镇远县第四高级中学2018-2019学年高二上学期第一次月考试卷物理
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镇远县第四高级中学2018-2019学年高二上学期第一次月考试卷物理
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1.如图所示电路,水平放置的平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑片P相连接。
电子以速度垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场。
在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下,若使滑动变阻器的滑片P上移,则有关电容器极板上所带电荷量q和电子穿越平行板所需的时间t,下列说法正确的是
A. 电荷量q增大,时间t不变
B. 电荷量q不变,时间t增大
C. 电荷量q增大,时间t减小
D. 电荷量q不变,时间t不变
2.某马戏团演员做滑杆表演,已知竖直滑杆上端固定,下端悬空,滑杆的重力为200 N,在杆的顶部装有一拉力传感器,可以显示杆顶端所受拉力的大小。
从演员在滑杆上端做完动作时开始计时,演员先在杆上静止了0.5 s,然后沿杆下滑,3.5 s末刚好滑到杆底端,并且速度恰好为零,整个过程演员的v–t图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示,g=10 m/s2,则下列说法正确的是
A.演员的体重为800 N
B.演员在最后2 s内一直处于超重状态
C.传感器显示的最小拉力为600 N
D.滑杆长4.5 m
3.为了解决农村电价居高不下的问题,有效地减轻农民负担,在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工程,工程包括两项主要内容:(1)更新变电设备,提高输电电压;(2)更新电缆,减小输电线电阻.若某输电线路改造后输电电压变为原来的2倍,线路电阻变为原来的0.8倍,在输送的总功率不变的条件下,线路损耗功率将变为原来的
A .0.2倍
B .0.32倍
C .0.4倍
D .0.16倍
4. (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 +
5. 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
6. 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
7. (2015·新课标全国Ⅱ,17)一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时,发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。
下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中,可能正确的是( )
8.(2016·山东枣庄高三期末)如图所示,不带电的金属球A固定在绝缘底座上,它的正上方有B点,该处有带电液滴不断地自静止开始落下(不计空气阻力),液滴到达A球后将电荷量全部传给A球,设前一液滴到达A球后,后一液滴才开始下落,不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响,则下列叙述中正确的是()
A.第一滴液滴做自由落体运动,以后液滴做变加速运动,都能到达A球
B.当液滴下落到重力等于电场力位置时,开始做匀速运动
C.能够下落到A球的所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等
D.所有液滴下落过程中电场力做功相等
9.(2016年山东省烟台市诊断)如图所示,滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面,到达最高点后又返回到出发点.则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能E k、重力对滑块所做的功W与时间t 或位移x关系的是(取初速度方向为正方向)
10.如图,电梯的顶部挂有一个弹簧测力计,其下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为10 N,在某时刻电梯中相对电梯静止不动的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N,g取10 m/s2,以下说法正确的是
A.电梯可能向下加速运动,加速度大小为2 m/s2
B.电梯可能向下减速运动,加速度大小为12 m/s2
C.此时电梯对人的支持力大小等于人的重力大小
D.此时电梯对人的支持力大小小于人对电梯的压力
11.(2018广州一模)如图,在匀强电场中,质量为m、电荷量为+q的小球由静止释放沿斜向下做直线运动,轨迹与竖直方向的夹角为θ,则
mg
A.场强最小值为
q
B.电场方向可能水平向左
C.电场力对小球可能不做功
D.小球的电势能可能增加
12.在匀强电场中,把一个电量为q的试探电荷从A移动到B点。
已知场强为E,位移大小为d,初末位置电势差为U,电场力做功为W,A点电势为。
下面关系一定正确的是
A. B.
C. D.
13.图中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点,各点的电势分别是U a=5V,U b=2V,U c=3V,则在下列各示意图中能表示该电场强度的方向是()
14.桌面上放着一个10匝矩形线圈,
如图所示,线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁体,此时穿过线圈内的磁通量为0.01Wb. 把条形磁体竖放在线圈内的桌面上时,穿过线圈内磁通量为0.12Wb. 如果把条形磁体从图中位置在0.5s 内放到线圈内的桌面上,计算可得该过程线圈中的感应电动势的平均值为
A. 2.2V
B. 0.55V
C. 0.22V
D. 2.0V
15.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
16.如图所示为一质点从t =0时刻开始,做初速度为零的匀加速直线运动的位移—时间图象,图中斜虚线为t =4 s 时对应图象中的点的切线,交时间轴于t =2 s 处,由此可知该质点做匀加速运动的加速度为( )
A. B. C. . D. 22m/s 21m/s 223m/s 22
2m/s 3
17.已知元电荷数值为,某个物体带电量不可能是
A. B.
C. D.
18.一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列的哪个物理量不相等
A、交变电流的频率
B、电流的有效值
C、电功率
D、磁通量的变化率
二、填空题
19.一部电梯在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/s2,电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为____________N。
20.在“伏安法测电阻”实验中,所用测量仪器均已校准。
其中某一次测量结果如图所示,其电压表的读数为________V,电流表的读数为______A。
三、解答题
21.已知氢核(质子)的质量是1.67×10-27kg,电子的质量是9.1×10-31kg,质子的带电量为1.6×10-19C,在氢原子内它们之间的最短距离为5×10-11m。
已知静电力常量k=9×109N/C2m2,引力常量G=6.7×10-11N•m2/kg2。
(计算结果取一位有效数字)
(1)计算出氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力各是多大?
