内容正文:
2024年秋东台市第一中学高二年级月考一
物理试题(选修)
(考试时间75分钟,总分100分)
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。(每题只有一个选项最符合题意)
1. 如图所示,线框平面与磁场方向垂直,现将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中,穿过线框磁通量的变化情况是( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先变小后变大
【答案】A
【解析】
【详解】线框平面与磁场方向垂直,故磁通量为Φ=BS;将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中,在磁场中的面积S减小,故BS减小;
故选A.
【点睛】本题考查了磁通量的概念,关键是记住公式Φ=BS,也可以用穿过线圈的磁感线条数形象表示,基础题目.
2. 下列各图中,已标出电流及电流的磁场方向,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流的方向竖直向上,根据安培定则可知,磁场的方向导线左侧为垂直纸面向外,导线右侧为垂直纸面向里,故A错误;
B.电流的方向竖直向上,根据安培定则可知,磁场的方向从上向下看应为逆时针方向,故B错误;
C.根据电流的绕向,结合安培定则知,螺线管内部的磁场方向向右,故C错误;
D.环形电流的方向从上往下看为逆时针方向,根据安培定则知,磁场的方向向上,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中线框在匀强磁场水平向右运动过程,线框的磁通量保持不变,不会产生感应电流,故A错误;
B.图中线框转动过程,线框的磁通量保持不变,不会产生感应电流,故B错误;
C.图中线框在匀强磁场水平向右运动过程,线框的磁通量保持不变,不会产生感应电流,故C错误;
D.图中线框转动过程,线框的磁通量周期性变化,会产生感应电流,故D正确。
故选D。
4. 质量为m、速度为v的小球与墙壁垂直相碰后以原速率返回,以原来速度方向为正方向,则小球动量的变化量为( )
A. 0 B. mv C. 2mv D.
【答案】D
【解析】
【详解】动量的变化量为
故选D。
5. 有一个质量为4m的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为3m,速度大小为v,方向水平向东,则另一块的速度是( )
A. 3v0−v B. 4v0−3v C. 3v0−2v D. 3v−4v0
【答案】B
【解析】
【详解】爆竹在最高点速度大小为v0、方向水平向东,爆炸前动量为4mv0,其中一块质量为3m,速度大小为v,方向水平向东,设爆炸后另一块瞬时速度大小为,取爆竹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向,爆炸过程动量守恒,则有
解得
故选B。
6. 如图所示,质量为m的物体在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下始终保持静止,已知动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则时间t内( )
A. 物体所受拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 物体所受重力的冲量大小为mgt
C. 物体所受支持力的冲量大小为0 D. 物体所受摩擦力的冲量大小μmgt
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体所受拉力F的冲量大小为
故A错误;
B.物体所受重力的冲量大小为
故B正确;
C.物体所受支持力大小为
物体所受支持力的冲量大小为
故C错误;
D.物体所受摩擦力大小为
物体所受摩擦力的冲量大小
故D错误。
故选B。
7. 如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定不变,灯泡L恰能正常发光。如果变阻器的滑片向a端滑动,则( )
A. 灯泡L变暗,电流表的示数减小 B. 灯泡L变亮,电流表的示数增大
C. 灯泡L变暗,电流表的示数增大 D. 灯泡L变亮,电流表的示数不变
【答案】C
【解析】
【详解】变阻器的滑片向a端滑动时,电阻R1变小,根据“串反并同”可知,与并联的灯泡L功率变小,即灯泡变暗;
由于总电阻减小,电动势不变,则电流表电流变大。
故选C。
8. 如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为,,,,电源电动势,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联,再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为
由闭合电路欧姆定律可知,干路电流即经过R1的电流为
并联部分各支路电流大小与电阻成反比,则
四个灯泡的实际功率分别为
,,,
故四个灯泡中功率最大的是R1。
故选A。
9. 如今手机已经成为必不可少的通讯工具,躺着看手机,有时会出现手机滑落砸到眼睛的情况。若一部质量200g的手机,从离人眼约20cm的高度无初速掉落,砸到眼睛后手机未反弹,眼睛受到手机的冲击时间约为0.01s,g取10m/s2,下列分析正确的是( )
A. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上
B. 全过程手机重力的冲量大于眼睛对手机的作用力冲量
C. 手机对眼睛的作用力大小约为42N
D. 全过程手机动量的变化量大小约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.手机对眼睛的作用力竖直向下,则手机对眼睛的冲量方向竖直向下,故A错误;
BC.手机未接触眼睛之前做自由落体运动,由公式可得,手机接触眼睛瞬间的下落时间为
由公式可得,全过程手机重力的冲量大小约为
手机未接触眼睛之前做自由落体运动,由公式可得,手机接触眼睛瞬间的速度大小为
取向下为正方向,设手机对眼睛的作用力大小约为,由动量定理有
解得
则
故全过程手机重力的冲量等于眼睛对手机的作用力冲量,故B错误、C正确;
D.全过程手机初状态的速度为0,末状态速度仍为0,则全过程手机动量的变化量大小为0,故D错误。
故选C。
10. 图为多用电表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为,内阻,调零电阻的最大值,电池电动势,两表笔短接调零后,用它测量电阻,当电流计指针指在满刻度的时,则的阻值是( )
A. 左侧表笔为红色 B. 右侧表笔为红色
C. 左侧表笔为红色 D. 右侧表笔为红色
【答案】C
【解析】
【详解】满偏时
当电流计指针指在满刻度的时
