宣化区高中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理
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宣化区高中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. 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
2. 如图甲所示,两平行金属板A 、B 放在真空中,间距为d ,P 点在A 、B 板间,A 板接地,B 板的电势随时间t 的变化情况如图乙所示,t=0时,在P 点由静止释放一质量为m 、电荷量为e 的电子,当=2T 时,电子回到P 点。
电子运动过程中未与极板相碰,不计重力,则下列说法正确的是
A.: =1:2
B.: =1:3
C. 在0~2T 时间内,当t=T 时电子的电势能最小
D. 在0~2T 时间内,电子的电势能减小了
3. 三个点电荷电场的电场线分布如图,图中a 、b 两处的场强大小分别为
a E 、
b E ,
电势分别为a b ϕϕ、,则A .a E >b E ,a ϕ>b ϕB .a E <b E ,a ϕ<b ϕC .a E >b E ,a ϕ<b ϕD .a E <b E ,a ϕ>b
ϕ4. 电磁波在空中的传播速度为v ,北京交通广播电台的频率为f ,该电台所
发射电磁
波的波长为
A.
B.
C.
D.
5. 一交流电压为u =100sin100πt V ,由此表达式可知( )
2A .用电压表测该电压其示数为100 V B .该交流电压的周期为0.02 s
C .将该电压加在100 Ω的电阻两端,电阻消耗的电功率为200 W
D .t =1/400 s 时,该交流电压的瞬时值为100 V
6. (2016·河南开封模拟)如图所示,倾角为θ=30°的光滑绝缘斜面处于电场中,斜面AB 长为L ,一带电荷量为+q 、质量为m 的小球,以初速度v 0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端时速度仍为v 0,则(
)
A .小球在
B 点时的电势能一定大于小球在A 点时的电势能B .A 、B 两点之间的电势差一定为
mgL
2q
C .若该电场是匀强电场,则电场强度的值一定是
mg
q
D .若该电场是由放在AC 边中垂线上某点的点电荷Q 产生的,则Q 一定是正电荷
7. 一质点在一直线上运动,第1s 内通过1m ,第2s 内通过2m ,第3s 内通过3m ,第4s 内通过4m.该质点的运动可能是( )
A. 变加速运动
B. 初速度为零的匀加速运动
C. 匀速运动
D. 初速度不为零的匀加速运动
8. 甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶,其v -t 图像如图所示,在 t =0时刻,乙车在甲车前方x 0处,在t =t 1时间内甲车的位移为x .下列判断正确的是(
)
A. 若甲、乙在t 1时刻相遇,则x 0=x 13
B. 若甲、乙在时刻相遇,则下次相遇时刻为12t 132
t C. 若x 0=
x ,则甲、乙一定相遇两次3
4D. 若x 0=x ,则甲、乙一定相遇两次
1
2
9. 已知电场线分布如下图,则以下说法正确的是
A. 场强
B. 电势
C. 把一正电荷从A 移到B ,电场力做正功
D. 同一负电荷在两点受的电场力
10.如图所示,两个小球从水平地面上方同一点O 分别以初速度、
水平抛出,落在地面上的位置分别是
A 、
B ,O ′是O 在地面上的竖直投影,且O ′A :AB =1:3。
若不计空气阻力,则两小球
A .抛出的初速度大小之比为1:4
B .落地速度大小之比为1:3
C .落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4:1
D .通过的位移大小之比为1:
11.(2018成都一诊)2016年8月16日,我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,该卫星的发射将使我国在国际上率先实现高速量子通信,初步构建量子通信网络。
“墨子号”卫星的质量为m (约64okg ),运行在高度为h (约500km )的极地轨道上,假定该卫星的轨道是圆,地球表面的重力加速度为g ,地球半径为R 。
则关于运行在轨道上的该卫星,下列说法正确的是
A B .运行的向心加速度大小为g
C .运行的周期为2
D .运行的动能为
()
2
2mgR R h +
12.关于电源电动势E 的下列说法中错误的是:( )
A .电动势E 的单位与电势、电势差的单位相同,都是伏特V
B .干电池和铅蓄电池的电动势是不同的
C .电动势E 可表示为E=
,可知电源内非静电力做功越多,电动势越大q
W
D .电动势较大,表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越大
13.(2018南宁高三摸底考试)中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导轨系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。
预计2020年左右,北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。
如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则()
A.卫星a的角速度小于c的角速度
B.卫星a的加速度大于b的加速度
C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D.卫星b的周期等于24 h
14.图示为一电场的的电场线图,关于A、B两点的电场强度,下列说法正确的是
A. A点的电场强度小于B点的电场强度
B. A点的电场强度大于B点的电场强度
C. B点的电场强度度方向向左,A点的向右
D. 负电荷在B点受到的电场力向左
15.某电场区域的电场线如右图所示.把一个电子从A点移到B点时,则()
A.电子所受的电场力增大,电子克服电场力做功.
