金秀瑶族自治县第一高级中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理
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金秀瑶族自治县第一高级中学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.如下图所示的情况中,a、b两点电势相等、电场强度也相同的是()
A.带等量异种电荷的平行金属板之间的两点
B.离点电荷等距的任意两点
C.两等量同种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点
D.两等量异种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点
【答案】D
2.如图所示,质量分别为m A和m B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v A和v B,最大动能分别为E kA和E kB,则下列说法中正确的是
A. m B > m A
B. 轻绳剪断时加速度之比为tanθ1:tanθ2
C. v A < v B
D. E kA > E kB
【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: 1A T m gtan θ=,同理,对B 球有: 2B T m gtan θ=,则得12A B m gtan m gtan θθ=,因12θθ>,
故A B m m <,A 正确.轻绳剪断时加速度之比为12
12:::A B A B A B
m gsin m gsin a a sin sin m m θθθθ=
=,B 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()2
1112
A A A A m gL cos m v θ-=,得
A v =B
可得B v = A B L L >, 12θθ>,故A B v v >,
C 错误;最大动能()21112kA A A A A E m v m gL cos θ=
=-, ()22112
kB B B B B E m v m gL cos θ==-,由图知: A B L L >, 12θθ>,但A B m m <, kA E 不一定大于kB E ,D 错误.选A.
【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.
3. 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,通过两个滑轮后挂上重物A ,C 点与O 点的距离为l ,滑轮上端B 点距O 点的距离为4l .现在杆的另一端用力,使其沿逆时针方向由竖直位置以角速度ω匀速转至水平位置(转过了 90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)
224
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。
4. a 、b 两点各放有电量为Q +和Q 4+的点电荷,a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七个点在同一直线上,且ac =cd =de =ef =fg =gb ,如图所示,取无限远处为零电势,则( )
A. d 处的场强和电势均为零
B. e 处的电势比f 处的
电势高
C. 电子在f 处的电势能比在g 处的电势能小
D. 电子从c 移到e ,电子所受电场力先做负功再做正功 【答案】D
5. 在阳台上,将一个小球以v=15m/s 初速度竖直上抛,则小球到达距抛出点h=10m 的位置所经历的时间为(g=10m/s 2) A. 1s B. 2s
C. D. (
s 【答案】ABC
6. 如图所示,甲带负电,乙是不带电的绝缘物块,甲乙叠放在一起,置于粗糙的水平地板上,地板上方空间
Q
a
c
d
e
f
g
b
Q
+4
有垂直纸面向里的匀强磁场,现加一水平向左的匀强电场,发现甲、乙间无相对滑动,并一起向右加速运动。
在加速运动阶段
A.甲、乙两物块间的摩擦力不变
B.甲、乙两物块做加速度减小的加速运动
C.乙物块与地面之间的摩擦力不断变大
D.甲、乙两物体可能做匀加速直线运动
【答案】BC
【解析】甲带负电,向右运动的过程中根据左手定则可知洛伦兹力的方向向下,对整体分析,速度增大,洛伦兹力增大,则正压力增大,地面对乙的滑动摩擦力f增大,电场力F一定,根据牛顿第二定律得,加速度a 减小,对甲研究得到,乙对甲的摩擦力f甲=m甲a,则得到f甲减小,甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小,故AD错误,BC正确。
7.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g sin
D .细线被剪断的瞬间,A、B之间杆的弹力大小为4mg sin
【答案】BCD
【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,然后隔离A ,对A 分析,
设杆的作用力为F ,则
,解得
,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3mg sin 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,解得A 、B 两个小球
的加速度为,方向沿斜面向上,以B 为研究对象,由牛顿第二定律得:
,
解得杆的拉力为
,故CD 正确。
8. (2016·河北沧州高三月考)某物体在竖直方向上的力F 和重力作用下,由静止向上运动,物体动能随位移变化图象如图所示,已知0~h 1段F 不为零,h 1~h 2段F =0,则关于功率下列说法正确的是( )
A .0~h 2段,重力的功率一直增大
B .0~h 1段, F 的功率可能先增大后减小
C .0~h 2段,合力的功率可能先增大后减小
D .h 1~h 2段,合力的功率可能先增大后减小 【答案】BC
【解析】【参考答案】BC