解得
左侧表笔内部接电源的负极,则为红色。
故选C。
11. 水平面上有质量相等的a、b两个物体,水平推力F1、F2分别作用在a、b,一段时间后撤去推力,物体继续运动段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示,图中AB//CD。则整个过程中( )
A. 水平推力F1、F2大小可能相等
B. 摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功
C. 合外力对a物体的冲量大于合外力对b物体的冲量
D. a的平均速度大于b的平均速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.v-t图像的斜率表示加速度,则撤去推力后两个物体做匀减速运动的加速度大小相等,所以两个物体与水平面的动摩擦因数相等,所受滑动摩擦力相等,根据牛顿第二定律有
因为有推力作用时a的加速度大于b的加速度,所以F1比F2大,故A错误;
B.v-t图像与t轴所围的面积表示位移,所以整个过程中a的位移比b的位移小,则摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功,故B正确;
C.整个过程中,两个物体速度的变化量均为零,根据动量定理可知合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量,故C错误;
D.由于推力作用时和撤去推力时两个物体均做匀变速运动,且最大速度相等,所以整个过程中二者的平均速度相等,故D错误。
故选B。
二、非选择题:共5题,共56分。(其中第13题第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
12. 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.
(1)备有如下器材:
A.干电池1节
B.滑动变阻器(0~20 Ω)
C.滑动变阻器(0~1 kΩ)
D.电压表(0~3 V)
E.电流表(0~0.6 A)
F.电流表(0~3 A)
G.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选________,电流表应选________.(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度的减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图________.
(3)某同学根据实验数据画出的U—I图象如图所示,由图象可得电池的电动势为________ V,内电阻为________ Ω.
【答案】 ①. B ②. E ③. ④. 1.5 V ⑤. 0.83Ω
【解析】
【详解】(1)[1][2].实验中滑动变阻器应选阻值较小的B,电流表应选量程为0~0.6 A 的E.
(2)[3].电路如图;
(2)[4][5].由图象可得电池的电动势为E=1.5 V,内电阻为
.
13. 如图,用的铁锤钉钉子,打击前铁锤的速度为。打击后铁锤的速度变为0,设打击时间为。求:
(1)打击前,铁锤动量的大小;
(2)考虑铁锤所受的重力,钉子对铁锤的平均作用力是多大。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设竖直向下为正方向,则打击前,铁锤动量的大小为
【小问2详解】
根据动量定理可得
解得
14. 如图所示,电源电动势,内阻,闭合开关后,标有“,”的灯泡恰能正常发光,电动机M的内阻,求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机的机械功率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由题意知,并联部分电压为,故内电压为
总电流
电源的输出功率
(2)流过灯泡的电流
则流过电动机的电流
电动机的热功率
电动机的总功率
电动机的机械功率
15. 如图所示,质量为1kg的滑块,以5m/s的水平向右的初速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车,最终滑块恰好未滑离小车。已知小车质量为4kg,小车与滑块之间的动摩擦因数为0.4。(g=10m/s2)求:
(1)滑块与小车的最终速度v和这一过程所花的时间t;
(2)整个运动过程中滑块与小车系统产生的内能Q;
(3)小车的长度L。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设滑块与小车共同速度为v,滑块的质量为m,原来的速度为v0,小车的质量为M。则有
解得
对小平板车单独分析,根据动量定理有
得时间为
(2)由能量守恒知
(3)由摩擦产生热量的公式可得
可解得
据题意知小车的长度为
16. 如图所示的电路中,电源内阻,定值电阻,电容器的电容,灯泡L标有“15V,30W”字样。当开关S闭合、断开时,灯泡L恰好正常发光,认为灯泡的电阻恒定不变。
(1)求电源电动势E;
(2)当开关S、均闭合时,求小灯泡的实际电流;
(3)开关从断开到闭合直至电路稳定的过程中,求通过电阻R的电荷量Q。
【答案】(1)36V;(2)1.5A;(3)
【解析】
【详解】(1)当开关S闭合,断开时的等效电路图如图甲所示
对灯泡
由闭合电路欧姆定律
可得电动势
(2)当开关S、均闭合时的等效电路图如图乙所示
设与串联后再与并联的总电阻为,则有
解得
总电流
路端电压为
小灯泡的实际电流为
可得
(3)当开关S闭合,断开时,电容器与并联,与电压相等有
解得
且a端电势高,当开关S、均闭合时,电容器与并联
解得
且b端电势高,所以通过电阻R的电荷量
解得
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2024年秋东台市第一中学高二年级月考一
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(考试时间75分钟,总分100分)
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。(每题只有一个选项最符合题意)
1. 如图所示,线框平面与磁场方向垂直,现将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中,穿过线框磁通量的变化情况是( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先变小后变大
2. 下列各图中,已标出电流及电流的磁场方向,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
4. 质量为m、速度为v的小球与墙壁垂直相碰后以原速率返回,以原来速度方向为正方向,则小球动量的变化量为( )