B.电子所受的电场力减小,电场力对电子做正功
C.电子所受的电场力增大,电势能减小,动能增大
D.电子所受的电场力增大,电势能增大,动能减小
16.(多选)如图所示,一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动,在框架上套着两个质量相等的小球A、B,小球A、B到竖直转轴的距离相等,它们与圆形框架
保持相对静止,则下列说法正确的是:
A.小球A的合力小于小球B的合力
B.小球A与框架可能没有摩擦力
C.小球B与框架可能没有摩擦力
D.增大圆形框架的角速度,小球B受到的摩擦力可能增大
二、填空题
17.如图所示,质量是m=10g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5m的金属滑轨上,滑轨平面与水平面倾角为30°,ab静止时通过电流为10A,要使ab静止,磁感强度至少等于_____,方向为______。
(取g=10m/s2)18.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。
19.如图所示,水平导轨间距为L=0.5m,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量m=l kg,电阻R0=0.9Ω,与导
轨接触良好;电源电动势E=10V,内阻r=0.1Ω,电阻R=4Ω;外加匀强磁场的磁感应强度B=5T,方向垂直于ab,与导轨平面成α=53°角;ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对ab的拉力为水平方向,重力加速度g=10m/s2,ab处于静止状态.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:(1)ab受到的安培力大小和方向.
(2)重物重力G的取值范围.
三、解答题
20.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 m,如图(a)所示。
t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。
碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。
已知碰撞后1 s时间内小物块的vt图线如图(b)所示。
木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10 m/s2。
求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离。
21.为了使航天员能适应失重环境下的工作和生活,国家航天局组织对航天员进行失重训练时创造出了一种失重环境。
航天员乘坐在总质量m=5×104 kg的训练飞机上,飞机以200 m/s的速度与水平面成30°倾角匀速飞升到7 000 m高空时向上拉起,沿竖直方向以v0=200 m/s的初速度向上做匀减速直线运动,匀减速的加速度大小为g,当飞机到最高点后立即掉头向下,沿竖直方向以加速度g做匀加速运动,这段时间内便创造出了完全失重的环境。
当飞机离地2 000 m高时,为了安全必须拉起,之后又可一次次重复为航天员提供失重训练。
若
飞机飞行时所受的空气阻力F=kv(k=900 N·s/m),每次飞机速度达到350 m/s后必须终止失重训练(否则飞机可能失控)。
求:(整个运动过程中,重力加速度g的大小均取10 m/s2)
(1)飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间;
(2)飞机从最高点下降到离地4 500 m时飞机发动机的推力。
22.(2016·北京西城区期末)宇航员驾驶宇宙飞船到达月球,他在月球表面做了一个实验:在离月球表面高度为h处,将一小球以初速度v0水平抛出,水平射程为x。
已知月球的半径为R,万有引力常量为G。
不考虑月球自转的影响。
求:
(1)月球表面的重力加速度大小g0 ;
(2)月球的质量M;
(3)飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v。
宣化区高中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】D 2. 【答案】BD
【解析】根据场强公式可得0~T 时间内平行板间的电场强度为:,电子的加速度为:
,且
向上做匀加速直线运动,经过时间T 的位移为:,速度为:v 1=a 1T ,同理在T ~2T 内平行板间电场强
度为:
,加速度为:
,电子以v 1的速度向上做匀变速度直线运动,位移为:
,由题意2T 时刻回到P 点,则有:x 1+x 2=0,联立可得:φ2=3φ1,故A 错误,B 正确;当速度最大时,动能最大,电势能最小,而0~T 内电子做匀加速运动,之后做匀减速直线运动,因φ2=3φ1,所以在2T 时刻电势能最小,故C 错误;电子在2T 时刻回到P 点,此时速度为:,(负号表示方向向下),电
子的动能为:,根据能量守恒定律,电势能的减小量等于动能的增加量,故D 正确。
所以
BD 正确,AC 错误。
3. 【答案】C 4. 【答案】A
【解析】根据光速、频率、波长之间关系有:v =λf ,所以波长为:,故A 正确,BCD 错误。
5. 【答案】ABD 【解析】
试题分析:电压表显示的是有效值,,故A 正确;,周期,故B
U =
100ωπ=220.02100T s ππ
ωπ===正确;由,故C 错误;把时,代入表达式22100100100U P W R ===1
400
t s =
,故D 正确;
100100u t V V π==()考点:正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.6. 【答案】B
【解析】
7. 【答案】AD 8. 【答案】BD 9. 【答案】BCD
【解析】电场线的疏密表示场强大小,则E A >E B ,同一负电荷在两点受的电场力,选项A 错误,D 正
确;顺着电场线电势降低,则
,选项B 正确;把一正电荷从A 移到B ,电场力的方向与位移同向,则
电场力做正功,选项C 正确;故选BCD.
