长泰县第一中学校2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理
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长泰县第一中学校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. 一圆环形铝质金属圈(阻值不随温度变化)放在匀强磁场中,设第1s 内磁感线垂直于金属圈平面(即垂直于纸面)向里,如图甲所示。
若磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示,那么第3s 内金属圈中(
)
A. 感应电流逐渐增大,沿逆时针方向
B. 感应电流恒定,沿顺时针方向
C. 圆环各微小段受力大小不变,方向沿半径指向圆心
D. 圆环各微小段受力逐渐增大,方向沿半径指向圆心【答案】D
【解析】试题分析:从图乙中可得第3s 内垂直向里的磁场均匀增大,穿过线圈垂直向里的磁通量增大,由楞次定律可得,感应电流为逆时针方向;根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为,S B
E t t
∆Φ∆==
∆∆根据欧姆定律产生的感应电流为, 正比于,第3s 内磁通量的变化率恒定,所以产生的E S B I R R t ∆=
=
∆I B
t
∆∆感应电流恒定,AB 错误;圆环各微小段受安培力,由于磁场逐渐增大,电流不变,根据公式,可得
F BIL =圆环各微小段受力逐渐增大,由左手定则可得,安培力的方向沿半径指向圆心.故C 错误;D 正确.考点:考查了电磁感应与图像
2. 如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2,且 I 1>I 2;a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a 、b 、c 与两导线共面;b 点在两导线之间,b 、d 的连线与导线所在平面垂直。
磁感应强度可能为零的点是
(
)
A .a 点
B .b 点
C .
c 点
D
.d 点
【答案】C
3. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是
a
b c
d
1
2
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】B
【解析】
4.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 。
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 【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. (多选)如图所示电路,电源电动势为E ,内阻为r ,当开关S 闭合后,小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作。
已知指示灯L 的电阻为R 0,额定电流为I ,电动机M 的线圈电阻为R ,则下列说法中正确的是
A.电动机的额定电压为IR
B.电动机的输出功率为IE-I 2R
C.电源的输出功率为IE-I 2r
D.整个电路的热功率为I 2(R 0+R+r )
【答案】CD
【解析】电动机两端的电压U 1=U ﹣U L ,A 错误;电动机的输入功率P=U 1I ,电动机的热功率P 热=I 2R ,则电动机的输出功率P 2=P ﹣I 2R ,故B 错误;整个电路消耗的功率P 总=UI=IE-I 2r ,故C 正确;整个电路的热功率为Q=I 2(R 0+R+r ),D 正确。
7. (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 【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
)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。
8. 下列关于电场的叙述错误的是A. 静止电荷的周围存在的电场称为静电场B. 只有电荷发生相互作用时电荷才产生电场C. 只要有电荷存在,其周围就存在电场
D. A 电荷受到B 电荷的作用,是B 电荷的电场对A 电荷的作用【答案】B
【解析】静止电荷的周围存在的电场称为静电场,选项A 正确;电荷的周围存在电场,无论电荷之间是否发生相互作用,选项B 错误;只要有电荷存在,其周围就存在电场,选项C 正确;A 电荷受到B 电荷的作用,是B 电荷的电场对A 电荷的作用,选项D 正确;故选B.9. 下列物理量属于矢量的是A. 电势 B. 电势能
C. 电场强度
D. 电动势
【答案】C
【解析】电势、电势能和电动势只有大小无方向,是标量;电场强度既有大小又有方向,是矢量,故选C.10.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t 图像如图所示。
已知两车在t=0时并排行驶,则( )
A. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
B. 在t=3s 时,甲车在乙车前7.5m
C. 在t=1s 时,甲车在乙车后
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 【答案】C
11.如图所示,足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端M 、P 之间接有电阻R ,不计其它电阻.导体棒ab 从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab 上升的最大高度为H ;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab 上升的最大高度为h .在两次运动过程中ab 都与导轨保持垂直,且初速度都相等.关于上述情景,下列说法正确的是( )
