内丘县高中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理
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内丘县高中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2. 已知元电荷数值为
,某个物体带电量不可能是
A.
B.
C. D.
3. 质量为m 的带电小球在匀强电场中以初速v 0水平抛出,小球的加速度方向竖直向下,其大小为2g/3。
则
在小球竖直分位移为H 的过程中,以下结论中正确的是(
)
A. 小球的电势能增加了2mgH/3
B. 小球的动能增加了2mgH/3
C. 小球的重力势能减少了mgH/3
D. 小球的机械能减少了mgH/3
4. 家用电吹风中,有一个小电动机和与它串联的一段电热丝。
电热丝加热空气,电动机带动风叶转动,送出热风。
设电动机线圈的电阻为,电热丝的电阻为。
将电吹风接到直流电源上,电源输出电压为U ,输出电流为I ,电吹风消耗的电功率为P 。
以下表达式中正确的是
A. B.
C. D.
5. (2016·河北省保定高三月考)2014年10月24日,“嫦娥五号”飞行试验器在西昌卫星发射中心发射升空,并在8天后以“跳跃式再入”方式成功返回地面。
“跳跃式再入”指航天器在关闭发动机后进入大气层,依靠大气升力再次冲出大气层,降低速度后再进入大气层,如图所示,虚线为大气层的边界。
已知地球半径为R ,地心到d 点距离为r ,地球表面重力加速度为g 。
下列说法正确的是( )
A .飞行试验器在b 点处于完全失重状态
B .飞行试验器在d 点的加速度小于gR 2
r 2C .飞行试验器在a 点速率大于在c 点的速率
D .飞行试验器在c 点速率大于在e 点的速率
6.如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的等势面,一个电子垂直经过等势面D时的动能为20 eV,经过等势面C时的电势能为-10 eV,到达等势面B时的速度恰好为零。
已知相邻等势面间的距离为5 cm,不计电子的重力,下列说法中正确的是()
A. C等势面的电势为10 V
B. 匀强电场的电场强度为200 V/m
C. 电子再次经过D等势面时,动能为10 eV
D. 电子的运动是匀变速曲线运动
7.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.
8.一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力
A.t=2 s时最小B.t=2 s时最大
C.t=6 s时最小D.t=8.5 s时最大
9.气球以10m/s的速度匀速竖直上升,它上升到15m高处时,一重物由气球里掉落,则下列说法错误的是(不计空气阻力, g=10m/s2):()
A. 重物要经过3s才能落到地面
B. 重物上升的最大高度是15m
C. 到达地面时的速度是20m/s
D. 2s末重物再次回到原抛出点
10.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
11.如图所示,质点α、b在直线PQ上,质点α由P点出发沿PQ方向向Q做初速度为零的匀加速直线运动.当
质点α运动的位移大小为x 1时,质点b 从Q 沿QP 方向向P 点做初速度为零的匀加速直线运动,当b 的位移为x 2时和质点α相遇,两质点的加速度大小相同,则PQ 距离为( )
A. 122x x ++
B. 122x x ++
C. 122x x +
D. 122x x +12.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
13.(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
14.(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R0,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-I2R
C.电源的输出功率为IE-I2r
D.整个电路的热功率为I2(R0+R+r)
15.如图所示,虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹,A、B 为其运动轨迹上的两点。
小球经过A点时,速度大小为10 m/s、与竖直方向夹角为60°;它运动到B点时速度方向与竖直方向夹角为30°。
不计空气阻力,重力加速度取10m/s²,下列叙述正确的是
A. 小球通过B点的速度为12m/s
B. 小球的抛出速度为5m/s
C. 小球从A点运动到B点的时间为1s
D. A、B之间的距离为6m
16.(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
二、填空题
17.如图所示,质量是m=10g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5m的金属滑轨上,滑轨平面与水平面倾角为30°,ab静止时通过电流为10A,要使ab静止,磁感强度至少等于_____,方向为______。
(取g=10m/s2)18.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。
19.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
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B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0。
(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。
21.如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。
已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。
不计重力。
求A、B两点间的电势差。
22.如图所示,在竖直面内有一个光滑弧形轨道,其末端水平,且与处于同一竖直面内的光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接。
A、B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧。
两滑块从弧形轨道上的某一高处P点由静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过圆形轨道的最高点,后面的滑块B恰能返回P点。
已知圆形轨道的半径R=0.72m,滑块A的质量m A=0.4kg,滑块B的质量m B=0.1kg ,重力加速度g取10m/s²,空气阻力可忽略不计。
求:
(1)滑块A运动到圆形轨道最高点时速度的大小;
(2)两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h;
(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。
内丘县高中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理(参考答案)
一、选择题
1. 【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
2. 【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.
