内容正文:
广西梧州市藤县第六中学2021-2022学年高二上学期期末热身考试物理试题
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14——18题只有一项符合题目要求,第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全得得3分,有选错的得0分。
1. 关于磁场的磁感线,下列说法正确的是( )
A. 条形磁铁的磁感线从磁铁的N极出发,终止于磁铁的S极
B. 磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线疏的地方磁场弱,磁感线密的地方磁场强
C. 磁感线是客观存在的物质,没画磁感线的地方就表示磁场不存在
D. 通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆
【答案】B
【解析】
【详解】A、在磁体的周围磁感线是从磁体的N极出发回到S极,但在磁体的内部磁感线是从磁体的S极出发回到N极,故A错误;
B、磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线疏的地方磁场弱,磁感线密的地方磁场强,故B正确,
C、磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,但磁感线不是真实存在的,是利用建模的方法想象出来的,故C错误;
D、通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的同心圆,但不是均匀分布的,越向外磁场越弱,所以磁感线越向外就变的越稀疏,故D错误;
综上所述本题答案是:B
2. 庐山瀑布被著名诗人李白夸张成“飞流直下三千尺”。若瀑布高度真有三千尺(提示:三尺为),下落的初速度和空气阻力都忽略不计,则水落到地面的速度大约为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据自由落体运动规律之水落到地面的速度大约为
故选B。
3. 如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。下列操作后的现象判断正确的是( )
A. 闭合开关S瞬间,线圈P里没有感应电流
B. 断开开关S瞬间,线圈P里有感应电流,且流经电表的电流方向为a→b
C. 闭合开关S瞬间,线圈P里有感应电流,且流经电表的电流方向为a→b
D. 闭合开关S,待线圈M中电流稳定时,线圈P里有感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合开关瞬间,线圈M产生磁场,穿过线圈P的磁通量从无到有增加,则线圈P里有感应电流,故A错误;
B.断开开关瞬间,线圈M产生在铁芯中产生的向右的磁场消失,线圈P中的磁通量突然从向右变为无,根据楞次定律,感应电流在铁芯内产生的磁场向右,根据右手螺旋定则,流经电表的电流方向为,故B错误;
C.闭合开关瞬间,线圈M中产生向右的磁场,穿过线圈P的磁通量向右,从无到有增加,根据楞次定律,感应电流在铁芯中产生的磁场向左,根据右手螺旋定则,流经电表的电流方向为,故C正确;
D.闭合开关,待线圈M中电流稳定时,线圈P中的磁通量稳定不变,不产生感应电流,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,在平面坐标系内以坐标原点O为圆心画一个半径为R=6 cm的圆,M、P、N、Q为圆与坐标轴相交的四点。若沿平面方向加一匀强电场,电场强度为E,测得P点的电势为6 V,Q点的电势为-6 V,M点的电势为2 V,则下列说法正确的是( )
A. 电场方向与y轴负方向的夹角的正切值为0.4
B. N点的电势为2 V
C. 匀强电场的电场强度大小为V/m
D. 在同一圆周上,沿电场线方向直径两端点的电势差最大为12 V
【答案】C
【解析】
【详解】A.将PQ等分为12份,每一份电势差为1 V,如图所示,则O′点的电势为2 V,M点与O′点电势相同,连接MO′,则MO′为等势线,又由题知,P点电势大于Q点电势,则电场方向垂直于MO′指向右下方,匀强电场方向与y轴负方向的夹角的正切值为,A项错误。
B.过N点作MO′的平行线,与y轴相交的点N′的电势为-2 V,可知N点电势为-2 V,B项错误;
C.电场线与y轴负方向的夹角的余弦值为,则等势线MO′与NN′间的距离,电势差大小为4 V,电场强度的大小
C项正确。
D.沿电场线方向直径两端点的电势差最大,为
U=E·2R=4V
D项错误。
故选C。
5. 如图所示,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于О、,并处于匀强磁场中。当水平导线中通以沿正x方向的电流Ⅰ,且导线保持静止时,悬线与竖直方向z轴的夹角为θ,则磁感应强度方向和大小可能为(已知重力加速度为g)( )
A. 正向, B. 正向,
C. 正向, D. 沿悬线向下,
【答案】D
【解析】
【详解】A.若沿轴正向,电流与磁场平行,导体棒不受安培力作用,导线不可能在图中位置处于静止状态,故A错误;
B.若沿轴正向,根据左手定则可知导线受到的安培力竖直向上,则绳子拉力为零,此时应满足
解得
故B错误;
C.若沿轴正向,从向看,根据左手定则可知导线受到的安培力方向水平向左,导线不可能在图中位置处于静止状态,故C错误;