(2)求出库仑力与万有引力的比值。
(3)谈谈你对计算结果的看法。
22.图甲左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55Ω,两电表为理想电流表和电压表,变压器原副线圈匝数比为n1:n2=2:1,若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。
求:
(1)交流电压的函数表达式;
(2)电流表的示数I。
镇远县第四高级中学2018-2019学年高二上学期第一次月考试卷物理(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】A
【解析】当滑动变阻器的滑动端P 上移时,跟电容器并联的阻值增大,所以电容器的电压U 增大,根据q =UC 可得电量q 增大;电子在平行板电容器中做类平抛运动,沿极板方向做匀速直线运动,所以运动时间:,与电压的变化无关,所以时间t 不变,故A 正确,BCD 错误。
2. 【答案】BD
【解析】A .由两图结合可知,静止时,传感器示数为800 N ,除去杆的重力200 N ,演员的重力就是600 N ,故A 错误;B .由图可知最后2 s 内演员向下减速,故加速度向上,处于超重状态,故B 正确;C .在演员加速下滑阶段,处于失重状态,杆受到的拉力最小,此阶段的加速度为:,由牛2213m/s 3.0m/s 1.50.5
a ==-顿第二定律得:mg −F 1=ma ,解得:F 1=420 N ,加上杆的重力200 N ,可知杆受的拉力为620 N ,故C 错误;
D .v −t 图象的面积表示位移,则可知,总长度x =
×3×3 m =4.5 m ;故D 正确;故选BD 。
12
3. 【答案】A
【解析】试题分析:传输功率不变,故传输电流为:,电功率损耗为: ①P I U =
22()P P I R R U
∆==改造后输电电压变为原来的2倍,线路电阻变为原来的0.8倍,故: ②2()P P R U ∆'''
=联立①②解得:0.2P P ∆'=∆考点:考查了电功率,电工的计算4. 【答案】D
【解析】由万有引力等于向心力,G ()2Mm
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 ()
2Mm 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 ()2Mm 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=()
22mgR R h +,选项D 正确。
6.【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。
7.【答案】A
【解析】
8.【答案】C
【解析】
9.【答案】AD
【解析】滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面,到达最高点后又返回到出发点.其速度图象A正确;上滑和下滑滑块的加速度方向都向下,加速度图象B错误。
动能为标量且一定为正值,图象C错误。
由做功的定义式,上滑时重力对滑块所做的功W为负值,下滑时重力对滑块所做的功W也为负值,且,返回出发点,位移为零,全过程重力对滑块所做的功W=0,选项D正确。
【解析】AB、电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10 N,知重物的重力等于10 N。
弹簧测力计的示数变为8 N时,对重物有:mg−F=ma,解得a=2 m/s2,方向竖直向下,则电梯的加速度大小为2 m/s2,方向竖直向下。
电梯可能向下做加速运动,也可能向上做减速运动。
故A正确,B错误;C、由于加速度方向竖直向下,人处于失重状态,电梯对人的支持力大小小于人的重力大小,C错误;D、电梯对人的支持力与人对电梯的压力是作用力与反作用力,大小相等,D错误。
故选A。
11.【答案】CD
【解析】本题考查物体做直线运动的条件,受力分析,电场力,极值问题,电场力做功和电势能变化及其相关的知识点。
12.【答案】A
【解析】因初末位置电势差为U,则电场力的功为W=Uq,选项A正确;因位移d不一定是沿电场线的方向,则U=Ed不一定正确,故选项BCD错误;故选A.
13.【答案】D
14.【答案】A
【解析】由法拉第电磁感应定律:,故A正确,BCD错误。
15.【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。
16.【答案】B
17.【答案】D
【解析】任何物体的带电量都是元电荷电量的整数倍,故D 物体带的电量不可能,故选D.
18.【答案】B
【解析】
试题分析:理想变压器不会改变交流电的频率,选项A 错误;由,由此可知两线圈的有效值不同,2
121n n U U 选项B 正确;由能量守恒定律可知输入、输出功率相同,选项C 错误;理想变压器的工作原理是互感现象,磁通量的变化率相同,选项D 错误;故选B
考点:考查理想变压器
点评:本题难度较小,掌握变压器的原理即可回答本题
二、填空题
19.【答案】15~24 s 660(每空3分)
【解析】
20.【答案】 (1). 0.80 (2). 0.42
【解析】电压表的读数为0.80V ,电流表的读数为0.42A 。
三、解答题
21.【答案】(1)8.0×10-8N 4×10-47N (2)比值为2×1039 (3)计算结果表明库仑力远大于万有引力,
因此在研究微观粒子的运动时,可以忽略万有引力的影响。
【解析】试题分析:应用库仑定律和万有引力定律直接计算,再进行比较。
(1
)氢原子中氢核与电子之间的库仑力:
(2)氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力的比值:
(3)计算结果表明库仑力远大于万有引力,因此在研究微观粒子的运动时,可以忽略万有引力的影响。
点睛:本题主要考查了将库仑定律与万有引力定律计算出的电子与质子之间的作用力,从而确定氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力的比值,属于基础题。
22.【答案】(1)(2)
I=2A
u t V π=【解析】
试题分析:(1)由交流电规律可知,①
sin m u u t ω=②2T
πω=联立①②代入图中数据可得
,③
u t V π=(2)根据理想变压器特点和欧姆定律有:………………④1122
U n U n =………………⑤2U I R
=联解④⑤代入图乙中数据得:
I=2A ………………⑥
考点:考查了理想变压器,交流电图像。