黄州区实验中学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. 甲、乙两汽车在某平直公路上做直线运动,某时刻经过同一地点,从该时刻开始计时,其v-t图象如图所示。根据图象提供的信息可知( )
A. 从t=0时刻起,开始时甲在前,6 s末乙追上甲
B. 从t=0时刻起,开始时甲在前,在乙追上甲前,甲、乙相距最远为12.5 m C. 8 s末甲、乙相遇,且距离t=0时的位置45 m D. 在0~4 s内与4~6 s内甲的平均速度相等 【答案】B 【
解析】
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2. 由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况).若A星体质量为2m,B、C两星体的质量均为m,三角形的边长为a,则下列说法正确的是( )
m2A. A星体所受合力大小FA=2G2
am2B. B星体所受合力大小FB=27G2
a7C. C星体的轨道半径RC=a
2a3D. 三星体做圆周运动的周期T=π Gm【答案】D
G2m2【解析】A、由万有引力定律,A星受到B、C的引力的大小: FBAFCA 2a23Gm20方向如图,则合力的大小为: FA2FBAcos30 ,A错误; 2aG2m2Gm2B、同上,B星受到的引力分别为: FAB,FCB2,方向如图;
aa22Gm2FB沿x方向的分力: FBxFABcos60FCB 2a0
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3Gm2FB沿y方向的分力: FByFABsin60 a27Gm222可得: FBFBxFBy,B错误; 2aG2m2C、通过对于B的受力分析可知,由于: FAB,合力的方向经过BC的中垂线AD的中点,所以圆心O
a207a3a一定在BC的中垂线AD的中点处。所以: RCRBa,C错误; 244a37Gm2427D、由题可知C的受力大小与B的受力相同,对B星: FB解得: T,m2a,2aT4GmD正确。 故选:D。
3. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=0时并排行驶,则( )
22
A. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2s B. 在t=3s时,甲车在乙车前7.5m C. 在t=1s时,甲车在乙车后
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 【答案】C
4. 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 C、电功率 【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
B、电流的有效值 D、磁通量的变化率
U1n1,由此可知两线圈的有效值不同,U2n2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
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点评:本题难度较小,掌握变压器的原理即可回答本题
5. 如图表示的是一条倾斜的传送轨道,B是传送货物的平台,可以沿着斜面上的直轨道运送物体。某次传送平台B沿轨道将货物A向下传送到斜轨道下端,运动过程可用如图中的速度时间图像表示。下述分析中不正.确的是( )
A. 0~t1时间内,B对A的支持力小于重力,摩擦力水平向右 B. t1~t2时间内,B对A的支持力等于重力,摩擦力水平向左 C. t2~t3时间内,B对A的支持力大于重力,摩擦力水平向左 D. 0~t1时间内出现失重现象; t2~t3时间内出现超重现象 【答案】B 【
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析】
6. 如图所示,a、b、c是由真空中正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点,已知ab=bc,a、b两点间电压为10V,则b、c两点间电压:( ) a b A. 等于10V B. 大于10V C. 小于10V D. 条件不足,无法判断 【答案】C
c 7. 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. B. C. D.
带电粒子所带电荷的电性; 带电粒子在a、b两点的受力方向; 带电粒子在a、b两点的加速度何处较大; 带电粒子在a、b两点的电势能何处较大。
【答案】BCD
8. 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
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【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
9. 下列选项不符合历史事实的是( ) A、富兰克林命名了正、负电荷
B、库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律 C、麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场 D、法拉第为了简洁形象描述电场,提出电场线这一辅助手段 【答案】C
10.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( )
1mga 23B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-mga
2C.经O点时,物体的动能等于W-mga
A.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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11.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3V,内阻不计,L1、L2位相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,R为定值电阻,阻值为10Ω.当开关S闭合后
A. L1的电阻为1.2Ω B. L1消耗的电功率为0.75W C. L2的电阻为5Ω D. L2消耗的电功率为0.1W
【答案】BC
【解析】AB、当开关闭合后,灯泡L1的电压U1=3V,由图读出其电流I1=0.25A,则灯泡L1的电阻
U1312,功率P1=U1I1=0.75W.故A错误,BC正确; I10.25U3U0.30.1U,在小灯泡的伏安 C、灯泡L2的电压为U,电流为I,R与灯泡L2串联,则有IRR10R1特性曲线作图,如图所示,
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则有I0.2A,U1V,L2的电阻为5Ω,L2消耗的电功率为0.2W,故C正确,D错误; 故选BC。
12.如图所示,四个电荷量相等的带电粒子(重力不计)以相同的速度由O点垂直射入匀强磁场中,磁场垂直于纸面向外。图中Oa、Ob、Oc、Od是四种粒子的运动轨迹,下列说法中正确的是
A.打到a、b点的粒子带负电 B.四种粒子都带正电 C.打到c点的粒子质量最大 D.打到d点的粒子质量最大
【答案】AC
【解析】因为磁场垂直纸面向外,根据左手定则可知正电荷应向下偏转,负电荷向上偏转,故到a、b点的粒子带负电,A正确,B错误;根据半径公式
可知在速度和电荷量相同的情况下,同一个磁场内质量越
大,轨迹半径越大,从图中可知打在c点的粒子轨迹半径最大,故打在c点的粒子的质量最大,C正确D错误。
13.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷的电荷量增加了作用力不变,则另一点电荷的电量一定减少了( ) A.
12114112,但仍然保持它们之间的相互
B.3
C.
