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文登区实验中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

2023-06-25 来源:乌哈旅游
文登区实验中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________

一、选择题

1. 下列四幅图中,能表示物体作匀速直线运动的图像是( )

A.

B.

C.

D.

【答案】BCD

2. 如图所示,倾角为的斜面静置于地面上,斜面上表面光滑,A、B、C三球的质量分别为m、2m、3m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接。弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,现突然剪断细线或弹簧。下列判断正确的是

A.弹簧被剪断的瞬间,A、B、C三个小球的加速度均为零 B.弹簧被剪断的瞬间,A、B之间杆的弹力大小为零

C.细线被剪断的瞬间,A、B球的加速度沿斜面向上,大小为gsin D.细线被剪断的瞬间,A、B之间杆的弹力大小为4mgsin

【答案】BCD

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【解析】若是弹簧被剪断,将三个小球看做一个整体,整体的加速度为设杆的作用力为F,则

,解得

,然后隔离A,对A分析,

,A错误,B正确;剪断细线前,以A、B、C组成的

系统为研究对象,系统静止,处于平衡状态,合力为零,则弹簧的弹力为

以C为研究对象知,细线的拉力为3mgsin θ。剪断细线的瞬间,由于弹簧弹力不能突变,弹簧弹力不变,以A、B组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得的加速度为解得杆的拉力为

,方向沿斜面向上,以B为研究对象,由牛顿第二定律得:

,故CD正确。

,解得A、B两个小球

3. 如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg的滑块A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将A、B连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,A、B均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现给滑块A一个水平向右的恒力F=50N(取g=10m/s2)。则( )

A. 把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为20J B. 小球B运动到C处时的速度大小为0

C. 小球B被拉到与滑块A速度大小相等时,离地面高度为0.225m D. 把小球B从地面拉到P的正下方C时,小球B的机械能增加了20J 【答案】ACD 【

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选项C正确;B机械能增加量为F做的功20J,D正确 本题选ACD

4. 在图所示的实验中,能在线圈中产生感应电流的情况是

A. 磁铁静止在线圈上方 B. 磁铁静止在线圈右侧 C. 磁铁静止在线圈里面 D. 磁铁插入或抽出线圈的过程 【答案】D

【解析】试题分析:当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈中有感应电流产生,故磁铁插入或抽出线圈的过程,穿过线圈的磁通量发生变化,故有感应电流产生,故D正确。 考点:考查了感应电流产生条件

5. 如图所示,甲、乙两质量不同的物体,分别受到恒力作用后,其动量p与时间t的关系图象。则甲、乙所受合外力F甲与F乙的关系是(图中直线平行)( ) A.F甲<F乙 B.F甲=F乙 C.F甲>F乙

D.无法比较F甲和F乙的大小 【答案】B

6. 如图所示,质量相同的木块A、B用轻质弹簧连接,静止在光滑的水平面上,此时弹簧处于自然状态。现

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用水平恒力F推A,则从力F开始作用到弹簧至弹簧第一次被压缩到最短的过程中

A.弹簧压缩到最短时,两木块的速度相同 B.弹簧压缩到最短时,两木块的加速度相同 C.两木块速度相同时,加速度aAvB

【答案】ACD 【解析】

7. 一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示.由图可知

A.该交流电的频率是50Hz B.该交流电的电流有效值为22A C.该交流电的电流瞬时值的表达式为i=2sin(50πt)(A) D.若该交流电流通过R=10Ω的电阻,则电阻消耗的功率是20W 【答案】CD

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【解析】由图得周期为0.04s,频率为25Hz,A错误;最大值2A,则有效值为2A,B错误;由图象知,C选项中表达式正确;电阻消耗的功率PI2R20W,D正确。

8. 为了研究超重与失重现象,某同学把一体重秤放在电梯的地板上,他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化。下表记录了几个特定时刻体重秤的示数。下列说法正确的是

A.t1和t2时刻该同学的质量并没有变化,但所受重力发生变化 B.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反

C.t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等;但运动的速度方向一定相反 D.t3时刻电梯可能向上运动 【答案】BD 【

