安徽省淮北市杨柳中学高二物理联考试题带解析

安徽省淮北市杨柳中学高二物理联考试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （多选题）如图所示，甲、乙两小车能在光滑水平面上自由运动，两根磁铁分别固定在两车上，甲车与磁铁的总质量为1kg，乙车和磁铁的总质量为2kg，两磁铁的同名磁极相对时，推一下两车使它们相向运动，t时刻甲的速度为3m/s，乙的速度为2m/s，它们还没接触就分开了，则（）
A．乙车开始反向时，甲车速度为0.5m/s方向与原速度方向相反
B．甲车开始反向时，乙的速度减为0.5m/s方向不变
C．两车距离最近时，速率相等，方向相同
D．两车距离最近时，速率都为m/s，方向都与t时刻乙车的运动方向相反
参考答案：
BC
【考点】动量守恒定律．
【分析】甲车和乙车组成的系统，在整个过程中动量守恒，结合动量守恒定律进行分析，明确当两车速度相同时，相距最近，而乙车反向时速度为零．
【解答】解：A、系统不受外力，总动量守恒，设甲的初速度方向为正方向；当乙车速度为零时，开始反向，根据动量守恒得：
m甲v1﹣m乙v2=m甲v1′，
解得：v1′=﹣1m/s，方向与原来方向相反．故A错误．
B、当甲车速度为零时，开始反向，根据动量守恒定律得：
m甲v1﹣m乙v2=m乙v2′，
解得：v2′=﹣0.5m/s，方向与原来乙的方向相同．故B正确．
CD、当两者速度相同时，相距最近，根据动量守恒得：m甲v1﹣m乙v2=（m甲+m乙）v，
解得：v=m/s，方向与乙车原来的速度方向相同．故C正确，D错误．
故选：BC．
2. 一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图所示，则（）
A．t3时刻火箭距地面最远
B．t2～t3时间内，火箭在向下降落
C．t3时刻火箭落回地面
D．0～t3时间内，火箭始终处于失重状态
参考答案：
A
3. 在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大．关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：
①c光的频率最大②a光的传播速度最小③b光的折射率最大④a光的波长比b光的短
根据老师的假定，以上回答正确的是
A．②④ B．①③
C．③④ D. ①②
参考答案：
A
4. （单选）（2013?盐城一模）如图所示，匀强电场中有一圆，其平面与电场线平行，O为圆心，A、B为圆周上的两点．现将某带电粒子从A点以相同的初动能向各个不同方向发射，到达圆周上各点时，其中过B点动能最大，不计重力和空气阻力．则该电场的电场线一定是与（）
A．OB平行B．OB垂直C．AB平行D．AB垂直
参考答案：
A 电场线
解：由题，带正电的粒子在匀强电场中从以相同的初动能从A 点出发，从B 点离开圆面时，带电粒子只受电场力作用，粒子的动能最大，根据动能定理知，说明电场力做功最大，AB 间电势差最大；若过B 点作匀强电场的等势面，该面与圆只能有一个交点，即该等势面在B 点与圆相切，而电场方向与等势面是垂直的，从A 到B 电场力对小球做正功，小球的位移方向与电场力的夹角小于90°，因而电场方向沿OB 方向，即电场线平行于OB 方向． 故选A
5. 一环形跑道的周长为400 m ，运动员沿跑道跑完一周，他运动的路程和位移的大小分别为（ ）
A ．0，0
B ．0，400 m
C ．400 m ，0
D ．400 m ，
400 m
参考答案：
C
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 电源的电动势为4.5V ，内电阻为0.50Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时流过电源的电流
为 A ，路端的电压为 V ．
参考答案：
1，4
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【分析】已知电源的电动势，内电阻和外电阻，根据闭合电路欧姆定律求出流过电源的电流，由欧姆定律求出路端电压．
【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得 I=
=
路端的电压为U=IR=1×4V=4V 故答案为：1，4
7. （6分）如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×C 的负电荷由A 点移到B 点，其
电势能增加了0.2 J ，已知A 、B 两点间距离为2cm 两点连线与电场方向成
角。