点睛:明确电场线的疏密程度反映场强的相对大小,电场线的切线方向表示电场强度的方向,顺着电场线电势降低是解答本题的关键.10.【答案】AC 11.【答案】D
【解析】由万有引力等于向心力,G
()
2
Mm
R h +=m 2v R h +,在地球表面,万有引力等于重力,G 2Mm
R
=mg ,联
立解得卫星运行的速度:,选项A 错误;根据牛顿第二定律,由万有引力等于向心力,G ()
2
Mm R h +=ma ,G 2Mm R =mg ,联立解得向心加速度a=()22gR R h +,选项B 错误;由万有引力等于向心力,G ()
2
Mm
R h +=m (R+h )(2T π)2,在地球表面,万有引力等于重力,G 2Mm
R
=mg ,联立解得卫星运行的周期:
T=2C 错误;卫星运行的动能Ek=12mv 2=()
2
2mgR R h +,选项D 正确。
12.【答案】C 13.【答案】 AD
【解析】【命题意图】本题考查万有引力定律和卫星的运动、第一宇宙速度及其相关的知识点。
所以卫星a 的向心加速度等于b 的向心加速度,选项B 错误;由G 2Mm
r
=m 2v r 可得线速度与半径的关系:v =
,轨道半径r 越大,速率v 越小。
而第一宇宙速度为轨道半径等于地球半径是环绕地球运动的卫星速
度,所以卫星a 的运行速度一定小于第一宇宙速度,选项C 错误;由G 2Mm r =mr (2T
π)2
,可得周期T =2而卫星a 的轨道半径与卫星b 的轨道半径相等,所以卫星b 的周期等于同步卫星的运行周期,即等于地球自转周期24h ,选项D 正确。
14.【答案】B
【解析】电场线的疏密代表场强的强弱,根据图象可知,在电场的A 点的电场线较密,所以在A 点的电场强度要比B 点的电场强度大,故A 错误,B 正确;电场线的方向就是电场强度的方向,由图可知B 点的电场线的方向向左,A 点沿着该点切线方向,指向左方,故C 错误;负电荷在B 点受到的电场力方向与电场强度方向相反,所以受到向右的电场力,故D 错误。
所以B 正确,ACD 错误。
15.【答案】C 16.【答案】CD 【解析】
二、填空题
17.【答案】 0.01T (2分) 垂直斜面向上(2分)
m
eBr v m eBr
333≤≤
18.【答案】(附加题)
三、解答题
20.【答案】 (1)0.1 0.4 (2)6.0 m (3)6.5 m 【解析】
联
立①②③式和题给条件得
μ1=0.1④
在木板与墙壁碰撞后,木板以-v 1的初速度向左做匀变速运动,小物块以v 1的初速度向右做匀变速运动。
设小物块的加速度为a 2,由牛顿第二定律有
-μ2mg =ma 2
⑤
由题图(b )可得
a 2=⑥v 2-v 1
t 2-t 1式中,t 2=2 s ,v 2=0,联立⑤⑥式和题给条件得
μ2=0.4。
⑦
(2)设碰撞后木板的加速度为a 3,经过时间Δt ,木板和小物块刚好具有共同速度v 3。
由牛顿第二定律及运动学公式得
μ2mg +μ1(M +m )g =Ma 3
⑧v 3=-v 1+a 3Δt
⑨v 3=v 1+a 2Δt ⑩
碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中,木板运动的位移为
(3)在小物块和木板具有共同速度后,两者向左做匀变速运动直至停止,设加速度为a4,此过程中小物块和木板运动的位移为x3。
由牛顿第二定律及运动学公式得
μ1(m+M)g=(m+M)a4⑮
0-v32=2a4x3⑯
碰后木板运动的位移为
x=x1+x3⑰
联立⑥⑧⑨⑩⑪⑮⑯⑰式,并代入数值得
x=-6.5 m⑱
木板右端离墙壁的最终距离为6.5 m。
21.【答案】(1)55 s (2)2.7×105 N
【解析】
此时飞机离地高度为,(2分)=2875m 2000m h h h h ∆=+->下上所以,(1分)
1350
=s=35s 10v t g =下飞机一次上下为航天员创造的完全失重的时间为:;(1分)+=55s t t t =下上(2)飞机离地4 500 m>2 875 m ,仍处于完全失重状态,飞机自由下落的高度为,(1分)22000m 7000m 4500m 4500m h =+-=
此时飞机的速度为,(2分)
2300m/s v ==由于飞机加速度为g ,所以推力F 应与空气阻力大小相等,即。
(2分)
5
900300N 2.710N f F F ==⨯=⨯22.【答案】【解析】
(2)在月球表面忽略地球自转时有 02mg R Mm
G =
解得月球质量 G x R hv M 22
2
02=
(3)由万有引力定律和牛顿第二定律 R
v m R Mm G 22=解得 hR x v v 20=。