9. 如图质量为3 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上面。
质量为2 kg 的物体B 用细线悬挂, A 、B 紧挨在一起
但A 、B 之间无压力。
某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B 对A 的压力大小为(g 取10 m/s 2
)
A.0
B. 12 N
C. 8 N
D.50 N
【答案】B
10.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=13
x B. 若甲、乙在12t 时刻相遇,则下次相遇时刻为132
t C. 若x 0=
3
4x ,则甲、乙一定相遇两次 D. 若x 0=1
2
x ,则甲、乙一定相遇两次
【答案】BD
11.(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 【答案】CD 【解析】
12.如图,理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=4∶1,电压表V 和电流表A 均为理想电表,灯泡电阻R L =12Ω,AB 端电压1242(V)u t π=。
下列说法正确的是
A .电流频率为100Hz
B .电压表V 的读数为96V
C .电流表A 的读数为0.5A
D .变压器输入功率为6W 【答案】C 【解析】
试题分析:由1242(V)u t π=可知交流电的频率为50Hz ,A 错误;原线圈输入的电压有效值为24V ,由于n 1∶n 2=U 1∶U 2可知,U 2=6V ,即电压表的示数为6V ,B 错误;这样电流表的示数26
0.512
U I A R =
==,C 正确;灯泡消耗的功率P=U 2I=3W ,而变压器为理想变压器,本身不消耗能量,因此变压器输入功率也为3W ,D 错误 考点:变压器
13.如图所示,绝缘粗糙斜面固定在水平地面上,斜面所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场E ,轻弹簧一端固定在斜面项端,另一端拴接一质量不计的绝缘薄板,一带正电的小滑块,从斜面上的P 点由静止释放沿斜面向上运动,并能压缩弹簧至R 点(图中未标出) 然后返回,则
A. 滑块从P 点运动到R 点过程中,其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功之和
B. 滑块从P 点运动到R 点过程中,电势能的减少量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和
C. 滑块返回过程能到达的最低位置位于P 点的上方
D. 滑块最终停下来,克服摩擦力所做的功等于电势能减少量与重力势能增加量之差
【答案】BC
【解析】试题分析:由题可知,小滑块从斜面上的P点处由静止释放后,沿斜面向上运动,说明小滑块开始时受到的合力的方向向上,开始时小滑块受到重力、电场力、斜面的支持力和摩擦力的作用;小滑块开始压缩弹簧后,还受到弹簧的弹力的作用.小滑块向上运动的过程中,斜面的支持力不做功,电场力做正功,重力做负功,摩擦力做负功,弹簧的弹力做负功.在小滑块开始运动到到达R点的过程中,电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能.由以上的分析可知,滑块从P点运动到R点的过程中,其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功、摩擦力做功之和,故A错误;由以上的分析可知,电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能,所以电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和,故B正确;小滑块运动的过程中,由于摩擦力做功,小滑块的机械能与电势能的和增加减小,所以滑块返回能到达的最低位置在P点的上方,不能在返回P点,故C正确;滑块运动的过程中,由于摩擦力做功,小滑块的机械能与电势能的和逐渐减小,所以滑块最终停下时,克服摩擦力所做的功等于电势能的减小量与重力势能增加量、弹性势能增加量之差,故D错误。
考点:考查了功能关系的应用
【名师点睛】该题中,小滑块的运动的过程相对是比较简单的,只是小滑块运动的过程中,对小滑块做功的力比较多,要逐个分析清楚,不能有漏掉的功,特别是摩擦力的功
14.(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】
15..(2018江苏淮安宿迁质检)2017年4月,我国第一艘货运飞船天舟一号顺利升空,随后与天宫二号交会对接.假设天舟一号从B点发射经过椭圆轨道运动到天宫二号的圆轨道上完成交会,如图所示.已知天宫二号的轨道半径为r,天舟一号沿椭圆轨道运动的周期为T,A、B两点分别为椭圆轨道的远地点和近地点,地球半径为R,引力常量为G.则
A.天宫二号的运行速度小于7.9km/s
B.天舟一号的发射速度大于11.2km/s
C.根据题中信息可以求出地球的质量
D.天舟一号在A点的速度大于天宫二号的运行速度
【答案】AC
【解析】
16.如图甲所示,一轻质弹簧的下端,固定在水平面上,上端叠放着两个质量均为m的物体A、B(物体B与弹簧栓接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。
现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示(重力加速度为g),则()
A. 施加外力的瞬间,F的大小为2m(g﹣a)
B. A、B在t1时刻分离,此时弹簧的弹力大小m(g+a)
C. 弹簧弹力等于0时,物体B的速度达到最大值
D. B与弹簧组成的系统的机械能先增大,后保持不变
【答案】B
【解析】解:A、施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有:
2Mg=kx;解得:
x=2mg k
施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律,有: F弹﹣Mg﹣FAB=Ma
其中:F弹=2Mg
解得:FAB=M(g﹣a),故A错误.
