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度V向右匀速运动,框架中的BC部分与导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,经过C点瞬间作为计时起点,下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是:
7、环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,如图所示,正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞.为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
越大,磁感应强度B越大
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
越大,磁感应强度B越小
C.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越大
D.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变
8、
如图所示,一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,当t=0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是( )
A.物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B.物体开始运动后加速度不断增大
C.经过时间t=
,物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D.经过时间t=
,物体运动速度达最大值
9、传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电量等)的一种元件.如图所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器,下列说法正确的是()
A.图甲中两极间的电量不变,若电压减少,可判断出h变小
B.图乙中两极间的电量不变,若电压增加,可判断出θ变小
C.图丙中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则插入长度x变大
D.图丁中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则F变大
10、
如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n.原线圈接电压为u=U0sinωt的正弦交流电,输出端接有一个交流电流表和一个电动机,电动机的线圈电阻为R.当输入端接通电源后,电动机带动一质量为m的重物匀速上升,此时电流表的示数为I,重力加速度为g,下列说法正确的是
A.电动机两端电压为IR
B.原线圈中的电流为nI
C.电动机消耗的电功率为
D.重物匀速上升的速度为
二、本题共3小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
11、一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是.
A.a的原长比b的短
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
(2)使用螺旋测微器测量金属导线的直径时示数如图所示,则该
金属导线的直径应为d= mm.
12、
某同学在实验室用如图甲所示的装置来完成力学的有关实验。
(1)该同学先接通计时器的电源(频率为50Hz),再放开纸带,如图乙是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图所示,其中sA=42.05cm,sB=51.55cm,sC=62.00cm,则小车的加速度为a=__________m/s2,打B点时小车的速度vB=_______m/s(均保留2位有效数字)
(2)一组同学在做探究加速度与质量的关系实验时,保持沙和沙桶的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。
为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该作a与_______的关系图象。
(3)在此实验中,要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒,实验数据应满足的关系是_________________________。
(用上题的符号表示,不要求计算结果)
13、如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。
在开关闭合后,发现小灯泡不亮。
现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:
电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各点连接。
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的挡。
在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的挡。
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明___可能有故障
(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。
三、计算题(本大题5个小题。
解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案不能得分。
有数值的题,答案必须写出数值和单位)
14、消防队员为缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下.假设一名质量为60kg、训练有素的消防队员从七楼(即离地面18m的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下.已知杆的质量为200kg,消防队员着地的速度不能大于6m/s,手和腿对杆的最大压力为1800N,手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5,设当地的重力加速度g=10m/s2.假设杆是固定在地面上的,杆在水平方向不移动.试求:
(1)消防队员下滑过程中的最大速度;
(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力;
(3)消防队员下滑的最短的时间.
15、如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,B点为水平面与轨道的切点,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点:
(1)求推力对小球所做的功。
(2)x取何值时,完成上述运动推力所做的功最少?
最小功为多少?
(3)x取何值时,完成上述运动推力最小?
最小推力为多少?
16、如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。
在x轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面(纸面)向里的匀强磁场。
在第四象限,存在沿y轴负方向,场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。
一质量为m、电量为q的带电质点,从y轴上y=h处的p
点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。
然后经过x轴上x=-2h处的p
点进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动。
之后经过y轴上y=-2h处的p
点进入第四象限。
已知重力加速度为g。
求:
(1)粒子到达p
点时速度的大小和方向;
(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;
(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。
17、
如图所示,在高度差h=0.50m的平行虚线范围内,有磁感强度B=0.50T、方向水平向里的匀强磁场,正方形线框abcd的质量m=0.10kg、边长L=0.50m、电阻R=0.50Ω,线框平面与竖直平面平行,静止在位置“I”时,cd边跟磁场下边缘有一段距离。
现用一竖直向上的恒力F=4.0N向上提线框,该框由位置“Ⅰ”无初速度开始向上运动,穿过磁场区,最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场),线框平面在运动中保持在竖直平面内,且cd边保持水平。
设cd边刚进入磁场时,线框恰好开始做匀速运动。
(g取10m/s2)
求:
(1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H。
(2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中,恒力F做的功是多少?
