大兴区实验中学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. 两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( A.相同的速度C.相同的运动方向【答案】C
2. 关于磁感应强度B的概念,下面说法中正确的是( A.由磁感应强度的定义式B))
B.相同的质量D.相同的加速度
F可知,磁感应强度与磁场力成正比,与电流和导线长度的乘积成反比 ILB.一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用,那么该处的磁感应强度一定为零C.一小段通电导线放在磁场中,它受到的磁场力可能为零
D.磁场中某处的磁感应强度的方向,跟电流在该处所受磁场力的方向可以不垂直【答案】C
3. 2007年10月24日,“嫦娥一号”成功发射,11月5日进入38万公里以外的环月轨道,11月24日传回首张图片,这是我国航天事业的又一成功。“嫦娥一号”围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动,万有引力常量已知,如果在这次探测工程中要测量月球的质量,则需要知道的物理量有( A.“嫦娥一号”的质量和月球的半径
B. “嫦娥一号”绕月球运动的周期和轨道半径C.月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期
D.“嫦娥一号”的质量、月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期【答案】B【解析】
)
4. 如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接,放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ。为了增加轻线上的张力,可行的办法是
A.减小A物块的质量 C.增大倾角θ
B.增大B物块的质量
D.增大动摩擦因数μ
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【答案】AB
5. 如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向如图甲所示,左线圈连着正方形线框abcd,线框所在区域存在变化的磁场,取垂直纸面向里为正,磁感应强度随时间变化如图乙所示,不计线框以外的感生电场,右侧线圈连接一定值电阻R,下列说法中正确的是(
)
A. t1时刻ab边中电流方向由a→b,e点电势高于f点
B. 设t1、t3时刻ab边中电流大小分别为i1、i3,则有i1<i3,e点与f点电势相等C. t2~t4时间内通过ab边电量为0,定值电阻R中无电流D. t5时刻ab边中电流方向由a→b,f点电势高于e点【答案】B
【解析】:A、 时刻磁场方向向里且均匀增加,根据楞次定律,线框中感应电流沿逆时针方向,ab边中电流方向由
,根据法拉第电磁感应定律知,正方形线框中的感应电动势是恒定值,原线圈中电流值恒定,副线圈中不产生感应电动势,e点电势等于f点电势,故A错误; B、根据法拉第电磁感应定律
,根据欧姆定律C、
,知
,
时刻磁感应强度的变化率小于时刻的磁感应强度变化率,
,所以B选项是正确的;
时间内磁感应强度均匀变化,磁通量均匀变化,有恒定感应电流通过ab,通过ab边的电量不为0,副线圈
磁通量不变,定值电阻中无电流,故C错误;
D、时刻磁场方向垂直纸面向外,磁场变小,磁通量减小,根据楞次定律得感应电流逆时针,ab边中电流方向
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,磁感应强度的变化率增大,感应电流大小变大,穿过原副线圈的磁通量增大,根据楞次定律,副线圈中感应电动势上正下负,因此e点电势高于f点,故D错误; 所以B选项是正确的综上所述本题的答案是:B
6. 高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后。人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。则下列说法正确的是
A.人向上弹起过程中,先处于超重状态,后处于失重状态B.人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力D.弹簧压缩到最低点时,高跷对地的压力等于人和高跷的总重力【答案】AC【
解
析
】
对
象,弹簧压缩到最低点时,根据牛顿第二定律,地对高跷的压力大于人和高跷的总重力,再根据牛顿第三定律,可知高跷对地的压力大于人和高跷的总重力,故D项错误;综上所述本题答案是AC。
7. 右图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的磁感应强度为B,匀强电场的电场强度为E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是( )
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A. 质谱仪是分析同位素的重要工具B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小【答案】ABC
【解析】A.因同位素原子的化学性质完全相同,无法用化学方法进行分析,故质谱仪就成为同位素分析的重要工具,选项A正确;
B.在速度选择器中,带电粒子所受静电力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向,结合左手定则可知,选项B正确;
C.再由qE=qvB有v=,选项C正确;D.在磁感应强度为B0的匀强磁场中R=故选:ABC。
点睛:带电粒子经加速后进入速度选择器,速度v=E/B的粒子可通过选择器,然后进入匀强磁场,由于比荷不同,做圆周运动的半径不同,打在S板的不同位置。