A. 0 B. mv C. 2mv D.
5. 有一个质量为4m的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为3m,速度大小为v,方向水平向东,则另一块的速度是( )
A. 3v0−v B. 4v0−3v C. 3v0−2v D. 3v−4v0
6. 如图所示,质量为m的物体在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下始终保持静止,已知动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则时间t内( )
A. 物体所受拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 物体所受重力的冲量大小为mgt
C. 物体所受支持力的冲量大小为0 D. 物体所受摩擦力的冲量大小μmgt
7. 如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定不变,灯泡L恰能正常发光。如果变阻器的滑片向a端滑动,则( )
A. 灯泡L变暗,电流表的示数减小 B. 灯泡L变亮,电流表的示数增大
C. 灯泡L变暗,电流表的示数增大 D. 灯泡L变亮,电流表的示数不变
8. 如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为,,,,电源电动势,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A. B. C. D.
9. 如今手机已经成为必不可少的通讯工具,躺着看手机,有时会出现手机滑落砸到眼睛的情况。若一部质量200g的手机,从离人眼约20cm的高度无初速掉落,砸到眼睛后手机未反弹,眼睛受到手机的冲击时间约为0.01s,g取10m/s2,下列分析正确的是( )
A. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上
B. 全过程手机重力的冲量大于眼睛对手机的作用力冲量
C. 手机对眼睛的作用力大小约为42N
D. 全过程手机动量的变化量大小约为
10. 图为多用电表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为,内阻,调零电阻的最大值,电池电动势,两表笔短接调零后,用它测量电阻,当电流计指针指在满刻度的时,则的阻值是( )
A. 左侧表笔为红色 B. 右侧表笔为红色
C. 左侧表笔为红色 D. 右侧表笔为红色
11. 水平面上有质量相等的a、b两个物体,水平推力F1、F2分别作用在a、b,一段时间后撤去推力,物体继续运动段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示,图中AB//CD。则整个过程中( )
A. 水平推力F1、F2大小可能相等
B. 摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功
C. 合外力对a物体的冲量大于合外力对b物体的冲量
D. a的平均速度大于b的平均速度
二、非选择题:共5题,共56分。(其中第13题第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
12. 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.
(1)备有如下器材:
A.干电池1节
B.滑动变阻器(0~20 Ω)
C.滑动变阻器(0~1 kΩ)
D.电压表(0~3 V)
E.电流表(0~0.6 A)
F.电流表(0~3 A)
G.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选________,电流表应选________.(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度的减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图________.
(3)某同学根据实验数据画出的U—I图象如图所示,由图象可得电池的电动势为________ V,内电阻为________ Ω.
13. 如图,用的铁锤钉钉子,打击前铁锤的速度为。打击后铁锤的速度变为0,设打击时间为。求:
(1)打击前,铁锤动量的大小;
(2)考虑铁锤所受的重力,钉子对铁锤的平均作用力是多大。
14. 如图所示,电源电动势,内阻,闭合开关后,标有“,”的灯泡恰能正常发光,电动机M的内阻,求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机的机械功率。
15. 如图所示,质量为1kg的滑块,以5m/s的水平向右的初速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车,最终滑块恰好未滑离小车。已知小车质量为4kg,小车与滑块之间的动摩擦因数为0.4。(g=10m/s2)求:
(1)滑块与小车的最终速度v和这一过程所花的时间t;
(2)整个运动过程中滑块与小车系统产生的内能Q;
(3)小车的长度L。
16. 如图所示的电路中,电源内阻,定值电阻,电容器的电容,灯泡L标有“15V,30W”字样。当开关S闭合、断开时,灯泡L恰好正常发光,认为灯泡的电阻恒定不变。
(1)求电源电动势E;
(2)当开关S、均闭合时,求小灯泡的实际电流;
(3)开关从断开到闭合直至电路稳定的过程中,求通过电阻R的电荷量Q。
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