涉县一中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理
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涉县一中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.如图甲所示,一火警报警器的部分电路示意图,其中R2为半导体热敏材料制成的传感器,其电阻随温度T变化的图线如图乙所示,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器,当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是()
A. I变大,U变大
B. I变大,U变小
C. I变小,U变大
D. I变小,U变小
【答案】D
【解析】试题分析:当传感器所在处出现火情时,温度升高,由图乙知的阻值变小,外电路总电阻变小,则总电流变大,电源的内电压变大,路端电压变小,即U变小.电路中并联部分的电压,变大,其他量不变,则变小,电流表示数I变小,故D正确。
考点:闭合电路的欧姆定律.
2.(多选)如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点的检验电荷),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P 到物块的重心竖直距离为h,P、A连线与水平轨道的夹角为60°,k为静电常数,下列说法正确的是
()
A.物块在A点的电势能E PA =+Qφ
B.物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg
C .点电荷+Q 产生的电场在B 点的电场强度大小2B Q
E k h =D .点电荷+Q 产生的电场在B 点的电势22
0()2B m v v q
ϕϕ=-+【答案】BCD 【解析】
3. 甲、乙两物体在同一直线上做直线运动的速度﹣时间图象如图所示,则(
)
A. 前3秒内甲、乙运动方向相反
B. 前3秒内甲的位移大小是9m
C. 甲、乙两物体一定是同时同地开始运动
D. t=2s 时,甲、乙两物体可能恰好相遇【答案】BD
4. (2018天星金考卷)目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小.若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是( )
A .卫星的动能逐渐减小
B .由于地球引力做正功,引力势能一定减小
C .由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变
D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
【答案】BD
【解析】【参考答案】BD
【命题意图】本题考查卫星的运动,功能关系及其相关的知识点。
5.测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是
A.刻度尺、弹簧秤、秒表B.刻度尺、测力计、打点计时器
C.量筒、天平、秒表D.刻度尺、天平、秒表
【答案】D
6.家用电吹风中,有一个小电动机和与它串联的一段电热丝。
电热丝加热空气,电动机带动风叶转动,送出热风。
设电动机线圈的电阻为,电热丝的电阻为。
将电吹风接到直流电源上,电源输出电压为U,输出电流为I,电吹风消耗的电功率为P。
以下表达式中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】A、电吹风机消耗的电功率P是总的功率,总功率的大小应该是用P=IU来计算,所以总功率P=IU,故A正确,B错误;电吹风机中发热的功率要用I2R来计算,所以总的发热功率为P=I2(R1+R2),吹风机的总功率P=IU要大于发热部分的功率,所以C错误,D正确;故选AD.
点睛:对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的.
7.用一根绳子竖直向上拉一个物块,物块从静止开始运动,绳子拉力的功率按如图所示规律变化,0~to时间内物块做匀加速直线运动,to时刻后物体继续加速,t1时刻物块达到最大速度。
已知物块的质量为m,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A. 物块始终做匀加速直线运动
B. 0~t 0时间内物块的加速度大小为
C. to 时刻物块的速度大小为
D. 0~t 1时间内绳子拉力做的总功为【答案】D
【解析】由图可知在0-t 0时间内物块做匀加速直线运动,t 0时刻后功率保持不变,根据P =Fv 知,v 增大,F 减小,物块做加速度减小的加速运动,当加速度减小到零,物体做匀速直线运动,故A 错误;根据P 0=Fv =Fat ,由牛顿第二定律得:F =mg +ma ,联立可得:P =(mg +ma )at ,由此可知图线的斜率为:,可
知
,故B 错误;在t 1时刻速度达到最大,F =mg ,则速度:
,可知t 0时刻物块的速度大小小于
,故C 错误;在P -t 图象中,图线围成的面积表示牵引力做功的大小即:,故D 正确。
所以D
正确,ABC 错误。
8. 如图所示,在倾角为30°的斜面上的P 点钉有一光滑小铁钉,以P 点所在水平虚线将斜面一分为二,上 部光滑,下部粗糙.一绳长为3R 轻绳一端系与斜面O 点,另一端系一质量为m 的小球,现将轻绳拉直小球从A 点由静止释放,小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B 点.已知OA 与斜面底边平行,OP 距离为2R ,且与斜面底边垂直,则小球从A 到B 的运动过程中(
)
