半月考试卷2物理2

物理半月考试卷2一：选择题(14—18单选,19-20多选)14.如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于𝑛=4的激发态，当向低能级跃进时将向外辐射出光子，关于这些光子，下列说法正确的是()A.波长最长的光是由𝑛=4能级跃迁到𝑛=1能级产生的B.频率最小的光是由𝑛=2能级跃迁到𝑛=1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D.从𝑛=2能级跃迁到𝑛=1能级时只辐射特定频率的光子15.小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其v－t图象如图所示，则由图可知下列判断错误的是()A．小球能弹起的最大高度为1.25mB．小球能弹起的最大高度为0.45mC．小球第一次反弹后瞬时速度的大小为3m/sD．小球下落的最大速度为5m/s16.如图示，两个质量为m1=2kg和m2=3kg物体放置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用于m1和m2上。则（）A.弹簧秤示数是24NB.m1和m2共同运动加速度大小为a=4m/s2C.突然撤去F1的瞬间，m2的加速度大小为a=2m/s2D.突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为a=3m/s217．如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平（图中垂直纸面向里），一带电油滴P恰好处于静止状态，则下列说法正确的是（）A．若仅撤去磁场，P可能做匀加速直线运动B．若给P一初速度，P可能做匀速圆周运动C．若仅撤去电场，P可能做匀加速直线运动D．若给P一初速度，P不可能做匀速直线运动18.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，𝑅0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小.下列说法中正确的是A.R处出现火警时副线圈两端电压减小B.R处出现火警时电阻𝑅0消耗的电功率减小C.图乙中电压的有效值为110√2𝑉D.因原线圈直接接在电源上，故原线圈中的电流不会因R的变化而变化19．已知地球自转周期为T0，有一颗与同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径的四分之一，该卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能是()A.T04B.3T07C.T07D.3T0420．如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的x－t图象。已知m1＝0.1kg，由此可以判断()A．碰前m2静止，m1向右运动B．碰后m2和m1都向右运动C．m2＝0.3kgD．碰撞过程中系统损失了0.1J的机械21.如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是()A.M、N两点的电场强度相同B.M、N两点的电势MNC.若将一负试探电荷由M点移到C点，电场力做正功D.若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定减小二：实验题(共计16分)22．(6分)在探究“物体质量一定时加速度与力的关系”的实验中，某兴趣小组对教材介绍的实验方案进行了优化，设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量（滑轮质量不计）。（1）依据优化后实验原理图，实验中_________（填“一定要”或“不必要”）保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M；（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2（结果保留三位有效数字）（3）如图所示，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，求得直线的斜率为k，则小车的质量为______________。23.(10分)某研究性学习小组采用如图2所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电池的电动势．实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.图2回答下列问题：(1)根据表中的数据和实验原理，你认为第______(填序号)组数据是错误的，原因是___________________________________________________________(2)根据实验数据，请在图3所给的坐标系中绘出1U--1R关系图线．图3(3)由图线可知，该干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留两位有效数字)三：解答题(31分)24．