东湖区外国语学校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. 下列结论中,正确的是(
)
A.电场线上任一点切线方向总是跟置于该点的电荷受力方向一致; B.电场中任何两条电场线都不可能相交。
C.在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同
2D.在库仑定律的表达式FkQ1Q2中,k2是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q12rr处的场强大小;而kQ1是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小
Qr2【答案】BD
2. 如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未画出)物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点缓慢拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度减小为零,重力加速度为g.则上述过程中(
)
1mga23B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-mga2C.经O点时,物体的动能等于W-mgaA.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W-D.物块动能最大时,弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能【答案】B【解析】
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3. 如图所示,在倾角为30°的斜面上的P点钉有一光滑小铁钉,以P点所在水平虚线将斜面一分为二,上 部光滑,下部粗糙.一绳长为3R轻绳一端系与斜面O点,另一端系一质量为m的小球,现将轻绳拉直小球从A点由静止释放,小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B点.已知OA与斜面底边平行,OP距离为2R,且与斜面底边垂直,则小球从A到B 的运动过程中(
)
1mgR B. 重力做功2mgR231C. 克服摩擦力做功mgR D. 机械能减少mgR.
44【答案】D
A. 合外力做功
【解析】以小球为研究的对象,则小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B点时,绳子的拉力为0,小球受到重力与斜面的支持力,重力沿斜面向下的分力恰好充当向心力,得:
2vBmgsin30m 解得: vBgRsin300R0gR212mvB0解得: 2A到B的过程中,重力与摩擦力做功,设摩擦力做功为Wf,则mgRsin300Wf1WfmgR4A:A到B的过程中,合外力做功等于动能的增加W合=B:A到B的过程中,重力做功WGmgRsin300C:A到B的过程中,克服摩擦力做功W克f121mvB-0=mgR,故A错误。241mgR,故B错误。21WfmgR,故C错误。
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D:A到B的过程中,机械能的变化E机Wf11mgR,即机械能减小mgR,故D正确。444. 如图所示,绝缘粗糙斜面固定在水平地面上,斜面所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场E,轻弹簧一端固定在斜面项端,另一端拴接一质量不计的绝缘薄板,一带正电的小滑块,从斜面上的P点由静止释放沿斜面向上运动,并能压缩弹簧至R点(图中未标出) 然后返回,则
A. 滑块从P点运动到R点过程中,其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功之和
B. 滑块从P点运动到R 点过程中,电势能的减少量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和C. 滑块返回过程能到达的最低位置位于P点的上方
D. 滑块最终停下来,克服摩擦力所做的功等于电势能减少量与重力势能增加量之差【答案】BC
【解析】试题分析:由题可知,小滑块从斜面上的P点处由静止释放后,沿斜面向上运动,说明小滑块开始时受到的合力的方向向上,开始时小滑块受到重力、电场力、斜面的支持力和摩擦力的作用;小滑块开始压缩弹簧后,还受到弹簧的弹力的作用.小滑块向上运动的过程中,斜面的支持力不做功,电场力做正功,重力做负功,摩擦力做负功,弹簧的弹力做负功.在小滑块开始运动到到达R点的过程中,电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能.由以上的分析可知,滑块从P点运动到R点的过程中,其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功、摩擦力做功之和,故A错误;由以上的分析可知,电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能,所以电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和,故B正确;小滑块运动的过程中,由于摩擦力做功,小滑块的机械能与电势能的和增加减小,所以滑块返回能到达的最低位置在P点的上方,不能在返回P点,故C正确;滑块运动的过程中,由于摩擦力做功,小滑块的机械能与电势能的和逐渐减小,所以滑块最终停下时,克服摩擦力所做的功等于电势能的减小量与重力势能增加量、弹性势能增加量之差,故D错误。考点:考查了功能关系的应用
【名师点睛】该题中,小滑块的运动的过程相对是比较简单的,只是小滑块运动的过程中,对小滑块做功的力比较多,要逐个分析清楚,不能有漏掉的功,特别是摩擦力的功
5. 如图所示的电路中,A、B是平行板电容器的两金属板。先将电键S闭合,定后将S断开,并将B板向下平移一小段距离,保持两板间的某点P与A板的不变。则下列说法正确的是( A.电容器的电容变小
)
等电路稳距离
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B.电容器内部电场强度大小变大C.电容器两极板电压变小 D.P点电势升高【答案】AD
6. 库仑定律是电磁学的基本定律。1766年英国的普里斯特利通过实验证实了带电金属空腔不仅对位于空腔内部的电荷没有静电力的作用,而且空腔内部也不带电。他受到万有引力定律的启发,猜想两个点电荷(电荷量保持不变)之间的静电力与它们的距离的平方成反比.1785年法国的库仑通过实验证实了两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比。下列说法正确的是( A.普里斯特利的实验表明,处于静电平衡状态的带电金属空腔内部的电势为零B.普里斯特利的猜想运用了“对比”的思维方法