8. 一个矿泉水瓶底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设水瓶在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力,则
A.水瓶自由下落时,小孔向下漏水
B.将水瓶竖直向上抛出,水瓶向上运动时,小孔向下漏水;水瓶向下运动时,小孔不向下漏水C.将水瓶水平抛出,水瓶在运动中小孔不向下漏水D.将水瓶斜向上抛出,水瓶在运动中小孔向下漏水
,所以选项D错误。
【答案】C
【解析】无论向哪个方向抛出,抛出之后的物体都只受到重力的作用,加速度为g,处于完全失重状态,此时水和容器的运动状态相同,它们之间没有相互作用,水不会流出,所以C正确。
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9. 如图所示,四个电荷量相等的带电粒子(重力不计)以相同的速度由O点垂直射入匀强磁场中,磁场垂直于纸面向外。图中Oa、Ob、Oc、Od是四种粒子的运动轨迹,下列说法中正确的是
A.打到a、b点的粒子带负电B.四种粒子都带正电C.打到c点的粒子质量最大D.打到d点的粒子质量最大
【答案】AC
【解析】因为磁场垂直纸面向外,根据左手定则可知正电荷应向下偏转,负电荷向上偏转,故到a、b点的粒子带负电,A正确,B错误;根据半径公式
可知在速度和电荷量相同的情况下,同一个磁场内质量越
大,轨迹半径越大,从图中可知打在c点的粒子轨迹半径最大,故打在c点的粒子的质量最大,C正确D错误。
10.如图所示,扇形区域
内存在有垂直平面向内的匀强磁场,OA和OB互相垂直是扇形的两条半径,
一个带电粒子从A点沿AO方向进入磁场,从B点离开,若该粒子以同样的速度从C点平行与AO方向进入磁场,则
A.只要C点在AB之间,粒子仍然从B点离开磁场B.粒子带负电
C.C点越靠近B点,粒子偏转角度越大D.C点越靠近B点,粒子运动时间越短
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【答案】AD【
解
析
】
11.一种锌汞电池的电动势为1.2V,这表示
A. 该电源与电动势为2V铅蓄电池相比非静电力做功一定慢B. 该电源比电动势为1.5V的干电池非静电力做功一定少C. 电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能
D. 电路通过1C的电荷量,电源把1.2J其他形式的能转化为电能【答案】D
【解析】电动势在数值上等于将1C电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功,即一节电池的电动势为1.2V,表示该电池能将1C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.2J的功,电源把1.2J其他形式能转化为电能.电动势表示电源做功的能力的大小,不表示做功的多少,也不是表示做功的快慢,故D正确;ABC错误;故选D.点睛:电动势:
,也是属于比值定义式,与
含义截然不同,电动势E大小表征电源把其它形式能
转化为电能本领大小,而电压U大小表征电能转化为其它形式的能的大小,要注意区分.
12.如图所示,长方形abcd长ad=0.6 m,宽ab=0.3 m,e、f分别是ad、bc 的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.25 T。一群不计重力、质量 m=3×10-7 kg、电荷量q=+2×10-3 C的带电粒子以速度υ0=5×l02 m/s从左右两侧沿垂直ad 和bc 方向射入
磁场区域
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(不考虑边界粒子),则( )
A.从ae 边射入的粒子,出射点分布在ab边和bf边B.从ed 边射入的粒子,出射点全部分布在bf边C.从bf边射入的粒子,出射点全部分布在ae 边D.从fc边射入的粒子,全部从d点射出
【答案】ABD
13.绝缘光滑斜面与水平面成α角,一质量为m、电荷量为–q的小球从斜面上高h处,以初速度为
、方向
与斜面底边MN平行射入,如图所示,整个装置处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向平行于斜面向上。已知斜面足够大,小球能够沿斜面到达底边MN。则下列判断正确的是
A.小球在斜面上做非匀变速曲线运动B.小球到达底边MN的时间
C.匀强磁场磁感应强度的取值范围为
D.匀强磁场磁感应强度的取值范围为【答案】BD
【解析】对小球受力分析,重力,支持力,洛伦兹力,根据左手定则,可知,洛伦兹力垂直斜面向上,即使速度的变化,不会影响重力与支持力的合力,由于速度与合力垂直,因此小球做匀变速曲线运动,故A错误;假设重力不做功,根据小球能够沿斜面到达底边MN,则小球受到的洛伦兹力0≤f=qv0B≤mgcosα,解得磁感应强度的取值范围为0≤B≤
cosα,在下滑过程中,重力做功,导致速度增大v>v0,则有
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【名师点睛】考查曲线运动的条件,掌握牛顿第二定律与运动学公式的内容,理解洛伦兹力虽受到速度大小影响,但没有影响小球的合力,同时知道洛伦兹力不能大于重力垂直斜面的分力。
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/3B. 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μmgvcosθD. 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.将质量为m的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间的动摩擦因数为μ,对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ的拉力F,使圆环以加速度a沿杆运动,则F的大小不可能是