(12分)如图所示，光滑水平面上有一质量M＝4.0kg的平板车，车的上表面是一段长L＝1.5m的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R＝0.25m的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点O′相切．现将一质量m＝1.0kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g＝10m/s2，求：(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小；(2)小物块与车最终相对静止时，它距点O′的距离．序号12345671R(Ω－1)0.10.40.51.02.02.55.01U(V－1)0.360.440.430.600.871.001.5825.(19分)如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B＝0.5T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab，测得其在下滑过程中的最大速度为vm.改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示．已知轨道间距为L＝2m，重力加速度g取10m/s2，轨道足够长且电阻不计．(1)当R＝0时，求杆ab匀速下滑过程中产生的感应电动势E的大小及杆中电流的方向；(2)求杆ab的质量m和阻值r；(3)当R＝4Ω时，求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W.选修3-3(15分,选择题少选一个扣2分,错选不得分)26.(1)(多选)(5分)下列说法正确的是()A.物体吸收热量，则其内能一定增加B.第一类永动机不可能制成，因为违背了能量守恒定律C.液体温度越高、悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈D不考虑分子势能，则质量、温度均相同的氢气和氧气的内能也相同E.能量耗散从能量转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性(2)(10分)如图所示，一定质量的气体被绝热活塞封闭在绝热的水平放置的气缸内，气缸固定且内壁光滑，活塞通过细绳绕过定滑轮与一沙桶(里面没有沙)连接，开始活塞处于静止状态，封闭气体的体积为𝑉0，温度𝑇0=300𝐾，压强为0.9𝑃0(𝑃0为大气压强)，活塞面积为S，现不停地向沙桶中加沙子，使活塞缓慢地向右移动，当增加的沙子质量为桶质量的2倍时，气体体积增加了0.2𝑉0(活塞未被拉出气缸)，重力加速度为g，求：①沙桶的质量m②末态气缸内封闭气体的温度T物理部分参考答案一：选择题14D15A16C17B18C19BC20AC21BCD二:实验题22【答案】(1).不必要(2分)；(2).0.478(2分)；(3).(2分)；23答案(3)根据1U＝rE·1R＋1E知，纵轴截距是电动势的倒数，斜率是rE，有1E＝0.35，rE＝1.58－0.355.0－0，得E≈2.9V，r≈0.71Ω.答案(1)3随着电阻的减小路端电压应逐渐减小(2)见解析图(3)2.90.71三解答题24.答案(1)5m/s(2)0.5m解析(1)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒，设小物块到达圆弧轨道最高点A时，二者的共同速度为v1由动量守恒得：mv0＝(M＋m)v1①由能量守恒得：12mv02－12(M＋m)v12＝mgR＋μmgL②联立①②并代入数据解得：v0＝5m/s③(2)设小物块最终与车相对静止时，二者的共同速度为v2，从小物块滑上平板车，到二者相对静止的过程中，由动量守恒得：mv0＝(M＋m)v2④设小物块与车最终相对静止时，它距O′点的距离为x，由能量守恒得：12mv02－12(M＋m)v22＝μmg(L＋x)⑤联立③④⑤并代入数据解得：x＝0.5m.25【答案】(1)2Vb→a(2)0.2kg2Ω(3)0.6J【解析】(1)由图可知，当R＝0时，杆ab最终以v＝2m/s的速度匀速运动，杆ab切割磁感线产生的电动势为：E＝BLv＝2V根据楞次定律可知杆ab中电流方向为b→a.(2)设杆ab下滑过程中的最大速度为vm，杆切割磁感线产生的感应电动势E＝BLvm由闭合电路欧姆定律：I＝ER＋r杆ab达到最大速度时满足mgsinθ－BIL＝0解得：vm＝mgsinθB2L2R＋mgsinθB2L2r由图象可知斜率为k＝4－22m/(s·Ω)＝1m/(s·Ω)，纵截距为v0＝2m/s根据图象和上式可知图象的截距为mgsinθB2L2r＝2Ω图象的斜率为mgsinθB2L2＝1m/(s·Ω)解得m＝0.2kg，r＝2Ω.33【答案】（1）BCE；(2)解：①因活塞处于静止状态，由物体的平衡条件得：𝑃0𝑆=0.9𝑃0𝑆+𝑚𝑔所以沙桶的质量为：𝑚=𝑃0𝑆10𝑔②设末态气体的压强为P，则有：𝑃0𝑆=𝑃𝑆+3𝑚𝑔即得：𝑃=0.7𝑃0由理想气体状态方程得：0.9𝑃0⋅𝑉0𝑇0=0.7𝑃0⋅(𝑉0+0.2𝑉0)𝑇，得：𝑇=280𝐾答：①沙桶的质量𝑃0𝑆10𝑔；②末态气缸内封闭气体的温度T为280K。