赫山区第一中学校2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理
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赫山区第一中学校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. 如图的电路中,输入电压U 恒为12V ,灯泡L 上标有“6V 、12W ”字样,电动机线圈的电阻R M =0.50Ω。
若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是
A .电动机的输入功率为14W
B .电动机的输出功率为12W
C .电动机的热功率为2.0W
D .整个电路消耗的电功率为22W 【答案】C
2. (2015·江苏南通高三期末)2012年10月15日著名极限运动员鲍姆加特纳从3.9万米的高空跳下,并成功着陆。
假设他沿竖直方向下落,其v -t 图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A .0~t 1时间内运动员及其装备机械能守恒
B .t 1~t 2时间内运动员处于超重状态
C .t 1~t 2时间内运动员的平均速度v -
<v 1+v 2
2
D .t 2~t 4时间内重力对运动员所做的功等于他克服阻力所做的功
【答案】BC
【解析】0~t 1内速度图线的斜率在减小,说明运动员做加速度逐渐减小的加速运动,加速度方向向下,所以运动员及其装备一定受到阻力作用,机械能不守恒,故A 错误;t 1~t 2时间内由于图象的斜率在减小,斜率为负值,说明加速度方向向上,根据牛顿运动定律得知运动员处于超重状态,B 正确;t 1~t 2时间内,若运动员做匀减速运动,平均速度等于v 1+v 2
2,而根据“面积”表示位移得知,此过程的位移小于匀减速运动的位移,
所以此过程的平均速度v -
<v 1+v 2
2
,C 正确;t 2~t 4时间内重力做正功,阻力做负功,由于动能减小,根据动能
定理得知,外力对运动员做的总功为负值,说明重力对运动员所做的功小于他克服阻力所做的功,D 错误。
3. 在如图所示的点电荷Q 的电场中,一试探电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 、E 各点,B 、C 、D 、E 在以Q 为圆心的圆周上,则电场力
A. 从A 到B 做功最大
B. 从A 到C 做功最大
C. 从A 到E 做功最大
D. 做功都一样大 【答案】D
【解析】试题分析:由点电荷的电场分布特点可知,B 、C 、D 、E 四点位于对场源电荷为圆心的同一个圆上,即位于同一等势面上,将试探电荷从A 点移到同一等势面上电场力做功相等,所以只有选项D 正确; 考点:等势面、静电力做功
4. (2016·山东师大附中高三月考)质量为m 的物体放在水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g 。
用水平力拉物体,运动一段时间后撤去此力,最终物体停止运动。
物体运动的v -t 图象如图所示。
下列说法正确的是( )
A .水平拉力大小为F =m v 0
t 0
B .物体在3t 0时间内位移大小为3
2v 0t 0
C .在0~3t 0时间内水平拉力做的功为1
2mv 20
D .在0~3t 0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为1
2μmgv 0
【答案】BD
【解析】根据v -t 图象的斜率表示加速度,则匀加速运动的加速度大小a 1=v 0
t 0
,匀减速运动的加速度大小a 2
=v 02t 0,根据牛顿第二定律得,F -F f =ma 1, F f =ma 2,解得,F =3mv 02t 0
,A 错误;根据图象与坐标轴围成的面积表示位移,则物体在3t 0时间内位移大小为x =32v 0t 0,B 正确;0~t 0时间内的位移x ′=1
2
v 0t 0,则0~3t 0时间
内水平拉力做的功W =Fx ′=34mv 20,故C 错误;0~3t 0时间内物体克服摩擦力做功W =F f
x =3
2v 0t 0
μmg ,则在0~3t 0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为P -=W t =1
2μmgv 0,故D 正确。
5. 如图所示,两根等长的绳子AB 和BC 吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB 与水平方向的夹角不变,将绳子BC 逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC 的拉力变化情况是( )
A .增大
B .先减小后增大
C .减小
D .先增大后减小
【答案】B 【解析】
6. 一条形磁铁静止在斜面上,固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流,如图所示,若将磁铁的N 极位置与S 极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置,则磁铁对斜面的压力F 和摩擦力f F 的变化情况分别是