D.24
【答案】B
14.如图甲、乙两图是电子技术中的常用电路,a、b是各部分电路的输入端,其中输入的交流高频成分用“≋”表示,交流低频成分用“~”表示,直流成分用“—”表示。关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是( ) A.图甲中R得到的是交流成分 B.图甲中R得到的是直流成分 C.图乙中R得到的是低频成分 D.图乙中R得到的是高频成分 【答案】答案:AC
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【解析】解析:当交变电流加在电容器上时,有“通交流、隔直流,通高频、阻低频”的特性,甲图中电容器隔直流,R得到的是交流成分,A正确,B错误;乙图中电容器能通过交流高频成分,阻碍交流低频成分,R得到的是低频成分,C正确,D错误。
15.(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 【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。
v2Mm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G2=m可得线速度与半径的关系:
rrGMv=,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
rMm22
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G2=mr(),可得周期
rT第 9 页,共 16 页
T=2π
r3,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,GM即等于地球自转周期24h,选项D正确。
16.在匀强磁场中,一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动, 如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则( ) A.t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B.t=0.01 s时线框平面与中性面重合 C.线框产生的交变电动势有效值为311 V D.线框产生的交变电动势频率为100 Hz 【答案】 B
【解析】解析:由题图知,该交变电流电动势峰值为311V,交变电动势频率为f=50Hz,C、D错;t=0.005s时,e=311V,磁通量变化最快,t=0.01s时,e=0,磁通量最大,线圈处于中性面位置,A错,B对。
17.如图所示,质量为M的小车置于光滑的水平面上,车的上表面是粗糙的,有一质量为m的木块,以初速度v0滑上小车的上表面.若车的上表面足够长,则( ) A.木块的最终速度一定为mv0/(M+m)
B.由于车的上表面粗糙,小车和木块组成的系统动量减小 C.车的上表面越粗糙,木块减少的动量越多 D.车的上表面越粗糙,小车增加的动量越多 【答案】A
18.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】
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二、填空题
19.(1)在做“探究平抛运动的规律”实验时,下列操作正确的是( ) A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次释放小球的位置可以不同
C.使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
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D.将记录小球位置的纸取下后,用直尺依次将各点连成折线
(2)图6所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为4. 9cm,每秒钟闪光10次,小球平抛运动的初速度是 m/s,当地的重力加速度大小是 m/s
【答案】(1)AC(2)1.47m/s
20.如右图所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。若保持开关闭合,将N板向M板靠近,角将_____;若把开关断开,再使N板向M板靠近,θ角将______。(填“变大”、
“变小”或“不变” )
【答案】变大 不变
21.如图所示,将一个电流表G和另一个电阻连接可以改装成伏特表或安培表,则甲图对应的是 表,要使它的量程加大,应使R1 (填“增大”或“减小”);乙图是 表,要使它的量程加大,应使R2 (填“增大”或“减小”)。
【答案】安培;减小;伏特;增大
间,θ
三、解答题
22.某放置在真空中的装置如图甲所示,水平放置的平行金属板的连线与竖直放置的平行金属板C、D的中心线重合。在C、D围足够大的匀强磁场,磁场的理想上边界与金属板C、D下端重变化的图象如图乙所示,图乙中的之间的电势差为
为已知,但其变化周期T0
A、B中间开有小孔,小孔的下方有如图所示的、范合,其磁感应强度随时间未知。已知金属板A、B
。质量为m、电荷量为q的带正电粒
,金属板C、D的长度均为L,间距为
子P(初速度不计、重力不计)进入A、B两板之间被加速后,再进入C、D两板之间被偏转,恰能从D极下边缘射出。忽略偏转电场的边界效应。
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(1)求金属板C、D之间的电势差UCD; (2)求粒子离开偏转电场时速度的大小和方向;
(3)规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向,在图乙中t=0时刻该粒子进入磁场,并在速度方向恰好水平,求磁场的变化周期T0和该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间t总。 【答案】 【解析】(1)
(2)
偏转角为30° (3)
时刻粒子的
(l)设粒子在加速电场中被加速后获得的速度为由动能定理得:
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(2)设粒子离开偏转电场时的速度大小为,由动能定理得:
解得:
设粒子由k点离开电场时偏转角为,由平行四边形定则得:解得:
x*kw
(3)由作图和分析可得,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
粒子在磁场中做圆周运动的周期为:
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粒子从k进入磁场,沿逆时针方向运动,由“时刻的速度方向恰好水平”可知,轨迹对应的图心角为
;即
故有:
即:t总=
23.如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯,其功率为120W。该风力发电机的线圈由风叶直接带动,其产生的电流可视为正弦交流电。已知风叶的半径为r=1m,风能的利用效率为η1=4%,风力发电机的线圈共有N=200匝,磁场的磁感应强度为B=0.1T,线圈的面积为S1=0.2m2,空气的密度为ρ=1.3kg/m3, 太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kw,如果光电池板垂直太阳光方向的平均受光面积为S=1m2,光能的利用效率为η2=20%,π取3,结果保留2位有效数字。
(1)若某天是无风的晴天,太阳光照6小时,则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时? (2)如果在某天晚上,有8m/s的风速持续刮风6小时,则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时? (3)如果在一有风的晴天,经3小时的光照和风吹,路灯可正常工作7小时,则风速为多大?若通过交流电
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表测得风力发电机线圈的电流强度为1A,则此时风叶的转速为多少? 【答案】(1)t110h(2)t2=2.0h(3)n 【
解
析
】
1025r/s (3)设经3小时的光照和风吹,光能转化为电能为E3,风能转化为电能为E4,
3 (1分) E32P光St20%1013h11E41r2v3t4%31.3123hv3 (1分) 22E3E41207h v10m/s (2分) 1E41r2v3t240h2403600800j 2设风力发电机转动产生交流电的峰值电压为Um UmNB1S (1分)
2n(n为每秒的转速) (1分) 代入得E4111UmItNBS1ItNBS12nIt240h800j(1分) 222n 1025r/s (1分) 第 16 页,共 16 页