A. 合外力做功
mgR B. 重力做功2mgR 1
2
C. 克服摩擦力做功mgR
D. 机械能减少mgR.
341
4
【答案】D
【解析】以小球为研究的对象,则小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B 点时,绳子的拉力为0,小球受到重力与斜面的支持力,重力沿斜面向下的分力恰好充当向心力,得:
解得: 20
sin30B
v mg m R
=B v ==
A 到
B 的过程中,重力与摩擦力做功,设摩擦力做功为W f ,则解得: 02
1sin3002
f B mgR W mv +=
-1
4
f W mgR
=-A :A 到B 的过程中,合外力做功等于动能的增加,故A 错误。
211
=-0=24
B W mv mgR 合B :A 到B 的过程中,重力做功,故B 错误。
01
sin302G W mgR mgR ==
C :A 到B 的过程中,克服摩擦力做功,故C 错误。
1
4f f W W mgR =-=克D :A 到B 的过程中,机械能的变化,即机械能减小,故D 正确。
14f E W mgR ∆==-机1
4
mgR 9. 如图所示,两根等长的绳子AB 和BC 吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB 与水平方向的夹角不变,将绳子BC 逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC 的拉力变化情况是(
)
A .增大
B .先减小后增大
C .减小
D .先增大后减小
【答案】B 【解析】
10.(多选)发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道1,然后在圆轨道1的Q点经点火使卫星沿椭圆轨道2运行,待卫星到椭圆轨道2上距地球最远点P处,再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,如图所示.则卫星在轨道1、2和3上正常运行时,有:
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经Q点的加速度等于它在轨道2上经Q点的加速度
D.卫星在轨道2上运行时经过P点的加速度跟经过Q点的加速度相等
【答案】BC
【解析】
11.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
【解析】
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
12.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x、所受合外力为F。
现有四个不同物体的运动过程中某物理量与时间的关系图象,如图所示。
已知t=0时刻物体的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是:()
【答案】 C
【解析】
13.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。
A、O、B在M、N的连线上,O为MN的中点,C、D位于MN的中垂线上,且A、B、C、D到O点的距离均相等。
关于以上几点处的磁场,下列说法错误的是()
A. O点处的磁感应强度为0
B. A、B两点处的磁感应强度大小相等、方向相反
C. C、D两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D. A、C两点处的磁感应强度的方向不同
【答案】ABD
【解析】A.根据安培定则判断:两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下,O点的磁感应强度不为0,故选项A错误;
B.A、B两点处的磁感应强度大小相等、方向相同,故选项B错误;
C.根据对称性,C、D两点处的磁感应强度大小相等、方向相同,故C选项正确;
D.A、C两点处的磁感应强度方向相同,故选项D错误。
故选:ABD。
点睛:根据安培定则判断磁场方向,再结合矢量的合成知识求解。
14.如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近的P点处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后()A.a端的电势比b端的低
B.b端的电势比d点的高
C.金属细杆内c处场强为零
D.金属细杆内c处感应电荷场强的方向由a指向b
【答案】CD
15.如图所示,用一根长杆和两个小定滑轮组合成的装置来提升质量为m的重物A,长杆的一端放在地面上,并且通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方的O点处,在杆的中点C处拴一细绳,通过两
l4l
个滑轮后挂上重物A,C点与O点的距离为,滑轮上端B点距O点的距离为.现在杆的另一端用力,使其
90
沿逆时针方向由竖直位置以角速度匀速转至水平位置(转过了角).则在此过程中,下列说法正确的是()
A. 重物A 的速度先增大后减小,最大速度是l ω
B. 重物A 做匀速直线运动
C. 绳的拉力对A 所做的功为)
3mgl
-
D. 绳的拉力对A 所做的功为)22
4
317
mgl m l
ω-+【答案】A 【
解
析】
【点睛】本题应明确重物的速度来自于绳子的速度,注意在速度的分解时应明确杆的转动线速度为线速度,而绳伸长速度及转动速度为分速度,再由运动的合成与分解得出合速度与分速度的关系。
