抚宁区第一中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理
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抚宁区第一中学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. (多选)如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P 点,固定一电荷量为+Q 的点电荷.一质量为m 、带电荷量为+q 的物块(可视为质点的检验电荷),从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动,当运动到P 点正下方B 点时速度为v .已知点电荷产生的电场在A 点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P 到物块的重心竖直距离为h ,P 、A 连线与水平轨道的夹角为60°,k 为静电常数,下列说法正确的是( )
A .物块在A 点的电势能E PA =+Q φ
B .物块在A 点时受到轨道的支持力大小为mg
C .点电荷+Q 产生的电场在B 点的电场强度大小2
B Q
E k h =D .点电荷+Q 产生的电场在B 点的电势220()2B m v v q
ϕϕ=
-+【答案】BCD 【解析】
2.如图所示,图中实线是一簇未标明方向的点电荷的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是()
A.带电粒子所带电荷的电性;
B.带电粒子在a、b两点的受力方向;
C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大;
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大。
【答案】BCD
3.(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=1.5 W
P
【答案】CD
【解析】
4.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。
用
ϕϕϕ
a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定:()
ϕϕϕϕϕϕϕ
A. a>b>c B. a—b=b—c
C. Ea>Eb>Ec D. Ea=Eb=Ec
【答案】A
5.下列各项中属于电磁波的是
A. X射线
B. 引力波
C. 湖面上的水波
D. 可见光
【答案】AD
【解析】可见光、X射线都属于电磁波;湖面上的水波属于机械波,引力波不属于电磁波,故AD正确,BC 错误。
6.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:
【答案】AC
7.横截面积为S的铜导线,流过的电流为I,设单位体积的导体中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此时电子的定向移动的平均速率设为v,在时间内,通过导线横截面的自由电子数为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据电流的微观表达式I=nevS,在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=I△t,
则在△t时间内,通过导体横截面的自由电子的数目为,将I=nevS代入得,
选项A正确,BCD错误;故选A.
点睛:本题考查电流的微观表达式和定义式综合应用的能力,电流的微观表达式I=nqvs,是联系宏观与微观的桥梁,常常用到.
8.如图所示,让平行板电容器带上一定的电量并保持不变,利用静电计可以探究平行板电容器电容的决定因素及决定关系,下列说法正确的是
A. 静电计指针张角越大,说明电容器带电量越大
B. 静电计指针张角越大,说明电容器的电容越大
C. 将平行板间距离减小,会看到静电计指针张角减小
D. 将平行板间正对面积减小,会看到静电计张角减小
【答案】C
【解析】因平行板电容器上带的电量保持不变,故选项A错误;电容器的电容与两板带电量及电势差无关,
故选项B错误;根据可知,将平行板间距离减小,则C变大,因Q一定,根据Q=CU可知,U变小,
则会看到静电计指针张角减小,选项C正确;将平行板间正对面积减小,则C变小,因Q一定,根据Q=CU 可知,U变大,则会看到静电计指针张角变大,选项D错误;故选C.
点睛:对于电容器动态变化分析问题,关键根据电容的决定式和定义式结合进行分析,同时要抓住不变量.