3. 【答案】BD
4. 【答案】AD
【解析】A 、电吹风机消耗的电功率P 是总的功率,总功率的大小应该是用P=IU 来计算,所以总功率P=IU ,故A 正确,B 错误;电吹风机中发热的功率要用I 2R 来计算,所以总的发热功率为P=I 2(R 1+R 2),吹风机的总功率P=IU 要大于发热部分的功率,所以C 错误,D 正确;故选AD .
点睛:对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的.
5. 【答案】C
【解析】飞行试验器沿ab 轨迹做曲线运动,曲线运动的合力指向曲线弯曲的内侧,所以在b 点合力方向即加
速度方向向上,因此飞行试验器在b 点处于超重状态,故A 错误;在d 点,飞行试验器的加速度a =,又GM r 2因为GM =gR 2,解得a =g ,故B 错误;飞行试验器从a 点到c 点,万有引力做功为零,阻力做负功,速度R 2r
2减小,从c 点到e 点,没有空气阻力,机械能守恒,则c 点速率和e 点速率相等,故C 正确,D 错误。
6. 【答案】AB
【解析】试题分析:只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变.根据题目所给条件,C 等势面的电势为
,故A 等势面电势不为10V ,A 错;电子在相邻等势面间运动时,电场力做功W=qU
相等,因为电子在D 等势面的动能为20eV ,到达等势面B 时的速度恰好为零,电子在D 到C 等势面间运动时,电场力做功大小为,,匀强电场的场强为
,B项正确。
电子再次经过D等势面时,动能不变仍为20eV,C项错误。
电子在匀强电场中受恒力作用,运动方向和电场力方向共线电子的运动是匀变速直线运动,D项错误,故选B 考点:电势能、能的转化和守恒
点评:难度中等,学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系,如只有重力做功,动能和电势能之和保持不变;那么只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变
7.【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.
8.【答案】B
【解析】
9.【答案】B
10.【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。
11.【答案】B
12.【答案】A
【解析】由法拉第电磁感应定律:,故A正确,BCD错误。
13.【答案】CD
【解析】
14.【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。
15.【答案】C
【解析】根据速度的分解与合成可得小球平抛运动的初速度为:
,小球通过B 点的速度为:,故AB 错误;根据速度的分解与合成可得小球在A 点时竖直分速度为:
,在B 点的竖直分速度为:,则小球从A 点到B 点的时间为:
,故C 正确;根据速度位移公式可得A 、B 之间的竖直距离为:
,A 、B 间的水平距离为:
,则A 、B 之间的距离为:
,故D 错误。
所以C 正确,ABD 错误。
16.【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。
二、填空题
17.【答案】 0.01T (2分) 垂直斜面向上(2分)
三、解答题
20.【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.【答案】 mv02 q
【解析】
22.【答案】(1)(2)0.8m(3)4J
【解析】试题分析:(1)设滑块A恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为v2,根据牛顿第二定律有m A g=m A v2==m/s
(2)设滑块A在圆形轨道最低点被弹出时的速度大小为v1,对于滑块A从圆形轨道最低点运动到最高点的过程,根据机械能守恒定律,有
m A v12=m A g•2R+m A v22
v1=6m/s
设滑块A和B运动到圆形轨道最低点速度大小为v0,对滑块A和B下滑到圆形轨道最低点的过程,根据动能定理,有(m A+m B)gh=(m A+m B)v02
同理滑块B在圆形轨道最低点被弹出时的速度大小也为v0,弹簧将两滑块弹开的过程,对于A、B两滑块所组成的系统水平方向动量守恒,(m A+m B)v0=m A v1-m B v0
解得:h=0.8 m
(3)设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为E p,对于弹开两滑块的过程,根据机械能守恒定律,有(m A+m B)v02 + E p=m A v12+m B v02
解得:E p="4" J
考点:动量守恒定律及机械能守恒定律的应用
【名师点睛】本题综合性较强,解决综合问题的重点在于分析物体的运动过程,分过程灵活应用相应的物理规律;优先考虑动能定理、机械能守恒等注重整体过程的物理规律;尤其是对于弹簧将两滑块弹开的过程,AB
两滑块所组成的系统水平方向动量守恒,机械能守恒,根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式,即可求解。