16.如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未画出)物块的质量为m ,AB=a ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O 点缓慢拉至A 点,拉力做的功为W .撤去拉力后物块由静止向左运动,经O 点到达B 点时速度减小为零,重力加速度为g .则上述过程中(
)
A .物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于1-
2
W mga μB .物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于3-2
W mga μC.经O 点时,物体的动能等于-W mga μD .物块动能最大时,弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能
【答案】B 【解析】
二、填空题
17.质量为m 1=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m 2=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
18.一部电梯在t =0时由静止开始上升,电梯的加速度a 随时间t 的变化如图所示,电梯中的乘客处于失重状态的时间段为____________(选填“0~9 s ”或“15~24 s ”)。
若某一乘客质量m =60 kg ,重力加速度g 取10 m/s 2,电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为____________N 。
【答案】15~24 s 660(每空3分)
】
【解析
3 W”,还备有下列器材
电流表A l(量程3A,内阻0.2Ω)
电流表A2(量程0.6 A,内阻1Ω)
电压表V1(量程3V,内阻20kΩ)
电压表V2(量程15V,内阻60KΩ)
变阻器R1(0—1000Ω,0.5 A)
变阻器R2(0~20Ω,2A)
学生电源(6~8V),开关S及导线若干.
在上述器材中,电流表应选用_______,电压表应选用变阻器应选用,在上面的方框中画出实验的电路图。
【答案】A2,V2,R2
三、解答题
20.由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同.已知地球表面两极处的重力加速度大小为,在赤道处的重力加速度大小为,地球自转的周期为,引力常量为.假设地球可视为质
g g T G
量均匀分布的球体.求:
m
(1)质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小.
(2)地球的半径.
(3)地球的密度.
【答案】(1)F=mg 0;(2) ;(3) 。
()2024g g T R π-=()
0203g GT g g πρ=-【解析】(1)质量为的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力,
m 即.
0F mg =(2)设地球的质量为,半径为,在赤道处随地球做圆周运动物体的质量为,物体在赤道处随地球自M R m 转做圆周运动的周期等于地球自转的周期,轨道半径等于地球半径,根据万有引力定律和牛顿第二定律有,2
224πGMm mg m R R T
-=从受力上分析知:在赤道上的物体所受地球的引力大小等于其在两极所受的重力
解得: .()202
4πg g T R -=(3)因为所以,02Mm G mg R
=20g R M G =又因地球的体积所以.34π3
V R =()0203πg M V GT g g ρ==-综上所述本题答案是:(1) ;(2) ;(3) 0F mg =()2024g g T R π-=()
203g GT g g πρ=-21.甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为8m/s ,乙车在后,速度为16m/s ,当两车相距s =16m 时,甲车因故开始刹车,加速度大小为a =2m/s 2,求
(1)如果乙车不采取措施,乙车经过多长时间追上甲车?
(2)为避免相撞,乙车立即开始刹车,乙车的加速度大小为6m/s 2时,此种情况能否相碰,如果不能相碰,请求出甲乙之间的距离存在的最值(最大值或最小值)?
(3)为避免两车相碰,乙车加速度至少为多大?
【答案】(1
);(2)不能相碰,;(3)4) 1.66s s -=min 8x m ∆=2
4/a m s
=【解析】
22. 如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L ,长为3d ,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d 的薄绝缘涂层。
匀强磁场的磁感应强度大小为B ,方向与导轨平面垂直。
质量为m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。
导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R ,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g 。
求:
(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;
(2)导体棒匀速运动的速度大小v ;
(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q 。
【答案】 (1)tan θ (2) (3)2mgd sin θ-mgR sin θB 2L 2m 3g 2R 2sin 2 θ2B 4L 4
【解析】。