C.为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的距离的平方成反比,库仑制作了库仑扭秤装置
D.为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比,库仑精确测定了两个点电荷的电荷量【答案】C
7. 两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( A.相同的速度C.相同的运动方向【答案】C
8. 放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧秤相连,如图所示,物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,今对物块A施加一水平向左的恒力F,使A、B一起向左匀加速运动,设A、B的质量分别为m、M,则弹簧秤的示数
)
B.相同的质量D.相同的加速度
)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据牛顿第二定律得:对整体:故选C。
9. (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
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,对B:F弹–μMg=Ma,解得,
电荷量为+q、质量为m的小球,以初速度v0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v0,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
mgL
B.A、B两点之间的电势差一定为
2q
mg
C.若该电场是匀强电场,则电场强度的值一定是
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
】
10.右图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的磁感应强度为B,匀强电场的电场强度为E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是( )
A. 质谱仪是分析同位素的重要工具B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小【答案】ABC
【解析】A.因同位素原子的化学性质完全相同,无法用化学方法进行分析,故质谱仪就成为同位素分析的重要
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工具,选项A正确;
B.在速度选择器中,带电粒子所受静电力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向,结合左手定则可知,选项B正确;
C.再由qE=qvB有v=,选项C正确;D.在磁感应强度为B0的匀强磁场中R=故选:ABC。
点睛:带电粒子经加速后进入速度选择器,速度v=E/B的粒子可通过选择器,然后进入匀强磁场,由于比荷不同,做圆周运动的半径不同,打在S板的不同位置。
11.如图所示,AB、CD 为两个光滑的平台,一倾角为 37°,长为 5 m 的传送带与两平台平 滑连接。现有一小煤块以 10 m/s 的速度沿平台 AB 向右运动,当传送带静止时,小煤块恰好能滑到平台 CD 上,则下列说法正确的是(重力加速度 g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)(
)
,所以选项D错误。
A. 小煤块跟传送带间的动摩擦因数ì=0.5
B. 当小煤块在平台 AB 上的运动速度 v=4 m/s 时,无论传送带匀速运动的速度多大,小物体都不能到达平台 CD
C. 若小煤块以 v=8 m/s 的速度沿平台 AB 向右运动,传送带至少要以 3m/s 的速度顺时针 运动,才能使小物体到达平台 CD
D. 若小煤块以 v=8m/s 的速度沿平台 AB 向右运动,传送带以 4m/s 的速度顺时针运动时, 传送带上留下的痕迹长度为 2.4m【答案】ABC
【解析】A、传送带静止时,小煤块受力如图甲所示
据牛顿第二定律得umgcosmgsinma ,B→C过程有v22al ,解得a10m/s2, 0.5,故A正确;
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B、当小煤块受到的摩擦力始终向上时,最容易到达传送带顶端,此时,小物体受力如图乙所示,据牛顿第二定律得mgsinumgcosma, 若恰好能到达高台时,有v22al ,解得v25m/s4m/s,即当小煤块在AB平台上向右滑动速度小于4m/s,无论传带顺时针传动的速度多大,小煤块总也不能到达高台CD,故B正确;
C、以v表示传送带顺时针传动的速度大小,对从小煤块滑上传送带到小物体速度减小到传送带速度过程有
v2v22ax1, 对从小煤块速度减小到运动到恰滑上CD高台过程,有v22ax2, x1x2l, 解得
v3m/s,即传送带至少以3 m/s的速度顺时针运动,小物体才能到达高台CD,故C正确;
1vvD、对小煤块煤块的位移x12m, x2lx1vtat2,t=1s,传送带的位移s1v1.6m,
2as2vt4m,传送带上留下的痕迹长度x2s21m,故D错误;
故选ABC。
12.如图所示,小车内的小球分别与轻弹簧和细绳的一端拴接,其中轻弹簧沿竖直方向,细绳与竖直方向的夹角为θ。当小车和小球相对静止一起在水平面上运动时,下列说法正确的是
A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用
C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力的作用D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力的作用
【答案】D
【解析】D 当小车处于匀速直线运动时,弹簧的弹力等于重力,即匀加速直线运动时,根据牛顿第二定律得:水平方向有:
,
。当小车和小球向右做
②,
①,竖直方向有:
由①知,细绳一定对小球有拉力的作用。由②得:弹簧的弹力
,当
,即
时,
;所以
细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力的作用,故D正确,ABC错误。
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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【答案】CD【解析】
14.(2016·河南郑州高三入学考试)如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB
1
