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高二物理第一次月考试卷内容提取
一、选择题(共10小题,43分。1-7题单选,每题4分;8-10题多选,每题5分,全对5分,选对不全3分,错选0分)
1. 如图所示,两个相对的斜面,倾角分别为37°和53°。在顶点把两个相同的小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上。若不计空气阻力,则A、B两个小球的运动时间之比为( )
A. 1∶1 B. 4∶3 C. 16∶9 D. 9∶16
2. 如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴的距离为l,b与转轴的距离为2l,a和b跟随圆盘以角速度绕转动,下列说法正确的是( )
A. a、b的向心加速度 B. a、b的转动周期
C. a、b所受的静摩擦力 D. a、b的线速度
3. 如图所示,在同一轨道平面上的三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动,某一时刻恰好在同一直线上,下列说法中正确的是( )
A. 运动一周后,A最先回到图示位置
B. 向心加速度满足
C. 运转角速度满足
D. 根据,可知,运行速度满足
4. 如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅱ平移到Ⅰ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅰ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为和,则( )
A. B. C. D. 不能判断
5. 如图,水平放置的平行板电容器上极板带正电,所带电荷量为Q,板间距离为d,上极板与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴,所带电荷量绝对值为q。静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. 油滴带正电
B. 若仅将上极板移到图中虚线位置,则P点电势不变
C. 若仅将上极板平移到图中虚线位置,则静电计指针张角不变
D. 若仅将上极板平移到图中虚线位置,则油滴将向上运动
6. 如图所示,电压表、电流表均为理想电表,当闭合开关S后将滑动变阻器的滑片P向下滑,则下列说法不正确的是( )
A. 电路再次稳定时,电源效率减小
B. 电源的内部消耗功率增大
C. 灯L1变亮,电压表的示数减小,电源输出功率减小
D. 灯L2变暗,电流表的示数增大,电容器极板的带电量减少
7. 如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为3m和m的A、B两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧弹簧与A、B不拴连,由于被一根细绳拉着而处于静止状态。当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是( )
A. 两滑块的动能之比为1:3 B. 两滑块的动量大小之比3:1
C. 两滑块的速度大小之比3:1 D. 弹簧对两滑块做功之比1:1
8. 如图所示,质量为m的小车在水平恒力F的推动下,从山坡底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B,获得的速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 推力对小车做的功是Fh B. 推力对小车做的功是
C. 小车的机械能改变量是 D. 阻力对小车做的功是
9. 如图所示,匀强电场的方向平行于O、P、Q三点所在的平面,三点的连线构成一个直角三角形,∠P是直角,,,三点的电势分别为,,。下列叙述正确的是( )
A. 电场的方向为沿QO方向,电场强度大小为300V/m
B. OQ连线中点的电势与P点电势相等
C. 电子在P点的电势能比在Q点低3eV
D. 沿路径将电子从O点移动到Q点,电场力做的功为12eV
10. 质量为m的物体以初速度v0水平抛出,经过时间t,下降高度为h仍未落地,速度变为v,这段时间内物体动量变化量的大小可能是(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
11. 某同学通过实验测量某金属导体的电阻率。
(1)取该金属制成的一个“圆柱形”导体,用20分度的游标卡尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径如图所示则,L0=__cm,d=__mm;
(2)为了测定“圆柱形”导体的阻值R,实验室提供下列器材:待测电阻R、电流表(内阻为Rg)、电阻箱R0、、直流电源(内阻不计)、导线及开关若干。某同学采用如图(c)所示的电路进行实验,改变电阻箱的阻值R0,读出电流表相应的电流I,由测得的数据做出图像如图(d)所示,图像纵轴截距为m,斜率为k,则待测电阻R的阻值为__,其电阻率为__。(均用m、Rg、L0、d来表示)
12. 某同学要测量某电池的电动势和内阻,提供下列仪器:
A、待测“电池”(电动势E约为4V,内阻r约为)
B、毫安表(量程5mA,内阻为)
C、电压表(量程4V,内阻约)
D、电压表(量程40V,内阻约)
E、电阻箱()
F、滑动变阻器()
G、滑动变阻器()
H、开关、导线若干。
(1)为尽量减小实验误差,实验中电压表选择_________,滑动变阻器选择_________。(填写元件的字母代号)
(2)由于毫安表的量程太小,该同学用电阻箱与毫安表并联,可使其量程扩大,取,则改装后的电流表量程为毫安表量程的_________倍;
(3)用改装后的电流表完成实验,应该选择的实验电路是图中的_________(填“甲”或“乙”)
(4)根据实验数据画出U-I图线(U是电压表读数,I是改装后电流表的读数),如图丙所示。由图线可得,“电池”的电动势_________,内电阻_________。(结果均保留三位有效数字)
13. 如图所示,质量为,的带电粒子,自A点垂直于电场线方向进入有界匀强电场,它从B点飞出时,与E的夹角为,已知AB沿电场方向的距离为15cm,不计重力。求:
(1)AB两点的电势差UAB;
(2)匀强电场的电场强度E;
(3)粒子从A到B的时间。
14. 如图,在固定的水平杆上,套有质量为的光滑圆环,长为的轻绳一端拴在环上,另一端系着质量为的木块,现有质量为的子弹以大小为的水平速度射入木块并立刻留在木块中,重力加速度。
(1)子弹射入木块的瞬间,速度大小为多少?