A. B.
C. D.
【答案】C
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【解析】对环受力分析,受重力、拉力、弹力和摩擦力的作用,其中弹力可能向上,也可能向下,也可能等于零。若环受到的弹力为零,则Fcosθ=ma,Fsinθ=mg,解得
或
;若环受到的弹力的方向向
上,则:Fcosθ–μ(mg–Fsinθ)=ma,解得;若环受到的弹力的方向向下,则:
Fcosθ–μ(Fsinθ–mg)=ma,解得,故ABD是可能的,选项C是不可能的。
16.如图所示,质量分别为mA和mB的两小球用轻绳连接在一起,并用细线悬挂在天花板上,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1 > θ2)。现将A、B间轻绳剪断,则两小球开始摆动,最大速度分别为vA和vB,最大动能分别为EkA和EkB,则下列说法中正确的是
A. mB > mA
B. 轻绳剪断时加速度之比为tanθ1:tanθ2
C. vA < vBD. EkA > EkB【答案】A
【解析】试题分析:未剪断细绳时两球都处于平衡状态,设两球间的水平细绳的拉力大小为T.对A球分析受力如图
由平衡条件得: TmAgtan1,同理,对B球有: TmBgtan2,则得mAgtan1mBgtan2,因
1>2,故mA<mB,A正确.轻绳剪断时加速度之比为aA:aBmAgsin1mBgsin2:sin1:sin2,B
mAmB第 10 页,共 15 页
错误;两球摆到最低点时速度最大,动能最大.根据机械能守恒得:A球有mAgLA1cos112,得mAvA2vA2gLA1cos1,同理对B可得vB2gLB1cos2,由图知: LA>LB, 1>2,故vA>vB,1122mAvAmAgLA1cos1, EkBmBvBmBgLB1cos2,由图知: 22LA>LB, 1>2,但mA<mB, EkA不一定大于EkB,D错误.选A.
C错误;最大动能EkA【点睛】未剪断细绳时两球都处于平衡状态,由平衡条件列式,得到水平绳的拉力与质量的大小,从而得到两球质量关系.将A、B间轻绳剪断瞬间,由牛顿第二定律求加速度之比,两小球摆动过程中,机械能守恒,到达最低点时的速度,根据机械能守恒定律列式,分析最大速度的大小.
二、填空题
A,输电导线上因发热损失的电功率是 【答案】10;100
【解析】由PUI,得输电导线中的电流I217.输送1.0×l05瓦的电功率,用发1.0×l04伏的高压送电,输电导线的电阻共计1.0欧,输电导线中的电流是
W。
P=10AU间,“
输电导线上因发热损失的电功率: PIr=100×1=100W
18.如右图所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。若保持开关闭合,将N板向M板靠近,
θ角将_____;若把开关断开,再使N板向M板靠近,θ角将______。(填“变大”、
变小”或“不变” )
【答案】变大 不变
19.质量为m1=2kg的带电绝缘球A,在光滑水平面上,从无限远处以初速度10m/s,向另一个固定在水平面上带同号电荷的绝缘球B靠近,B球的质量为m2=3kg,在它们相距到最近时,总的动能为______J,它们具有的电势能为_______J。【答案】 0 100
三、解答题
20.如图所示,半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道DC相切于C,圆轨道的直径AC与斜面垂直。质量为m的小球从A点左上方距A高为h的斜上方P点以某一速度水平抛出,刚好与半圆轨道的A点相切进入半圆轨道内侧,之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的D处。已知当地的重力
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50
加速度为g,取R=h,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,求:
9
(1)小球被抛出时的速度v;
(2)小球到达半圆轨道最低点B时,对轨道的压力大小;(3)小球从C到D过程中克服摩擦力做的功W。
0
16【答案】 (1) 42gh (2)5.6mg (3) mgh
39
【解析】
(2)A、B间竖直高度H=R(1+cos θ)
11
设小球到达B点时的速度为v,则从抛出点到B过程中有mv02+mg(H+h)= mv2
22
2v
在B点,有FN-mg=m
R
解得FN=5.6mg
由牛顿第三定律知,小球在B点对轨道的压力大小是5.6mg。
(3)小球沿斜面上滑过程中克服摩擦力做的功等于小球做平抛运动的初动能,有
116W=mv02=mgh。
29
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21. 汽车在平直的公路上以额定功率行驶,行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图所示。已知汽车的质量为110kg,汽车运动过程中所受地面的阻力恒定,空气的阻力不计。求:
3(1)汽车受到地面的阻力大小;(2)汽车的额定功率;(3)汽车加速运动的时间。
【答案】(1)f210N(2)810W(3)t16.25s【解析】
34
22.如图 所示,在坐标系xOy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向里;第
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四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一带电量为+q、质量为m的粒子,自y轴上的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场。已知OP=d,OQ=2d。不计粒子重力。
(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向。
(2)若磁感应强度的大小为一确定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0。
(3)若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过Q点,且速度与第一次过Q点时相同,求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。
qEdmE2md
【答案】 (1)2 方向与水平方向成45°角斜向上 (2) (3)(2+π)
m2qdqE【解析】
(2)设粒子做圆周运动的半径为R1,粒子在第一象限的运动轨迹如图甲所示,O1为圆心,由几何关系可知△O1OQ为等腰直角三角形,得R1=22d⑨由牛顿第二定律得
v2
qvB0=m1⑩
R
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mE
联立⑦⑨⑩式得B0= ⑪
2qd
甲
(3)设粒子做圆周运动的半径为R2,由几何分析,粒子运动的轨迹如图乙所示,O2、O2′是粒子做圆周运动的圆心,Q、F、G、H是轨迹与两坐标轴的交点,连接O2、O2′,由几何关系知,O2FGO2′和O2QHO2′均为矩形,进而知FQ、GH均为直径,QFGH也是矩形,又FH⊥GQ,可知QFGH是正方形,△QOF为等腰直角三角形。可知,粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆,得2R2=22d⑫ 粒子在第二、第四象限的轨迹为长度相等的线段,得
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