A. 两次上升的最大高度相比较为H <h
B. 有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功
C. 有磁场时,电阻R 产生的焦耳热为2
12
mv D. 有磁场时,ab 上升过程的最小加速度为g sin θ
【答案】D
【解析】
12.一台家用电冰箱的铭牌上标有“220V 100W”,这表明所用交变电压的()
A.峰值是311V
B.峰值是220V
C.有效值是220V
D.有效值是311V
【答案】AC
【解析】
试题分析:但是涉及到交流点的均应该是有效值,即有效值为220V,根据交流电最大值和有效值的关系,最
大值为
考点:有效值、最大值
点评:本题考察了交流电的有效值和最大值的区别与联系。
交流电中的有效值是利用电流热效应定义的。
13.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v﹣t图象如图所示。
以下判断正确的是
A.前2 s内货物处于超重状态
B.第3 s末至第5 s末的过程中,货物完全失重
C.最后2 s内货物只受重力作用
D.前2 s内与最后2 s内货物的平均速度和加速度相同
【答案】A
【解析】A .在前2 s 内,图象的斜率为正,加速度为正方向,说明加速度向上,货物处于超重状态,故A 正确;B .第3 s 末至第5 s 末的过程中,货物匀速运动,重力等于拉力,B 错误;C 、最后2 s 内,加速度为
≠g ,故货物并不是只受重力,故C 错误。
D .前2 s 内货物做匀加速直线运动,2206m/s 3m/s 2
v a t ∆-=
==-∆平均速度为,最后2 s 内货物的平均速度为,故D 错误。
故选A 。
04m/s=2m/s 2v +=06
m/s=3m/s 2v +=14.有一台小型直流电动机,经测量:在实际工作过程中两端电压U=5V ,通过的电流I=1A ,电机线圈电阻
,这台电机工作5分钟时间将电能转化为焦耳热和机械能的值为
A. 焦耳热为30J
B. 焦耳热为1500J
C. 机械能为1500J
D. 机械能为1470J
【答案】AD
【解析】根据焦耳定律可得焦耳热为:,故A 正确,B 错误;电动机做的总功
为:W =UIt =5×1×5×60J=1500J ,机械能为:E =W -Q =1500-30J=1470J ,故D 正确,C 错误。
所以AD 正确,BC
错误。
15.(2018中原名校联盟)如图所示,三个带电小球A 、B 、C 可视为点电荷,所带电荷量分别为+Q 、-Q 、+q .A 、B 固定在绝缘水平桌面上,C 带有小孔,穿在动摩擦因数处处相同的粗糙绝缘杆上,绝缘杆竖直放置在A 、B 连线的中点处,将C 从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零.C 沿杆下滑时带电荷量保持不变.那么C 在下落过程中,以下判断正确的是
A .所受摩擦力变大
B .电场力做正功
C .电势能不变
D .下落一半高度时速度一定最大 【答案】AC 【
解
析
】
二、填空题
16.把带电量的电荷从A点移到B点,电场力对它做功。
则A、B两点间的电势差为_______V,若A点的电势为0,B点的电势为_______V,该电荷在B点具有的电势能为_______J。
【答案】(1). 200 (2). -200 (3). -8×10-6
【解析】由题意,电荷从A点移到B点时电场力做的功8×10-6J.则A、B两点间的电势差
;因U AB=φA-φB,若A点的电势为0,B点的电势为-200V;该电荷在B点具
有的电势能:
17.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
18.如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B0,导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为m a=0.02 kg和m b=0.01 kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,若将b棒固定,开关S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10 m/s的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。
(g=10 m/s2)
(1)求拉力F的大小;
(2)若将a棒固定,开关S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;
(3)若将a棒和b棒都固定,开关S断开,使磁感应强度从B0随时间均匀增加,经0.1 s后磁感应强度增大到2B0时,a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离。
【答案】 (1)0.3 N (2)7.5 m/s (3)1 m
【解析】
19.一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。
【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=0.1
④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 2⑤
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a3,经过时间Δt,木板和小物块刚好具有共同速度v3。
由牛顿第二定律及运动学公式得
μ2mg+μ1(M+m)g=Ma3⑧
v3=-v1+a3Δt⑨
v3=v1+a2Δt⑩
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。