(2)子弹射入木块前、后的瞬间,损失的能量是多少?
(3)子弹射入木块后的瞬间,环对水平杆的压力大小为多少?
15. 如图所示,固定在竖直平面内的半径的四分之一圆弧轨道的圆心为点,圆弧轨道的最低点与静置在光滑水平面上的木板的上表面平滑连接,木板的质量,在木板右侧一定距离处有个质量均为的小球向右沿直线紧挨着排列,小球的直径与木板的厚度相同,质量的小滑块(可视为质点)从圆弧轨道上与点等高处由静止释放,经过圆弧轨道的最低点滑上木板,当滑块与木板恰好相对静止时木板与小球发生第一次碰撞。已知滑块经过圆弧轨道的最低点时对圆弧轨道的压力大小为,滑块与木板间的动摩擦因数,整个过程中滑块始终未脱离木板,所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间均忽略不计,重力加速度。求:
(1)滑块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功;
(2)木板右端与第一个小球之间的距离;
(3)木板从第一次与小球碰撞后到第二次与小球碰撞前的时间间隔。
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高二物理第一次月考试卷内容提取
一、选择题(共10小题,43分。1-7题单选,每题4分;8-10题多选,每题5分,全对5分,选对不全3分,错选0分)
1. 如图所示,两个相对的斜面,倾角分别为37°和53°。在顶点把两个相同的小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上。若不计空气阻力,则A、B两个小球的运动时间之比为( )
A. 1∶1 B. 4∶3 C. 16∶9 D. 9∶16
【答案】D
【解析】
【详解】由平抛运动规律得
x=v0t,y=gt2
而
tanα=
解得
代入数据可得
故选D。
2. 如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴的距离为l,b与转轴的距离为2l,a和b跟随圆盘以角速度绕转动,下列说法正确的是( )
A. a、b的向心加速度 B. a、b的转动周期
C. a、b所受的静摩擦力 D. a、b的线速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.a、b共轴转动,角速度相同,a、b转动半径分别为l和2l,由得,故A正确;
B.由,ω相同,得,故B错误;
D.由得,故D错误;
C.两个木块都由静摩擦力提供向心力,由得,故C错误。
故选A。
3. 如图所示,在同一轨道平面上的三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动,某一时刻恰好在同一直线上,下列说法中正确的是( )
A. 运动一周后,A最先回到图示位置
B. 向心加速度满足
C. 运转角速度满足
D. 根据,可知,运行速度满足
【答案】B
【解析】
【详解】C.设地球的质量为M,卫星的轨道半径为r,根据万有引力提供向心力
得到
由于,所以角速度满足,故C错误;
A.根据,由于,所以,所以运动一周后,C先回到图示位置,故A错误;
B.设地球的质量为M,卫星的轨道半径为r,根据牛顿第二定律
得向心加速度
由于,所以,故B正确;
D.设地球的质量为M,卫星的轨道半径为r,根据万有引力提供向心力
得卫星的速度
由于,则有,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅱ平移到Ⅰ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅰ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为和,则( )
A. B. C. D. 不能判断
【答案】C
【解析】
【详解】设在位置Ⅰ时磁通量大小为,位置Ⅱ时磁通量大小为。第一次将金属框由Ⅱ平移到Ⅰ,穿过线框的磁感线方向没有改变,磁通量变化量
第二次将金属框绕边翻转到Ⅰ,穿过线框的磁感线的方向发生改变,磁通量变化量
综上分析可得
故选C。
5. 如图,水平放置的平行板电容器上极板带正电,所带电荷量为Q,板间距离为d,上极板与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴,所带电荷量绝对值为q。静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. 油滴带正电
B. 若仅将上极板移到图中虚线位置,则P点电势不变
C. 若仅将上极板平移到图中虚线位置,则静电计指针张角不变
D. 若仅将上极板平移到图中虚线位置,则油滴将向上运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据受力分析知,油滴受重力和电场力,因为油滴受力平衡,所受电场力竖直向上,故可判断油滴带负电,故A错误;
C.平行板电容器电荷量不变,根据公式,
因此将上极板平移到图中虚线位置,间距变小,电容变大,电压变小,静电计指针张角变小,故C错误;
D.电场力
可知电场力与两极板距离d无关,若仅将上极板平移到图中虚线位置,所受电场力不变,因此油滴仍静止不动,故D错误;
B.电场强度不变,根据可知点与下极板的电势差不变,下极板电势为零,则P点电势不变,故B正确。
