精品解析：天津市第九十五中学益中学校2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试卷

九十五中益中学校2023-2024学年度第二学期 第一次学习情况调查 高二年级物理试卷 第Ⅰ卷 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是（ ） A. A开始运动时 B. A的速度等于v时 C. A和B的速度相等时 D. B的速度等于零时 【答案】C 【解析】 【详解】根据能量守恒，可知当弹簧弹性势能最大的时候，系统动能最小，损失最多，故当两个物块速度相同时弹性势能最大，故选C。 2. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B. 电磁波在真空和介质中传播的速度相同 C. 只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D. 米波的频率比厘米波频率高 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场能够在空间产生稳定的电场，选项A正确； B．电磁波在真空中的传播速度大于在介质中传播的速度，选项B错误； C．只有周期性变化的电场和磁场，才能产生电磁波，选项C错误； D．米波的波长比厘米波的波长长，两波在真空中传播速度都等于光速c,由c=λf分析可知，米波的频率比厘米波频率低，故D错误。 故选A。 3. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图像如图2所示，则 A. =0.005s时线框的磁通量变化率为零 B. =0.01s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311V D. 线框产生的交变电动势频率为100Hz 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图2可知=0.005s时，线框产生的电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知线框的磁通量的变化率最大，不为零，故A错误； B．由图2可知=0.01s时，线框产生的电动势最小，为零，线框的磁通量最大，故线框平面与中性面重合，故B正确； C．根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为 故C错误； D．根据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为 故D错误。 故选B。 4. 教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机内阻可忽略通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为。若发电机线圈的转速变为原来的，则（　　） A. R消耗的功率变为 B. 电压表V的读数变为 C. 电流表A的读数变为2I D. 通过R的交变电流频率不变 【答案】B 【解析】 【分析】根据公式分析电动机产生交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况； 根据判断原副线圈中电流电压的变化情况，根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化； 【详解】AB．根据可知转速变为原来的，则角速度变为原来的，根据可知电动机产生的最大电动势为原来的，根据可知发电机的输出电压有效值变为原来的，即原线圈的输出电压变为原来的，根据可知副线圈的输入电压变为原来的，即电压表示数变为原来的，根据可知R消耗的电功率变为，A错误B正确； C．副线圈中的电流为，即变为原来的，根据可知原线圈中的电流也变为原来的，C错误； D．转速减小为原来的，则频率变为原来的，D错误。 故选B。 【点睛】本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率。 5. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大 B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大 D. 若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻变大，总电流强度减小，R1消耗的功率减小；原线圈电流强度也减小；原线圈电压不变，副线圈电压也不变，加在R1两端的电压减小，因此电压表V示数增大，AC错误B正确； D．若闭合开关S，回路总电阻减小，电流强度增大，R1分得的电压升高，加在R2两端的电压降低，流过R2的电流强度减小，即A2的示数减小，D错误。 故选B。 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 某质点做简谐运动，其位移随时间变化关系式为x＝Asin，则质点 A. 第1 s末与第3 s末的位移相同 B. 第1 s末与第3 s末的速度相同 C. 3 s末至5 s末的位移方向都相同 D. 3 s末至5 s末的速度方向都相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．把时间t=1s、t=3s代入公式可得位移相同，A对； B．周期为8s，第1 s末与第3 s末先后两次通过同一位置，位移相同，速度方向相反，B错； CD．把3 s末至5 s末代入公式可得位移方向相反，加速度方向相反，速度方向相同，C错，D对． 7. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a，b所示，则(　　) A. 两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合 B. 曲线a，b对应的线圈转速之比为2∶3 C. 曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D. 曲线b表示的交变电动势有效值为10 V 【答案】AC 【解析】 【详解】A．t＝0时刻，两次产生的交流电的电动势瞬时值均为零，因此线圈平面均与中性面重合，故A正确； B．根据 可知周期与转速n成反比，图中a、b对应的周期之比为2∶3，因此线圈转速之比3∶2，故B错误； C．曲线a表示的交流电的周期为 则交变电动势频率为 故C正确； D．根据电动势最大值 由于BS相同，可知电动势最大值正比与n，图像可知曲线a对应的电动势的最大值，则有 可知曲线b对应的电动势的最大值 故曲线b的电动势有效值 故D错误。 故选AC。 8. 单匝闭合矩形线框电阻为，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间的关系图像如图所示．下列说法正确的是（ ） A. 时刻线框平面与中性面垂直 B. 线框的感应电动势有效值为 C. 线框转一周外力所做的功为 D. 从到过程中线框的平均感应电动势为 【答案】BC 【解析】 【详解】由图像可知时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，因此A错误；由图可知交流电的周期为T，则，由交流电的电动势的最大值为，则有效值为，故B正确，线圈转一周所做的功为转动一周的发热量，，故C正确；从0时刻到时刻的平均感应电动势为，故D错误． 第Ⅱ卷 本卷共4题，共60分。 9. 质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为______kg·m/s．若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为______N（取g =10m/s2）． 【答案】 ①. 2 ②. 12 【解析】 【详解】[1]取竖直向上正方向 ∆p = 0.2×4－（－0.2×6）kg·m/s =2 kg·m/s [2]根据动量定理 （F－mg）t =∆p 得 F=+ mg =12N 10. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置0。 接下来的实验步骤如下： 步骤1：已知入射小球质量为，被碰小球质量为。 不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 （1）对于上述实验操作，下列说法正确的是______ A. 小球1每次必须在斜槽上相同的位置从静止滚下 B. 小球1可以在斜槽上不同的位置从静止滚下 C. 斜槽轨道末端必须水平 D. 斜槽轨道必须光滑 （2）入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则______ A. B. C. D. （3）当所测物理量满足表达式______（用所测物理量的字母、、OM、OP、ON表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。 （4）如果还满足表达式______（用所测物理量的字母、、OM、OP、ON表示）时，即说明两球碰撞是弹性碰撞。 【答案】（1）AC （2）B （3）m1OP=m1OM+m2ON （4） 【解析】 【小问1详解】 AB．