大兴区实验中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理(1)
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大兴区实验中学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. 距地面高5m 的水平直轨道A 、B 两点相距2m ,在B 点用细线悬挂一小球,离地高度为h ,如图所示。
小车始终以4m/s 的速度沿轨道匀速运动,经过A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B 点时细线被轧断,最后两球同时落地。
不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s²。
可求得h 等于( )
A. 3.75m
B. 2.25m
C. 1.25m
D. 4.75m 【答案】C
2. 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. 2
2m/s B.
21m/s 2 C. 23m/s 2 . D. 22
m/s 3
【答案】B
3. 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
【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.
4.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
【答案】A
【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。
5.甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图象分别如图中的a和b所示。
在t1时刻()
A. 它们的运动方向相同
B. 它们的运动方向相反
C. 甲的速度比乙的速度大
D. 乙的速度和甲的速度相等
【答案】A
6.a、b两个电容器如图所示,关于电容器下列说法正确的是
A. b电容器的电容是
B. a电容器的电容小于b的电容
C. a与b的电容之比是8:1
D. a电容器只有在80V电压下才能正常工作
【答案】B
【解析】由图可知a电容器的电容是,b电容器的电容是,故A错误,B正确;a与b的电容之比是1:10,故C错误;80V是指电容器正常工作时的电压,不是只有在80V电压下才能正常工作,故D 错误。
所以B正确,ACD错误。
7.(2016河南名校质检)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.取g=10 m/s2.则()
A.物体的质量m=1.0 kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20
C.第2 s内物体克服摩擦力做的功W=2.0 J
D.前2 s内推力F做功的平均功率P=1.5 W
【答案】CD
【解析】
8. 如图所示,一均匀带电+Q 细棍,在过中点c 垂直于细棍的直线上有a 、b 、c 三点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)
A .23R Q k
B .2
910R q k
C .2R q Q k +
D . 299R q Q k + 【答案】B
9. 如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接
地.一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段
距离( )
A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动
B. P 点的电势将降低
C. 带电油滴的电势能将减小
D. 若电容器的电容减小,则极板带电量将增大 【答案】B
【解析】A 、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据U E d
=
得知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动.故A 错误.B 、场强E 减小,而P 点与下极板间的距离不变,则由公式U =Ed 分析可知,P 点与下极板间电势差将减小,而P 点的电势高于下极板的电势,则知P 点的电势将降低.故B 正确.C 、由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带负电,P 点的电势降低,则油滴的电势能将增加.故C 错误.D 、根据Q =UC ,由于电势差不变,电容器的电容减小,故带电量减小,故D 错误;故选B . 【点睛】本题运用U
E d
=
分析板间场强的变化,判断油滴如何运动.运用推论:正电荷在电势高处电势能大,
而负电荷在电势高处电势能小,来判断电势能的变化.
10.如图所示,在水平长直轨道上,有一长木板在外力控制下始终保持向右做匀速直线运动,小物块(视为质点)P、Q由通过定滑轮且不可伸长的光滑轻绳相连处于静止状态,且AQ水平,OP、OQ与竖直方向的夹角均为。
若物块Q的质量为m,物块P与长木板间的动摩擦因数,重力加速度为g,则下列说法中正确的是
A.水平绳AQ的拉力大小为mg
B.小物块P的质量为x/kw
C.若水平绳被剪断,则在剪断瞬间,小物块Q的加速度大小为g
D.长木板对小物块P的作用力与小物块P对长木板的作用力大小相等
【答案】ABD
【解析】ABD 对Q分析,受到竖直向下的重力,AQ的拉力,以及OQ的拉力,三力平衡如图,根据
力的合成与分解可得水平绳A Q中拉力,A正确;O Q绳子的拉力为
,对P分析,受到竖直向下的重力Mg,竖直向上的支持力N,向右的滑动摩擦力,
同一条绳子上的拉力相同,所以O P绳子的拉力也是,处于平衡状态;受力如图,又知道
,联立解得:,B正确;若水平绳被剪断,则在剪断瞬间,小物块Q只受到重力和绳子OQ的拉力,由于绳子的拉力的大小会发生突变,所以物块Q的加速度的方向与OQ的方向垂直,所以加速度大小为,C错误;长木板对小物块P的作用力和小物块P对长木板的作用力是一对作用力与反作用力,所以它们大小相等,D正确。
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.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
【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。
13.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。
14.(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 【答案】B