A. F 增大, f F 减小
B. F 减小,
f F 增大
C. F 与f F 都减小
D. F 与f F 都增大
【答案】D
【解析】在磁铁的N 极位置与S 极位置对调前,根据左手定则判断可以知道,导线所受的安培力方向斜向下, 由牛顿第三定律得知,磁铁所受的安培力方向斜向上,
设安培力大小为F 安,斜面的倾角为α,磁铁的重力为G,由磁铁的受力平衡得: 斜面对磁铁的支持力: =)cos F G F α-安( , 摩擦力: f=)sin G F α-安( , 在磁铁的N 极位置与S 极位置对调后,
同理可以知道,斜面对磁铁的支持力: =)cos F G F α+安( , 摩擦力: f=)sin G F α+安( 可见,F 、f 都增大,故D 正确; 综上所述本题答案是:D
7. 如图所示,A 、B 、C 三球质量均为m ,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A 球相连,A 、B 间固定一个轻杆,B 、C 间由一轻质细线连接。
倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是
A .A 球的受力情况未变,加速度为零
B.C球的加速度沿斜面向下,大小为g
C.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为0.5g sin θ
D.A、B之间杆的拉力大小为2mg sin θ
【答案】C
【解析】细线被烧断的瞬间,AB作为整体,不再受细线的拉力作用,故受力情况发生变化,合力不为零,加速度不为零,A错误;对球C,由牛顿第二定律得:,解得:,方向向下,B错误;以A、B组成的系统为研究对象,烧断细线前,A、B静止,处于平衡状态,合力为零,弹簧的弹力
,以C为研究对象知,细线的拉力为,烧断细线的瞬间,A、B受到的合力等于
,由于弹簧弹力不能突变,弹簧弹力不变,由牛顿第二定律得:
,则加速度,B的加速度为:,以B为研究对象,由牛顿第二定
律得:,解得:,C正确,D错误。
8.用一根绳子竖直向上拉一个物块,物块从静止开始运动,绳子拉力的功率按如图所示规律变化,0~to时间内物块做匀加速直线运动,to时刻后物体继续加速,t1时刻物块达到最大速度。
已知物块的质量为m,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A. 物块始终做匀加速直线运动
B. 0~t0时间内物块的加速度大小为
C. to时刻物块的速度大小为
D. 0~t1时间内绳子拉力做的总功为
【答案】D
【解析】由图可知在0-t0时间内物块做匀加速直线运动,t0时刻后功率保持不变,根据P=Fv知,v增大,F减小,物块做加速度减小的加速运动,当加速度减小到零,物体做匀速直线运动,故A错误;根据P0=Fv=Fat,
由牛顿第二定律得:F=mg+ma,联立可得:P=(mg+ma)at,由此可知图线的斜率为:,可
知,故B错误;在t1时刻速度达到最大,F=mg,则速度:,可知t0时刻物块的速度大小小于,故C错误;在P-t图象中,图线围成的面积表示牵引力做功的大小即:,故D正确。
所以D正确,ABC错误。
9.物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间的变化规律如图所示,取开始时的运动方向为正方向,则物体运动的v–t图象是
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】在0~1 s内,物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动,在1~2 s内,加速度反向,速度方向与加速度方向相反,所以做匀减速运动,到2 s末时速度为零。
2~3 s内加速度变为正向,物体又从静止开始沿加速度方向匀加速运动,重复0~1 s内运动情况,3~4 s内重复1~2 s内运动情况。
在0~1 s内,物体从
静止开始正向匀加速运动,速度图象是一条直线,1 s末速度,在1~2 s内,,物体将仍沿正方向运动,但做减速运动,2 s末时速度,2~3 s内重复0~1 s内运动情况,3~4 s 内重复1~2 s内运动情况,综上正确的图象为C。
10.放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示.下列说法正确的是()
A. 0~6s内物体的位移大小为30m
B. 0~6s内拉力做的功为70J
C. 合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等
D. 滑动摩擦力的大小为5N
【答案】ABC
【解析】A项:0~6s内物体的位移大小x==30m.故A正确.
B项:在0~2s内,物体的加速度a==3m/s2,由图,当P=30W时,v=6m/s,得到牵引力F==5N.在0~2s内物体的位移为x1=6m,则拉力做功为W1=Fx1=5×6J=30J.2~6s内拉力做的功W2=Pt=10×4J=40J.所以0~6s内拉力做的功为W=W1+W2=70J.故B正确.
C项:在2~6s内,物体做匀速运动,合力做零,则合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等.故C 正确.