则：(1)该
负电荷由A 移到B 的过程中，电场力所做的功
= ；(2)A 、B 两点间的电势差以
= ；(3)该匀强电场的电场强度E= 。

参考答案：
（1）-0.2 J （2分）；（2）100 V （2分）；（3）1×104 V/m （2分）
8. 地球南极对应于地磁_____________ 地球北极对应于地磁____________。

参考答案： 北极 ，南极。

9. （4分）人站在h 高处的平台上，水平抛出一个质量为m 的物体，物体落地时的速度为v ，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则小球落地时的机械能E= 。

参考答案：
mv 2/2
10. （12分）回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D 形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场，高频交流电源的周期与带电粒子在D 形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加速（尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B ，离子源置于D 形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为q ，质量为m ，最大回转半径为R ，其运动轨道如图所示，则：
（1）两盒所加交流电的频率为__________；
（2）粒子离开回旋加速器时的动能为_________；
（3）设两D形盒间电场的电势差为U，忽略粒子在电场中加速所用的时间，则粒子在回旋加速器中运动的总时间t为__________。

参考答案：
（1）；（2）；（3）t。

11. （4分）小颖在田径场绕400m环形跑道跑了2圈，则她的位移大小是_______m，路程是_________m。

参考答案：
0；800
12. 若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J的功，则此过程中的气泡
________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J，气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1 J的功，同时吸收了0.3 J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了________J.
参考答案：
吸收，0.6，0.2。

13. 如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r．现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为________，方向________．
参考答案：
，垂直纸面向外
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1) 带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2) 细绳的长度L.
参考答案：
（1）（2）
（1）对B球，由平衡条件有：mgtan θ=qE
带电小球在B处产生的电场强度大小：
（2）由库仑定律有：
其中：r=2Lsin θ=L
解得：
【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．
15. （5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）
参考答案：
红外线、紫外线、X射线等。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为R，匀强磁场的高度为H，（L<H），磁感应强度为B，线框下落过程中ab边与磁场边界平行且保持水平。

已知ab边刚进入磁场时和ab边刚穿出磁场时线框都做减速运
动，加速度大小都为．求：
（1）ab边刚进入磁场时和ab边刚出磁场时的速度大小；
（2）cd边刚进入磁场时，线框的速度大小；
（3）线框进入磁场的过程中，产生的热量．
参考答案：
（1）（2）（3）
17. 如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M=4kg，木板长度为5.6m；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m=1kg，其尺寸远小于木板的长度。

小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4,若滑块所受的最大静摩擦力是相同压力下滑动摩擦力的1.2倍，g取10m/s2,问：（1）现用水平恒力F作用在木板M上，为使得m能从M上面滑落下来，求F的大小范围。

（2）其它条件不变，若作用在木板上的水平恒力F=28N，若要求物块能滑离木板，求水平力F作用的最短时间。

参考答案：
（1）设使得m从M上面滑落下来，F的最小值为，此时两物体间的静摩擦力达到了最大静摩擦力，此时两物体的加速度相等，设为a
对m分析有：
1分
1分
对整体有：
2分
解得：
1分
范围为：（有无等号都不扣分）1分
（2）当F=28N时，两物体一定出现了相对滑动，欲抽出木板且水平力作用的时间最短，木板只能是先加速，然后撤掉外力让木板减速，此过程中物块一直在加速，直至速度相等的瞬间滑离木板。

设木板加速时间为，减速时间为
1分
1分
1分
1分
1分
1分
1分
解得：1分
18. 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O点为单摆的悬点，现将小球（可视为质点）拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在坚直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置．∠AOB=∠COB=α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息（g取10m/s2）求：
（1）单摆的周期和摆长；
（2）摆球质量及摆动过程中的最大速度．
参考答案：
解：（1）小球在一个周期内两次经过最低点，根据该规律，知T=0.4πs．
根据T=2π，则L==0.4m．
（2）在最高点A，有F min=mgcosθ=0.495N
在最低点B，有F max=mg+m
从A到B，滑块机械能守恒，有mgR（1﹣cosθ）=mv2；
联立三式解得：m=0.05kg．
小球在最低点时速度最大，在最低点有：F max=mg+m
代入数据解得：v=0.283m/s．
答：（1）单摆的周期为0.4πs，摆长为0.4m．
（2）摆球质量0.05kg，摆动过程中的最大速度为0.283m/s．。