9. 如图甲,水平地面上有一静止平板车,车上放一物块,物块与平板车的动摩擦因数为0.2,t=0时,车开始沿水平面做直线运动,其v﹣t图象如图乙所示,g取10 m/s,若平板车足够长,关于物块的运动,以下描述正确的是

2

A.0~6 s加速,加速度大小为2 m/s2,6~12 s减速,加速度大小为2 m/s2 B.0~8 s加速,加速度大小为2 m/s2,8~12 s减速,加速度大小为4 m/s2

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C.0~8 s加速,加速度大小为2 m/s2,8~16 s减速,加速度大小为2 m/s2 【答案】C 【

10.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定,近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”.具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落至原处所用的时间为T2.在小球运动过程中经过比O点高H处的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,由可求得g为

8H8H B. gT12T22T22T124H4HC. g2 D. g2T1T2T1T2A. g【答案】B

11.如图所示,a、b、c是由真空中正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点,已知ab=bc,a、b两点间电压为10V,则b、c两点间电压:( ) a b A. 等于10V B. 大于10V C. 小于10V D. 条件不足,无法判断 【答案】C

c

12.如图所示,竖直平行线MN、PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界PQ),磁感应MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为q/m的带负电粒子,强度为B,速度大小相等、方向均垂直磁场。粒子间的相互作用及重力不计。设粒子速度方向与射线OM夹角为θ,当粒子沿θ=60°射入时,恰好垂直PQ射出。则

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A.从PQ边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间为B.沿θ=120°射入的粒子,在磁场中运动的时间最长 C.粒子的速率为

x-kw

D.PQ边界上有粒子射出的长度为

【答案】BD

【解析】粒子在磁场中运动过程中,洛伦兹力充当向心力,运动半径因为所有粒子和速度都相同,

故所有粒子的运动半径都一样,当粒子沿θ=60°射入时,恰好垂直PQ射出,可得,故

,解得,当粒子轨迹与PQ边界相切时,轨迹最长,运动时间最长,此时根据几何知识可

,B正确,C

得θ=120°,此时是粒子打在PQ边界上的最低的点,故相对Q的竖直位移为

错误;由于v一定,则弧长最短时,时间最短,根据分析可知当粒子沿着边界MN方向向上射入时最短,此时圆心在MN上,θ=30°,所以

,此时是粒子打在边界PQ的最上端,根据几何知识可得

该点相对O点竖直位移为误,D正确。

,故PQ边界上有粒子射出的长度为,A错

13.(多选)2013年12月2日1时30分,嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则( )

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A.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度 B.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其减速 C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 D.嫦娥三号在动力下降阶段,其引力势能减小 【答案】BD 【解析】

14.如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F. 此时

A. 电阻R1消耗的热功率为Fv/3 B. 电阻R2消耗的热功率为Fv/6

C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ D. 整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v

【答案】BCD 【解

析】

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15.如图所示,一通电直导线位于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,磁场的磁感应强度B=0.1T,导线长度L=0.2m,当导线中的电流I=1A时,该导线所受安培力的大小

A. 0.02N B. 0.03N C. 0.04N D. 0.05N 【答案】A

【解析】解:导线与磁场垂直,导线受到的安培力为: F=BIL=0.1×1×0.2=0.02N,故BCD错误,A正确. 故选:A

【点评】本题比较简单,考查了安培力的大小计算,应用公式F=BIL时注意公式适用条件和公式中各个物理量的含义

二、填空题

16.如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上。t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周

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运动,再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。

(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小; (2)求电场变化的周期T;

(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值。

【答案】(附加题) (1)根据题意,微粒做圆周运动,洛伦兹力完全提供向心力,重力与电场力平衡, 则mg=qE0 −−−−−−−① ∵微粒水平向右做直线运动,∴竖直方向合力为0. 则 mg+qE0=qvB−−−−−② 联立①②得:q=