D项:在2~6s内,v=6m/s,P=10W,物体做匀速运动,摩擦力f=F,得到f=F==.故D错误.点晴:速度图象的“面积”表示位移.0~2s内物体做匀加速运动,由速度图象的斜率求出加速度,2~6s内物
体做匀速运动,拉力等于摩擦力,由P=Fv求出摩擦力,再由图读出P=30W时,v=6m/s,由F=求出0~2s 内的拉力,由W=Fx求出0~2s内的拉力做的功,由W=Pt求出2~6s内拉力做的功.
11.一段东西方向放置的横截面积为0.05平方厘米的导电材料中,每秒中有0.4库仑正电荷向东移动,有0.6库仑负电荷向西移动,则电流强度是:()
A. 0.4安培;
B. 0.2安培;
C. 0.6安培;
D. 1安培.
【答案】D
12.关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是
A. 闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动可以在回路中产生感应电流
B. 穿过闭合回路的磁通量发生变化,可以在回路中产生感应电流
C. 整个闭合回路在匀强磁场中垂直于磁场方向做切割磁感线运动,可以产生感应电流
D. 只要穿过回路的磁通量发生变化,就会有感应电流产生
【答案】AB
【解析】只要闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动,闭合回路的磁通量发生了变化,电路中就有感应电流,故AB正确;整个闭合回路在匀强磁场中垂直于磁场方向做切割磁感线运动,如果磁通量没变化,也不会产生感应电流,故C错误;必须穿过闭合回路的磁通量发生变化,才会有感应电流产生,故D错误。
所以AB 正确,CD错误。
13.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.
14.在静电场中,下列说法正确的是()
A. 电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零
B. 电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同
C. 电场强度的方向可以跟等势面平行
D. 沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的
【答案】D
【解析】A.等量同种点电荷连线中点处的电场强度为零,但电势不一定为零,电势高低与零势面的选取有关,故A错误;
B.在匀强电场中,电场强度处处相等,但电势沿电场线方向降低,故B错误;
C.电场线方向处处与等势面垂直,即电场线上各点的切线方向与等势面垂直,各点电场强度方向就是电场线各点切线方向,故C错误;
D.电场强度方向是电势降落最快的方向,故D正确。
故选:D
15.关于电流激发的磁场,下列四个图中,磁场方向跟电流方向标注正确的是
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】根据安培右手定则可知,A图的电流方向向上,产生从上往下看逆时针方向的磁场,故A正确;同理B图符合安培右手定则,故B正确;根据安培右手定则可知,小磁针的N极应该指向左方,故C错误;根据安培右手定则可知,D图中小磁针的N极应该垂直纸面向外,故D错误。
所以AB正确,CD错误。
16.如图所示,a、b是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点,现将某检验电荷分别放在a、b两点,下列说法中正确的是
A. 受到电场力大小相等,方向相同
B. 受到电场力大小相等,方向相反
C. 受到电场力大小不相等,方向相反
D. 受到电场力大小不相等,方向相同
【答案】D
【解析】试题分析:由图可知看出:a处电场线密,电场强度大.两点的电场线的切线方向相同,所以电场强度方向相同,放入同种检验电荷,受到的电场力大小不等,方向相同.故选D
考点:等量异种电荷的电场.
17.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/s 2
B .电梯可能向下减速运动,加速度大小为12 m/s 2
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/s 2,方向竖直向下,则电梯的加速度大小为2 m/s 2,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 。
18.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v ﹣t 图象如图所示。
以下判断正确的是
A .前2 s 内货物处于超重状态
B .第3 s 末至第5 s 末的过程中,货物完全失重
C .最后2 s 内货物只受重力作用
D .前2 s 内与最后2 s 内货物的平均速度和加速度相同 【答案】A
【解析】A .在前2 s 内,图象的斜率为正,加速度为正方向,说明加速度向上,货物处于超重状态,故A 正确;B .第3 s 末至第5 s 末的过程中,货物匀速运动,重力等于拉力,B 错误;C 、最后2 s 内,加速度为
2206m/s 3m/s 2
v a t ∆-=
==-∆≠g ,故货物并不是只受重力,故C 错误。
D .前2 s 内货物做匀加速直线运动,平均速度为04m/s=2m/s 2v +=,最后2 s 内货物的平均速度为06
m/s=3m/s 2v +=,故D 错误。
故选A 。
二、填空题
I=300μA,内阻R g=100 Ω,可变电阻R的最大19.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)
20.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“2.0V,0.5A”。
备有下列器材:
A. 电源E(电动势为3.0V,内阻不计)
B. 电压表(量程0-3V,内阻约)
C. 电压表(量程0-15V,内阻约)
D. 电流表(量程0-3A,内阻约)
E. 电流表(量程0-0.6A,内阻约)
F. 滑动变阻器(0-,3.0A)
G. 滑动变阻器(0-,1.25 A)
H. 开关和若干导线
为了尽可能准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线,请完成以下内容。
(1)实验中电压表应选用______,电流表应选用______,滑动变阻器应选用_____(请填写选项前对应的字母)。
测量时采用图中的_________图电路(选填“甲”或“乙”)。
(2)图丙是实物电路,请你不要改动已连接的导线,把还需要连接的导线补上。
____
(3)某同学完成该实验后,又找了另外两个元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由半导体材料制成的,它的电阻随温度的升高而减小。
他又选用了合适的电源、电表等相关
请根据表中数据在图丁中作出该元件的I-U图线_____;
该元件可能是由________(选填“金属”或“半导体”)材料制成的。
【答案】(1). B (2). E (3). F (4). 甲(5).