D.若磁场沿悬线向下,根据左手定则可知导线受到的安培力与悬线垂直向上,由平衡条件得
解得
故D正确。
故选D。
6. 2020年7月31日上午,北斗三号全球卫星导航系统正式开通。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道,在发射地球静止卫星的过程中,卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ,然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ,则( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上过A点的速率比卫星在轨道Ⅱ上过B点的速率小
B. 若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为、、,则
C. 卫星在B点通过加速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ
D. 该卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度大于7.9km/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由开普勒第二定律,可知在椭圆轨道上A点为“近地点”,B点为“远地点”。卫星在轨道Ⅱ上过A点的速率比卫星在轨道Ⅱ上过B点的速率大,故A错误;
B.根据开普勒第三定律,对于同一个中心天体
轨道半长轴(或半径)越大,周期越大,可知卫星在I、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期满足
故B正确;
C.根据变轨原理,卫星在B点通过加速,才可实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ,故C正确;
D.在天体环绕模型中,根据
可得
因为该卫星在同步轨道Ⅲ上的环绕半径大于近地卫星的环绕半径,所以运行速度小于近地卫星的环绕速度7.9km/s。故D错误。
故选BC。
7. 如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A. 人拉绳行走的速度为 B. 人拉绳行走的速度为
C. 船的加速度为 D. 船的加速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和垂直绳子方向速度的合速度,如图所示
根据平行四边形定则有
则人拉绳行走的速度为,故B错误,A正确;
CD.对小船受力分析,如图所示
根据牛顿第二定律有
船的加速度大小为
故D错误,C正确。
故选AC。
8. 正三角形ABC的三个顶点处分别固定有水平放置的长直导线,并通以如图所示方向的恒定电流,导线中的电流大小相等,三角形中心O点的磁感应强度大小为B0,已知通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比,则下列说法正确的是( )
A. O点处的磁感应强度方向竖直向下
B. B、C处两导线电流在O点产生的合磁场方向水平向左
C. B处电流在O点处产生的磁场磁感应强度大小为B0
D. B处电流在O点处产生的磁场磁感应强度大小为B0
【答案】BD
【解析】
【详解】ACD.设A处电流在点产生的磁场的磁感应强度为,处电流在点产生的磁场的磁感应强度为,处电流在点产生的磁场的磁感应强度为,由安培定则可知,它们的方向分别如图所示
由于三条长直导线中的电流大小相等,且距点的距离相等,则它们在点处产生的磁感应强度的大小相等,设为,根据平行四边形定则可知,点处的合磁场的大小为
磁感应强度方向水平向左,进而可解得处电流在点处产生的磁场的磁感应强度大小为
故AC错误,D正确;
B.根据平行四边形定则可知,、处两电流在点产生的合磁场方向水平向左,故B正确。
故选BD。
二、非选择题:共 分。
9. 图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线_____。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛_________________。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s(g取9.8m/s2)。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙,则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s;B点的竖直分速度为________m/s。(g取10m/s2)
【答案】 ①. 水平 ②. 初速度相同 ③. 1.6 ④. 1.5 ⑤. 2
【解析】
【详解】(1)[1]为了保证小球水平飞出,要求斜槽的末端切线水平;
[2]每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛的初速度相同;
(2)[3]由图乙可得
带入数据得
(3)[4]由图丙得,小球从A到B和从B到C的时间相等,在竖直方向
在水平方向
,
[5]B点竖直分速度
解得
10.