线框内产生的热量又是多少?
18、
如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接。
已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°
。
初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N。
已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,绳子不可伸长.现将小球A从静止释放,则:
(1)在释放小球A之前弹簧的形变量;
(2)若直线CO1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功;
(3)求小球A运动到底端D点时的速度。
物理参考答案
题号
1
2
3
4
5
答案
B
AB
BD
A
6
7
8
9
10
AD
BC
D
CD
11、
(1)AC
(2)0.830
12、
(1)a=0.95m/s2vB=1.0m/s
(2)
(3)
13、答案
(1)电压;
欧姆
(2)开关或连接点5、6
(3)①调到欧姆档
②将红、黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作
③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.
【解析】
(1)在1、2两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压档,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆档
(2)表明5、6两点可能有故障.
(3)①调到欧姆档②将红黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.
14、解析:
(1)消防队员开始阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度vm,有2gh1=v
消防队员受到的滑动摩擦力
Ff=μFN=0.5×
1800N=900N.
减速阶段的加速度大小:
a2=
=5m/s2
减速过程的位移为h2,由v
-v2=2a2h2
又h=h1+h2
以上各式联立可得:
vm=12m/s.
(2)以杆为研究对象得:
FN=Mg+Ff=2900N.
根据牛顿第三定律得,杆对地面的最大压力为2900N.
(3)最短时间为
tmin=
+
=2.4s.
15、
(1)质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点,设质点在C点的速度为vC,质
从C点运动到A点所用的时间为t,
在水平方向:
x=vCt
竖直方向上:
2R=
gt2解①②有vC=
对质点从A到C由动能定理有
WF-mg·
mv
解WF=mg(16R2+x2)/8R
(2)要使F力做功最少,确定x的取值,由WF=2mgR+
知,只要质点在C点速度最小,则功WF就最小。
若质点恰好能通过C点,其在C点最小速度为v,由牛顿第二定律有
mg=
则v=
由③⑥有
=
解得:
x=2R
当x=2R时,WF最小,最小的功:
WF=
mgR
(3)由⑤式WF=mg(
)及WF=Fx得:
F=
mg(
)
F有最小值的条件是:
=
、即x=4R
由
得最小推力为:
F=mg
16、解:
(1)质点从P
到P
,由平抛运动规律
h=
gt
v
求出v=
方向与x轴负方向成45°
角
(2)质点从P
,重力与电场力平衡,洛仑兹力提供向心力
Eq=mg
Bqv=m
(2R)
=(2h)
+(2h)
解得E=
B=
(1)质点进入第四象限,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀速直线运动。
当竖直方向的速度减小到0,此时质点速度最小,即v在水平方向的分量
°
方向沿x轴正方向
17、解:
(1)在恒力作用下,线圈开始向上做匀加速直线运动,设线圈的加速度为a,据牛顿第二定律有:
F-mg=ma
解得a=30m/s2
从线圈进入磁场开始做匀速运动,速度为v1,则:
cd边产生的感应电动势为E=BLv1
线框中产生的感应电流为I=E/R
线框所受的安培力为F安=BIL
因线框做匀速运动,则有F=F安+mg,
联立上述几式,可解得v1=(FR-mgR)/B2L2=24m/s
由v12=2aH解得H=9.6m。
(2)恒力F做的功W=F(H+L+h)=42.4J
从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中,拉力所做的功等于线框增加的重力势能和产生的热量Q,即
F(L+h)=mg(L+h)+Q
解得:
Q=(F-mg)(L+h)=3.0J
或Q=I2Rt=(BLv/R)2R(h/v+L/v)=3.0J
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