B、物体A、B在t1时刻分离,此时A、B具有共同的v与a;且FAB=0;
对B:F弹′﹣Mg=Ma
解得:F弹′=M(g+a),故B正确.
C、B受重力、弹力及压力的作用;当合力为零时,速度最大,而弹簧恢复到原长时,B受到的合力为重力,已经减速一段时间;速度不是最大值;故C错误;
D、B与弹簧开始时受到了A的压力做负功,故开始时机械能减小;故D错误;
故选:B
17.
如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l。
在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子。
在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动。
已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距2
5l的平面。
若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M∶m为()
A.3∶2B.2∶1
C.5∶2 D.3∶1
【答案】 A
【解析】 设极板间电场强度为E ,两粒子的运动时间相同,对M ,由牛顿第二定律有:qE =Ma M ,由运动学
公式得:25l =12
a M t 2; 对m ,由牛顿第二定律有qE =ma m
根据运动学公式得:35l =12
a m t 2 由以上几式解之得:M m =32
,故A 正确。
18.如图所示电路中,变压器为理想变压器,a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器。
现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A 1的示数增大了0.2 A ,电流表A 2的示数增大了0.8 A ,则下列说法正确的是( )
A .电压表V 1示数增大
B .电压表V 2、V 3示数均增大
C .该变压器起升压作用
D .变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动
【答案】 D 【解析】
二、填空题
19.某待测电阻R x 的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,
实验室提供器材如下:
A .电流表A 1(量程150mA ,内阻r 1约10Ω)
B .电流表A 2(量程20mA ,内阻r 2=30Ω)
C .定值电阻R 0=100Ω
D .滑动变阻器R ,最大阻值为5Ω
E .电源E ,电动势E=4V (内阻不计)
F .开关S 及导线若干
①根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3,请你在虚线框内画出测量R x 的实验原理图(图中元件用题干中相应英文字母符号标注)。
②实验时电流表A 1的读数为I 1,电流表A 2的读数为I 2,用已知和测得的物理量表示R x =。
【答案】
(2分) (4分)
20.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s 1=2.60cm ,s 2=4.10cm ,s 3=5.60cm ,s 4=7.10cm .s 5=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/s 2,其中打点计时器在打D 点时,小车的瞬时速度v D =_________m/s ,在DF 段平均速度DF v =________m/s (电源为220V ,50Hz ,结果保留两位有效数字)
2
122)(I I r R I R o x -+=
【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 =aT 2可以求出加
速度的大小,得: 22
0.015 1.5m/s 0.1a =
=,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,可以求出打纸带上D 点时小车的瞬时速度大小0.0560.0710.64m/s 220.1
CE D x v T +==≈⨯.在DF 段平均速度0.0710.0860.79m/s 220.1DF DF x v T +==≈⨯ 21.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R 0=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/s 2,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
22.一根质量为m 通有电流I 的直铜棒PQ 用软导线挂在如图所示匀强磁场中,铜棒在磁场中的长度为L ,此时悬线中的拉力恰好等于零。
(1)在图中画出在磁场中的直铜棒受到的安培力的方向;
(2)求出磁场的磁感应强度大小。
【答案】(1)向上(2)
【解析】试题分析:根据安培力的定义式即可解题。
(1)安培力方向如图所示:
(2)铜棒受重力和安培力,如图所示:
根据平衡条件可得:
安培力为:
联立可得:
点睛:本题主要考查了安培力的大小和方向,对铜棒受力分析在结合平衡条件即可解题。
23.倾角30°的斜面体放在水平地面上,小车与斜面之间光滑,斜面体与地面之间粗糙,用两根轻绳跨过两个固定的定滑轮一端接在小车上(滑轮与斜面没有连接),另一端分别悬挂质量为2m和m的物体A、B,当小车静止时两绳分别平行,垂直于斜面,如图所示,不计滑轮摩擦
(1)求小车的质量
(2)现使A、B位置互换,当系统再次静止时,地面与斜面体直接的摩擦力大小
(3)当A、B位置互换后,换用多大质量的小车可以使小车放在斜面上而斜面体与地面刚好没有摩擦力
【答案】(1)4m(2)3
f mg
=(3)
131 M m
+
=
车
【解析】。