2E0mg−−−−−−③ B=−−−−−−−−④ vE0(2)设微粒从N1运动到Q的时间为t1,作圆周运动的周期为t2, dmv2则vt1 −−−−−⑤ qvB=−−−−−−−−⑥ 2πR=vt2−−−−−−−−−−−−⑦ 2Rdv联立③④⑤⑥⑦得:t1 t2−−−−−−−−⑧ 2vgdv−−−−−−−⑨ 电场变化的周期T=t1+t2=2vg(3)若微粒能完成题述的运动过程,要求 d2R−−−−−−⑩ v2联立③④⑥得:R= 2g第 10 页,共 14 页

设N1Q段直线运动的最短时间t1min,由⑤⑩得t1min因t2不变,T的最小值Tmin=t1min+t2=(2π+1) v, 2gv 2g

17.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,除了电火花打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有光滑定滑轮的长木板级两根导线外,还有下列器材供选择:

A.天平, B.弹簧秤, C.钩码, D.秒表, E.刻度尺, F.蓄电池, G.交流电源 (1)其中电火花打点计时器的作用是____________;

(2)将实验所需的器材前面的字母代号填在横线上___________;

(3)如图为某次实验中记录的纸带,测得s1=2.60cm,s2=4.10cm,s3=5.60cm,s4=7.10cm.s5=8.60cm。图中每相邻两个计数点间还有4个点未画出,则小车做匀加速直线运动的加速度a=_______m/s2,其中打点计时器在打D点时,小车的瞬时速度vD=_________m/s,在DF段平均速度vDF________m/s(电源为220V,50Hz,结果保留两位有效数字)

【答案】 记录小车的位置及对应时间 CEG 1.5 0.64 0.79 (1)电火花打点计时器的作用是打点并记录所用的时间;

(2)打点计时器还需要交流电源,而蓄电池是直流电;钩码的质量与重力不需要测量,但长度需要刻度尺来测量,最后打点计时器具有计时作用,不需要秒表.故选CEG;

(3)每两个记数点之间还有四个振针留下的点迹未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,由纸带的数据得出相邻的计数点间的位移之差相等,即△x=1.5cm,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加

0.01521.5m/s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,20.1x0.0560.0710.64m/s.在DF段平均速度可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小vDCE2T20.1x0.0710.086vDFDF0.79m/s

2T20.1速度的大小,得: a三、解答题

18.图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab0.25m,宽度bc0.20m,共有n100匝,总电阻r1.0,可绕与磁场方向垂直的对称轴OO转动.线圈处于磁感应强度B0.40T第 11 页,共 14 页

的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V, 1.8V”的灯泡,当线圈以角速度匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8W.(不计转动轴与电刷的摩擦)

(1)推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式EmnBS(其中S表示线圈的面积). (2)求线圈转动的角速度.

(3)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能.

【答案】(1)EmnBS(2)2.5rad/s(3)Q5.0102J 【

(2)设小灯泡正常发光时的电流为I,则.

IRP额U额2U额0.60A,设灯泡正常发光时的电阻为R,

5.0.

根据闭合电路欧姆定律得: EIRr3.6V. 发电机感应电动势最大值为EmP2E, EmnBS.

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解得Em1.82rad/s2.5rad/s. nBS2π. ω(3)发电机产生的电能为QIEt, t100T100解得Q5.0102J.

19.(2016·江苏南通高三期末) (20分)如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线是水平直径。现有一带正电的小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R。从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,电场力的竖直向上的分力大小与重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹经过A点,设小球运动过程中带电荷量没有改变,重力加速度为g,求:

(1)小球到达B点的速度大小; (2)小球受到的电场力大小;

(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。

【答案】【答案】(1)8gR (2)2mg (3)3mg,方向水平向右 【解析】

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(2)设电场力的竖直向上分力为Fy,水平分力为Fx,则Fy=mg 12

从B到C,由动能定理得-Fx·2R=m(v2C-vB)① 2

小球从管口C到A,做类平抛,竖直方向匀速运动y=4R=vC·t② 1Fx水平方向匀加速直线运动x=2R=··t2③

2m由①②③得Fx=mg 故电场力大小为F=2

F2x+Fy=2mg

方向与水平向左成45°斜向上。

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