9.如图所示为直升飞机由地面垂直起飞过程的速度时间图象,则关于飞机的运动,下面说法正确的是()
0~5s
A. 内飞机做匀加速直线运动
5~15s
B. 内飞机在空中处于悬停状态
15~20s
C. 内飞机匀减速下降
0~25s300m
D. 内飞机上升的最大高度为
【答案】AD
10.如图,A、B、C是相同的三盏灯,在滑动变阻器的滑动触头由a端向c端滑动的过程中(各灯都不被烧坏),各灯亮度的变化情况为
A.C灯变亮,A、B灯变暗B.A、B灯变亮,C灯变暗
C.A、C灯变亮,B灯变暗D.A灯变亮,B、C灯变暗
【答案】A
11.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位),则该质点()
A. 第1s内的位移是5m
B. 前2s内的平均速度是6m/s
C. 任意相邻的1s 内位移差都是1m
D. 任意1s内的速度增量都是2m/s
【答案】D
12.(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】
13.下列四幅图中,能表示物体作匀速直线运动的图像是()
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
14.如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、
M、N是y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y轴的右侧,MP⊥ON,则()
A.M点的电势比P点的电势高
B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功
C.M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动
【答案】AD
15.如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向如图甲所示,左线圈连着正方形线框abcd,线框所在区域存在变化的磁场,取垂直纸面向里为正,磁感应强度随时间变化如图乙所示,不计线框以外的感生电场,右侧线圈连接一定值电阻R,下列说法中正确的是()
A. t1时刻ab边中电流方向由a→b,e点电势高于f点
B. 设t1、t3时刻ab边中电流大小分别为i1、i3,则有i1<i3,e点与f点电势相等
C. t2~t4时间内通过ab边电量为0,定值电阻R中无电流
D. t5时刻ab边中电流方向由a→b,f点电势高于e点
【答案】B
【解析】:A、时刻磁场方向向里且均匀增加,根据楞次定律,线框中感应电流沿逆时针方向,ab边中电流方向由,根据法拉第电磁感应定律知,正方形线框中的感应电动势是恒定值,原线圈中电流值恒定,副线圈中不产
生感应电动势,e点电势等于f点电势,故A错误;
B、根据法拉第电磁感应定律, 时刻磁感应强度的变化率小于时刻的磁感应强度变化率,
,根据欧姆定律,知,所以B选项是正确的;
C、时间内磁感应强度均匀变化,磁通量均匀变化,有恒定感应电流通过ab,通过ab边的电量不为0,副线圈磁通量不变,定值电阻中无电流,故C错误;
D、时刻磁场方向垂直纸面向外,磁场变小,磁通量减小,根据楞次定律得感应电流逆时针,ab边中电流方向
,磁感应强度的变化率增大,感应电流大小变大,穿过原副线圈的磁通量增大,根据楞次定律,副线圈中感应电动势上正下负,因此e点电势高于f点,故D错误; 所以B选项是正确的
综上所述本题的答案是:B
16.如图所示,滑块穿在水平横杆上并可沿杆左右滑动,它的下端通过一根细线与小球相连,小球受到水平向右的拉力F的作用,此时滑块与小球处于静止状态.保持拉力F始终沿水平方向,改变F的大小,使细线与竖直方向的夹角缓慢增大,这一过程中滑块始终保持静止,则()
A. 滑块对杆的压力增大
B. 滑块受到杆的摩擦力不变
C. 小球受到细线的拉力大小增大
D. 小球所受各力的合力增大
【答案】C
【解析】
二、填空题
17.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上时具有动能60J,它运动到等势面φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么,当该电荷的电势能为12 J时,其动能大小为____ J。
【答案】18
18.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
19.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。
【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
20.如图 所示,在坐标系xOy 的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy 平面向里;第四象限内有沿y 轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E 。
一带电量为+q 、质量为m 的粒子,自y 轴上的P 点沿x 轴正方向射入第四象限,经x 轴上的Q 点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场。
已知OP =d ,OQ =2d 。
不计粒子重力。
(1)求粒子过Q 点时速度的大小和方向。
(2)若磁感应强度的大小为一确定值B 0,粒子将以垂直y 轴的方向进入第二象限,求B 0。
(3)若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过Q 点,且速度与第一次过Q 点时相同,求该粒子相邻两次经过Q 点所用的时间。
【答案】 (1)2 方向与水平方向成45°角斜向上 (2) (3)(2+π) qEd m mE 2qd 2md qE
【解析】
(2)设粒子做圆周运动的半径为R 1,粒子在第一象限的运动轨迹如图甲所示,O 1为圆心,由几何关系可知△O 1OQ 为等腰直角三角形,得
R 1=2d ⑨
2由牛顿第二定律得
qvB 0=m ⑩v 2
R
1联立⑦⑨⑩式得B 0= ⑪mE 2qd
甲
(3)设粒子做圆周运动的半径为R 2,由几何分析,粒子运动的轨迹如图乙所示,O 2、O 2′是粒子做圆周运动的圆心,Q 、F 、G 、H 是轨迹与两坐标轴的交点,连接O 2、O 2′,由几何关系知,O 2FGO 2′和O 2QHO 2′均为矩形,进而知FQ 、GH 均为直径,QFGH 也是矩形,又FH ⊥GQ ,可知QFGH 是正方形,△QOF 为等腰直角三角形。
可知,粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆,得2R 2=2d ⑫
2粒子在第二、第四象限的轨迹为长度相等的线段,得
21.如图,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。
金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 Ω。
已知开关断开时两弹簧的伸长量为0.5 cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm。
重力加速度大小取10 m/s2。
判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。
【答案】 安培力的方向竖直向下,金属棒的质量为0.01 kg
【解析】
22.一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。