(1)用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示,从图中读出金属丝的直径为___________mm。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图所示,则读数分别为___________mm。
(2)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U,就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率,其表达式为ρ=___________。
(3)在此实验中,金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电丝外,选用了如下实验器材:
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻不计;B.电流表A:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;C.电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;D.滑动变阻器R:最大阻值10Ω;E.开关、导线等。
在以下可供选择的实验电路中,应该选图___________(填“甲”或“乙”),此接法测得的电阻值将___________(填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。
【答案】(1) ①. 0.680 ②. 29.8
(2)
(3) ①. 甲 ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
[1]金属丝的直径为
[2]工件的外径为
【小问2详解】
导体电阻为
由电阻定律可知
解得电阻率为
【小问3详解】
[1]由题意可知,电压表内阻远大于待测电阻阻值,为减小实验误差,应采用电流表外接法,应选择图甲所示电路。
[2]由于电压表的分流作用,实际流过金属丝的电阻小于电流表的示数,则此接法测得的电阻值将小于被测电阻的实际阻值。
11. 如图所示,一个人用一根长1m、只能承受74N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心离地面h=6m。转动中小球在最低点时绳子恰好断了。(取g=10m/s2)
(1)绳子断时小球运动的角速度多大?
(2)绳断后,小球落地需要多长时间?
(3)小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?
【答案】(1)8rad/s;(2)1s;(3)8m
【解析】
【详解】(1)对小球受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可得
解得
即绳子断时小球运动的角速度的大小是8rad/s。
(2)由可得绳断时小球的线速度大小为,绳断后,小球做平抛运动,
竖直方向上
代入数值解得
(3)水平方向上
代入数值解得
12. 如图所示,水平传送带以2 m/s的速度运动,传送带长AB=20 m,今在其左端将一工件轻轻放在上面,工件被带动传送到右端,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,试求:(g=10 m/s2)
(1)工件开始时的加速度a;
(2)工件加速到2 m/s时,工件运动的位移大小;
(3)工件由传送带左端运动到右端的时间.
【答案】(1)1 m/s2,方向水平向右; (2)2 m; (3)11 s;
【解析】
【详解】(1)工件被放在传送带上时初速度为零,相对于传送带向左运动,受滑动摩擦力向右,大小为
Ff=μmg
工件加速度
a=μg=0.1×10 m/s2=1m/s2
方向水平向右
(2)工件加速到2 m/s所需时间
在t0时间内运动的位移
(3)由于x0<20 m,故工件达到与传送带同样的速度后与传送带相对静止,一起运动至B端.
工件做匀速运动的时间为
所以工件由传送带左端运动到右端的时间为
t=t0+t1=11s
13. 如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场,在y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B(大小可调节)。现有质荷比为kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴射入电场,且以v=,方向与y轴正向成60°的速度经过P点进入磁场,OA=0.1m,不计重力,求:
(1)粒子在A点进入电场的初速度v0为多少;
(2)要使粒子不从CD边界射出,则磁感应强度B的取值范围;
(3)粒子经过磁场后,刚好可以回到A点,则磁感应强度B为多少。
【答案】(1) ;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子在电场中做类平抛,竖直方向不受力,为匀速
(2) 粒子在磁场中做匀速圆周运动,当轨迹与边相切时恰好不出磁场线,此时有
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
解得
即要使粒子不从边界射出,则磁感应强度的取值范围为
(3)粒子运动轨迹如图所示,出磁场时速度与轴正方向夹角为,做匀速直线运动后回到点,设出磁场处为点。
由几何关系可得
粒子在电场中做类平抛,则有
则有
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
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一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14——18题只有一项符合题目要求,第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全得得3分,有选错的得0分。
1. 关于磁场的磁感线,下列说法正确的是( )
A. 条形磁铁的磁感线从磁铁的N极出发,终止于磁铁的S极
B. 磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线疏的地方磁场弱,磁感线密的地方磁场强
C. 磁感线是客观存在的物质,没画磁感线的地方就表示磁场不存在
D. 通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆
2. 庐山瀑布被著名诗人李白夸张成“飞流直下三千尺”。若瀑布高度真有三千尺(提示:三尺为),下落的初速度和空气阻力都忽略不计,则水落到地面的速度大约为( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。下列操作后的现象判断正确的是( )
A. 闭合开关S瞬间,线圈P里没有感应电流
B. 断开开关S瞬间,线圈P里有感应电流,且流经电表的电流方向为a→b
C. 闭合开关S瞬间,线圈P里有感应电流,且流经电表的电流方向为a→b