为光滑固定的半圆形轨迹,轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧。一个质量为m,电
4
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荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是(
)
A.小球一定能从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于HD.小球到达C点的速度可能为零【答案】BC
【解析】【名师解析】由于题中没有给出H与R、E的关系,所以小球不一定能从B点离开轨道,A项错误;若重力大小等于电场力,小球在AC部分做匀速圆周运动,B项正确;由于小球在AC部分运动时电场力做负功,所以若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H,C项正确;若小球到达C点的速度为零,则电场力大于重力,小球不可能沿半圆轨道运动,所以小球到达C点的速度不可能为零,D项错误。15.一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交变电流A.周期为0.125s B.电压的有效值为102VC.电压的最大值为202V
D.电压瞬时值的表达式为u102sin8t(V)【答案】B【解析】
试题分析:由电压随时间的变化规律可知,周期为0.250s,故A不对;电压的最大值为20V,故电压的有效值为20V=102V ,B是正确的;C是不对的;电压瞬时值表达式中,最大值是102V是不对的,应该是220V,故D也不正确。
考点:交流电的电压与时间的关系。
二、填空题
16.图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流IR=300A,内阻Rg=100 ,可变电阻R的最大阻值为10 k,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ,图中与接线柱A相颜色应是 色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度
连的表笔盘的正中
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央,则Rx= k.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
(填“变大”、“变小”或“不变”)。使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较 【答案】 红(1分)5(1分) 变大(2分)
17.“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验,供选用的器材有:A.电流表(量程:0-0.6 A,RA=1 Ω)B.电流表(量程:0-3 A,RA=0.6 Ω)C.电压表(量程:0-3 V,RV=5 kΩ)D.电压表(量程:0-15 V,RV=10 kΩ)E.滑动变阻器(0-10 Ω,额定电流1.5 A)F.滑动变阻器(0-2 kΩ,额定电流0.2 A)
G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干(1)请在下边虚线框中画出本实验的实验电路图____。
(2)电路中电流表应选用____,电压表应选用____,滑动变阻器应选用____。(用字母代号填写)
(3)如图所示为实验所需器材,请按原理图连接成正确
的实验电路____。
【答案】 (1). (1)如解析图甲所示:; (2). (2)A; (3). C; (4)
. E; (5). (3)如解析图乙所示:
【解析】(1)电路如图甲所示:
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由于在电路中只要电压表的内阻RV≫r,这种条件很容易实现,所以应选用该电路。
(2)考虑到待测电源只有一节干电池,所以电压表应选C;放电电流又不能太大,一般不超过0.5A,所以电流表应选A;滑动变阻器不能选择阻值太大的,从允许最大电流和减小实验误差的角度来看,应选择电阻较小额定电流较大的滑动变阻器E,故器材应选A、C、E。(3)如图乙所示:
三、解答题
18.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mA=0.4kg,滑块B的质量mB=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。
【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mAg=mA
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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mAv12=mAg•2R+
mAv22
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(mA+mB)gh=(mA+mB)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,(mA+mB)v0=mA v1-mBv0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Ep,对于弹开两滑块的过程,根据机械能守恒定律,有(mA+mB)v02 + Ep=mAv12+mBv02解得:Ep=\"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。19.如图所示,在xOy平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、+y轴方向为电场强度的正方向)。在t=0时刻由原点O发射初速度大小为v0,方向沿+y轴方向的带负电粒子(不计重力)。其中已知v0、t0、B0、E0,且
,粒
子的比荷,x轴上有一点A,坐标为(,0)。
(1)求时带电粒子的位置坐标;
(2)粒子运动过程中偏离x轴的最大距离;
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(3)粒子经多长时间经过A点。【答案】【
解
析
】
得:
则在时间内转过的圆心角,所以在t=时,粒子的位置坐标为:(,)
(2)在t0~2t0时间内,粒子经电场加速后的速度为v,粒子的运动轨迹如图所示
AO间的距离为:=8d
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所以,粒子运动至A点的时间为:t=32t0
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