(6). (7). 半导体
【解析】(1)灯泡的额定电压为2.0V,则电压表选择B.由于灯泡的额定电流为0.5A,则电流表选择E.灯
泡的电阻,为了便于测量,滑动变阻器选择F.灯泡的电流和电压从零开始测起,滑动变阻
器采用分压式接法,灯泡的电阻与电流表内阻相当,属于小电阻,电流表采用外接法,即采用甲电路.(2)实物连线如图;
(3)根据描点法得出该元件的I-U图线如图所示,由图线可知,电阻随着电流增大而减小,属于半导体材料成.
点睛:本题考查了连接实物电路图、描点作图,确定滑动变阻器与电流表的接法是正确连接实物电路图的前提与关键,电压与电流从零开始变化时,滑动变阻器应采用分压接法.
21.某待测电阻R x的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,
实验室提供器材如下:
A .电流表A 1(量程150mA ,内阻r 1约10Ω)
B .电流表A 2(量程20mA ,内阻r 2=30Ω)
C .定值电阻R 0=100Ω
D .滑动变阻器R ,最大阻值为5Ω
E .电源E ,电动势E=4V (内阻不计)
F .开关S 及导线若干
①根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3,请你在虚线框内画出测量R x 的实验原理图(图中元件用题干中相应英文字母符号标注)。
②实验时电流表A 1的读数为I 1,电流表A 2的读数为I 2,用已知和测得的物理量表示R x = 。
【答案】 (2分)
(4分)
三、解答题
22.现有内阻为,量程为
的毫安表。
要把它改装为量程为3mA 和10mA 的双量程毫安表,
改装电路图如下。
要求使用a 、c 接线柱时量程为3mA ,使用a 、b 接线柱时量程为10mA 。
(1)求、的阻值;
(2)如果将上述表头改装成我们实验室中常见的3A 量程的安培表,实际中用这种安培表测量时常常忽略其内阻。
请你阐述其中的道理。
【答案】(1),
(2)因为同一表头改装成电流表的量程越大,表头内阻就越小。
【解析】(1)由欧姆定律可得,接ab 时: ;
接ac 时:
带入数据解得:R 1=15Ω;R 2=35Ω
(2)因为同一表头改装成电流表的量程越大,表头内阻就越小,所以实际中用这种安培表测量时常常忽略其内阻。
2
1
22)
(I I r R I R o x -+=
点睛:此题是关于电表改装的计算;要知道电流计改装电流表要并联分流电阻,改装成电压表要串联分压电阻. 23.发射宇宙飞船的过程要克服引力做功,已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距地球中心为
r处的过程中,引力做功为W=G Mm
r
,飞船在距地球中心为r处的引力势能公式为E p=- G Mm
r
,式中G为万
有引力恒量,M为地球质量。
若在地球的表面发射一颗人造地球卫星,如果发身的速度很大,此卫星可以上升到离地心无穷远处(即地球引力作用范围之外)这个速度称为第二宇宙速度(也称逃逸速度)。
(1)试推导第二宇宙速度的表达式?
(2)已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞,设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×1030kg,求它的可能最大半径?
【答案】
【解析】
(1)设无穷远处的引力势能为零,地球半径为R,第二宇宙速度为v,则由机械能守恒定律得:
1 2mv2- G
Mm
R
=0,
解得:。