D. 闭合开关S,待线圈M中电流稳定时,线圈P里有感应电流
4. 如图所示,在平面坐标系内以坐标原点O为圆心画一个半径为R=6 cm的圆,M、P、N、Q为圆与坐标轴相交的四点。若沿平面方向加一匀强电场,电场强度为E,测得P点的电势为6 V,Q点的电势为-6 V,M点的电势为2 V,则下列说法正确的是( )
A. 电场方向与y轴负方向的夹角的正切值为0.4
B. N点的电势为2 V
C. 匀强电场的电场强度大小为V/m
D. 在同一圆周上,沿电场线方向直径两端点的电势差最大为12 V
5. 如图所示,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于О、,并处于匀强磁场中。当水平导线中通以沿正x方向的电流Ⅰ,且导线保持静止时,悬线与竖直方向z轴的夹角为θ,则磁感应强度方向和大小可能为(已知重力加速度为g)( )
A. 正向, B. 正向,
C. 正向, D. 沿悬线向下,
6. 2020年7月31日上午,北斗三号全球卫星导航系统正式开通。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道,在发射地球静止卫星的过程中,卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ,然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ,则( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上过A点的速率比卫星在轨道Ⅱ上过B点的速率小
B. 若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为、、,则
C. 卫星在B点通过加速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ
D. 该卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度大于7.9km/s
7. 如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A. 人拉绳行走的速度为 B. 人拉绳行走的速度为
C. 船的加速度为 D. 船的加速度为
8. 正三角形ABC的三个顶点处分别固定有水平放置的长直导线,并通以如图所示方向的恒定电流,导线中的电流大小相等,三角形中心O点的磁感应强度大小为B0,已知通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比,则下列说法正确的是( )
A. O点处的磁感应强度方向竖直向下
B. B、C处两导线电流在O点产生的合磁场方向水平向左
C. B处电流在O点处产生的磁场磁感应强度大小为B0
D. B处电流在O点处产生的磁场磁感应强度大小为B0
二、非选择题:共 分。
9. 图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线_____。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛_________________。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s(g取9.8m/s2)。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙,则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s;B点的竖直分速度为________m/s。(g取10m/s2)
10.
(1)用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示,从图中读出金属丝的直径为___________mm。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图所示,则读数分别为___________mm。
(2)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U,就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率,其表达式为ρ=___________。
(3)在此实验中,金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电丝外,选用了如下实验器材:
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻不计;B.电流表A:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;C.电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;D.滑动变阻器R:最大阻值10Ω;E.开关、导线等。
在以下可供选择的实验电路中,应该选图___________(填“甲”或“乙”),此接法测得的电阻值将___________(填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。
11. 如图所示,一个人用一根长1m、只能承受74N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心离地面h=6m。转动中小球在最低点时绳子恰好断了。(取g=10m/s2)
(1)绳子断时小球运动的角速度多大?
(2)绳断后,小球落地需要多长时间?
(3)小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?
12. 如图所示,水平传送带以2 m/s的速度运动,传送带长AB=20 m,今在其左端将一工件轻轻放在上面,工件被带动传送到右端,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,试求:(g=10 m/s2)
(1)工件开始时的加速度a;
(2)工件加速到2 m/s时,工件运动的位移大小;
(3)工件由传送带左端运动到右端的时间.
13. 如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场,在y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B(大小可调节)。现有质荷比为kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴射入电场,且以v=,方向与y轴正向成60°的速度经过P点进入磁场,OA=0.1m,不计重力,求:
(1)粒子在A点进入电场的初速度v0为多少;
(2)要使粒子不从CD边界射出,则磁感应强度B的取值范围;
(3)粒子经过磁场后,刚好可以回到A点,则磁感应强度B为多少。
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