小球1每次必须在斜槽上相同的位置从静止滚下，以保证到达底端时速度相同，选项A正确，B错误； C．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球能做平抛运动，选项C正确； D．斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端时速度相同即可，选项D错误。 故选AC。 【小问2详解】 为保证入射球碰后不反弹，则要求入射球的质量大于被碰球的质量；为保证两球发生正碰，则要求入射球半径等于被碰球的半径，即 故选B。 【小问3详解】 由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同；根据动量守恒定律可得在水平方向有 m1v0=m1v1+m2v2 故 m1v0t=m1v1t+m2v2t 即 m1OP=m1OM+m2ON 当所测物理量满足表达式 m1OP=m1OM+m2ON 时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。 【小问4详解】 若机械能守恒，即 故若 说明两球碰撞是弹性碰撞。 11. 如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍，置于水平面上且位于O点正下方。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块碰后速度。 【答案】 【解析】 【详解】设小球A的质量为m，运动到最低点与物块相撞前的速度大小为，根据机械能守恒定律有 解得 设碰撞后小球反弹的速度大小为，同理有 解得 设碰撞后物块B的速度大小为，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有 解得 12. 两根光滑长直金属导轨MN、平行置于同一水平面内，导轨间距为，电阻不计，M、处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为，电容器的电容为。长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为的过程中，整个回路中产生的焦耳热为。求： （1）ab运动速度v的大小； （2）电容器所带的电荷量q。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设ab上产生的感应电动势为E，回路中电流为I，ab运动距离s所用的时间为t，则有 ，，， 由上述方程得 （2）设电容器两极板间的电势差为U，则有 U＝IR 电容器所带电荷量 q＝CU 解得 13. 在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求 （1）M、N两点间的电势差UMN ； （2）粒子在磁场中运动的轨道半径r； （3）粒子从M点运动到P点的总时间t． 【答案】1）UMN＝　 （2）r＝　　　（3）　　t＝ 【解析】 【详解】(1)设粒子过N点时的速度为v，有： 解得： 粒子从M点运动到N点的过程，有： 解得： (2)粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动，半径为r，有： 解得： (3)由几何关系得： 设粒子在电场中运动的时间为t1，有： 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期： 设粒子在磁场中运动的时间为t2，有： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九十五中益中学校2023-2024学年度第二学期 第一次学习情况调查 高二年级物理试卷 第Ⅰ卷 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是（ ） A. A开始运动时 B. A的速度等于v时 C. A和B的速度相等时 D. B的速度等于零时 2. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B. 电磁波在真空和介质中传播的速度相同 C. 只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D. 米波的频率比厘米波频率高 3. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图像如图2所示，则 A. =0.005s时线框的磁通量变化率为零 B. =0.01s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311V D. 线框产生的交变电动势频率为100Hz 4. 教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机内阻可忽略通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为。若发电机线圈的转速变为原来的，则（　　） A. R消耗的功率变为 B. 电压表V的读数变为 C. 电流表A读数变为2I D. 通过R的交变电流频率不变 5. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大 B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大 D 若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asin，则质点 A. 第1 s末与第3 s末的位移相同 B. 第1 s末与第3 s末的速度相同 C. 3 s末至5 s末的位移方向都相同 D. 3 s末至5 s末的速度方向都相同 7. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a，b所示，则(　　) A. 两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合 B. 曲线a，b对应的线圈转速之比为2∶3 C. 曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D. 曲线b表示交变电动势有效值为10 V 8. 单匝闭合矩形线框电阻为，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间的关系图像如图所示．下列说法正确的是（ ） A. 时刻线框平面与中性面垂直 B. 线框的感应电动势有效值为 C. 线框转一周外力所做的功为 D. 从到过程中线框的平均感应电动势为 第Ⅱ卷 本卷共4题，共60分。 9. 质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为______kg·m/s．若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为______N（取g =10m/s2）． 10. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置0。 接下来的实验步骤如下： 步骤1：已知入射小球质量为，被碰小球质量为。 不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 （1）对于上述实验操作，下列说法正确的是______ A. 小球1每次必须在斜槽上相同的位置从静止滚下 B. 小球1可以在斜槽上不同的位置从静止滚下 C. 斜槽轨道末端必须水平 D. 斜槽轨道必须光滑 （2）入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则______ A. B. C. D. （3）当所测物理量满足表达式______（用所测物理量的字母、、OM、OP、ON表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。 （4）如果还满足表达式______（用所测物理量的字母、、OM、OP、ON表示）时，即说明两球碰撞是弹性碰撞。 11. 如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍，置于水平面上且位于O点正下方。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块碰后速度。 12. 两根光滑的长直金属导轨MN、平行置于同一水平面内，导轨间距为，电阻不计，M、处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为，电容器的电容为。长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为的过程中，整个回路中产生的焦耳热为。求： （1）ab运动速度v的大小； （2）电容器所带的电荷量q。 13. 在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求 （1）M、N两点间的电势差UMN ； （2）粒子在磁场中运动的轨道半径r； （3）粒子从M点运动到P点的总时间t． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$