【解析】
15.如图所示,质量相同的木块A、B用轻质弹簧连接,静止在光滑的水平面上,此时弹簧处于自然状态。
现用水平恒力F推A,则从力F开始作用到弹簧至弹簧第一次被压缩到最短的过程中
A.弹簧压缩到最短时,两木块的速度相同
B.弹簧压缩到最短时,两木块的加速度相同
C.两木块速度相同时,加速度a A<a B
D.两木块加速度相同时,速度v A>v B
【答案】ACD
【解析】
16.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
二、填空题
17.质量为m1=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m2=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
I=300μA,内阻R g=100 Ω,可变电阻R的最大18.图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流
R
阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接线柱A相连的表笔
颜色应是色,按正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x= kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能欧姆调零,按正确使用方法再测上述R x,其测量结果与原结果相比较(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】红(1分)5(1分)变大(2分)
19.物理爱好者陈向阳同学,为了深入研究“动能定理或功能关系”,利用气垫导轨独立设计了如图甲所示的实验裝置。
劲度系数k=100N/m的弹簧一端固定在导轨左端,右端紧靠质量m=1kg的滑块,但不连接。
①测量遮光条的宽度d;利用游标卡尺测量,示数如图乙所示,则d=_________mm。
②测量弹簧的压缩量Δx:陈向阳同学打开气源,调节气垫导轨至水平,并使滑块悬浮在导轨上,向左推滑块使弹簧压缩Δx,然后释放滑块,遮光条通过光电门的时间Δt=1x10-3s,请你推断弹簧压缩量Δx=_____。
(弹性势能与压缩量的关系式,结果保留两位有效数字)
【答案】(1). 4.0 (2). 0.40
【解析】(1)由图知第10条刻度线与主尺对齐,d=3mm+10×0.1mm=4.0mm。
(2)滑块通过光电门时的速度为:,根据能量守恒得:,即,代
入数据解得:。
三、解答题
20.在如图所示的直角坐标系中,x轴的上方存在与x轴正方向成45°角斜向右下方的匀强电场,场强的大小为E=×104V/m。
x轴的下方有垂直于xOy面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=2×10-2T。
把一个比荷为=2×108 C/kg的正电荷从坐标为(0,1)的A点处由静止释放。
电荷所受的重力忽略不计。
(1)求电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间;
(2)求电荷在磁场中做圆周运动的半径;(保留两位有效数字)
(3)当电荷第二次到达x轴时,电场立即反向,而场强大小不变,试确定电荷到达y轴时的位置坐标。
【答案】(1)10-6 s (2)0.71 m (3)(0,8)
【解析】(1)如图,电荷从A点匀加速运动到x轴上C点的过程:
位移s=AC=m
得R==m
即电荷在磁场中的偏转半径为0.71 m
(3)轨迹圆与x轴相交的弦长为Δx=R=1 m,所以电荷从坐标原点O再次进入电场中,且速度方向与电场方向垂直,电荷在电场中做类平抛运动
21.如图所示,一质量m=0.4 kg的小物块,以v0=2 m/s的初速度,在与斜面某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2 s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10 m。
已知斜面倾角
θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=
3
3。
重力加速度g取10 m/s2。
(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小;
(2)拉力F与斜面夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?
【审题探究】
①从A到B,做什么运动?满足什么规律?
②拉力F的大小与F和斜面夹角α的关系式是怎样的?
【答案】(1)3 m/s28 m/s(2)30°133
5N
【解析】
(2)设物块所受支持力为F
N ,所受摩擦力为F
f
,拉力与斜面间的夹角为α,受力分析如图所示
由牛顿第二定律得
F cos α-mg sin θ-F f
=ma ⑤ F sin α+F N
-mg cos θ=0⑥ 又F f =μF N
⑦ 联立⑤⑥⑦式得
F =mg (sin θ+μcos θ)+ma cos α+μsin α
⑧ 由数学知识得
cos α+33sin α=233
sin (60°+α)⑨ 由⑧⑨式可知对应F 最小时与斜面间的夹角
α=30°⑩
联立③⑧⑩式,代入数据得F 的最小值为
F min =1335
N 。
22.如图所示,物体1、物体3的质量均为m=1kg,质量为M=2 kg 、长度为L=1.0m 的长木板2与物体3通过不可伸长轻绳连接.跨过光滑的定滑轮.设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H=6.5m ,物体1与长板2之间的动摩擦因数0.2μ=。
长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体.(视为质点)在长板2的左端以03/v m s =的初速度开始运动.求:
(1)长板2开始运动时的加速度大小; (2)通过计算说明物体1是否会从长木板2的右端落下?
(3)当物体3落地时,物体1在长板2上的位置.
【答案】(1)4m/s 2(2)物体1不会从长木板右端落下;(3)物体1在长木板2的最左端.
【解析】
(3) 此后,假设物体123相对静止, 13
a g =
,物体1受到的静摩擦力为 F f1=ma=3.3N >F f =μmg=2N ,故假设不成立,则知物体1和物体2相对滑动,整体下落高度h=H-x 2,根据2122212
h v t a t =+,物体1的位移23122212x v t a t =+,由以上各式得h-x 3=1m ,故物体1在长木板2的最左端。
点晴:本题是牛顿第二定律和运动学公式结合,边计算边分析,抓住临界状态:速度相等是一个关键点。