故选B。
6. 如图所示,电压表、电流表均为理想电表,当闭合开关S后将滑动变阻器的滑片P向下滑,则下列说法不正确的是( )
A. 电路再次稳定时,电源效率减小
B. 电源的内部消耗功率增大
C. 灯L1变亮,电压表的示数减小,电源输出功率减小
D. 灯L2变暗,电流表的示数增大,电容器极板的带电量减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.电源的效率
将滑动变阻器的滑片P向下调节,变阻器接入电路的电阻减小,外电路电阻减小,则电源的效率减小,故A正确;
B.根据可知流过电源的电流变大,根据可知电源的内部消耗功率增大,故B正确;
CD.灯与滑动变阻器间接串联,灯和电压表、电容器与滑动变阻器并联,电流表与滑动变阻器串联,根据串反并同规律可知,灯变亮,灯变暗,电流表示数增大,电压表示数减小,电容器两极板间的电压减小,根据可知电容器极板所带的电荷量减少,外电阻和内阻的关系不能确定,则不能确定电源的输出功率的变化情况,故C错误,D正确。
本题选不正确项,故选C。
7. 如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为3m和m的A、B两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧弹簧与A、B不拴连,由于被一根细绳拉着而处于静止状态。当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是( )
A. 两滑块的动能之比为1:3 B. 两滑块的动量大小之比3:1
C. 两滑块的速度大小之比3:1 D. 弹簧对两滑块做功之比1:1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】BC.两滑块组成的系统动量守恒,以向右为正方向,则有
所以
设两滑块速度分别为、,则有
所以
故B、C错误;
AD.两滑块的动能之比为
由动能定理可得
故A正确、D错误。
故选A。
8. 如图所示,质量为m的小车在水平恒力F的推动下,从山坡底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B,获得的速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 推力对小车做的功是Fh B. 推力对小车做的功是
C. 小车的机械能改变量是 D. 阻力对小车做的功是
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.推力对小车做的功为,故AB错误;
C.小车的机械能改变量等于动能和势能的增加量,可得,故C正确;
D.由动能定理可知
可得阻力对小车做的功,故D正确。
故选CD。
9. 如图所示,匀强电场的方向平行于O、P、Q三点所在的平面,三点的连线构成一个直角三角形,∠P是直角,,,三点的电势分别为,,。下列叙述正确的是( )
A. 电场的方向为沿QO方向,电场强度大小为300V/m
B. OQ连线中点的电势与P点电势相等
C. 电子在P点的电势能比在Q点低3eV
D. 沿路径将电子从O点移动到Q点,电场力做的功为12eV
【答案】AD
【解析】
【详解】A.QO间的电势差为12V,将QO分成4等份,每份的电势差为3V,如图所示
若A点的电势为9V,则OA的长度为3cm,AQ的长度为1cm,根据几何关系可知,。故PA所在的直线为9V等势线,电场线沿QO方向从Q指向O,电场强度的大小为,故A错误;
B.根据匀强电场等差等势面的特点,OQ连线的中点电势为
小于P点的电势,故B错误;
C.将电子从P移动到Q点,电场力做功,电场力做正功,电势能减小,故电子在P点的电势能比在Q点高3eV,故C错误;
D.电场力做功与路径无关,只与始末位置有关,故,故D正确。
故选AD。
10. 质量为m的物体以初速度v0水平抛出,经过时间t,下降高度为h仍未落地,速度变为v,这段时间内物体动量变化量的大小可能是(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】物体动量变化量的大小为
根据,,
所以
故选ABC。
11. 某同学通过实验测量某金属导体的电阻率。
(1)取该金属制成的一个“圆柱形”导体,用20分度的游标卡尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径如图所示则,L0=__cm,d=__mm;
(2)为了测定“圆柱形”导体的阻值R,实验室提供下列器材:待测电阻R、电流表(内阻为Rg)、电阻箱R0、、直流电源(内阻不计)、导线及开关若干。某同学采用如图(c)所示的电路进行实验,改变电阻箱的阻值R0,读出电流表相应的电流I,由测得的数据做出图像如图(d)所示,图像纵轴截距为m,斜率为k,则待测电阻R的阻值为__,其电阻率为__。(均用m、Rg、L0、d来表示)
【答案】 ①. 2.935 ②. 5.803或5.804 ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1][2] 游标卡尺主尺读数为2.9cm,游标读数为0.005×7cm=0.035cm,所以最终读数为
L0=2.9cm+0.035cm=2.935cm
(2)螺旋测微器固定刻度读数5.5mm,可动刻度读数为0.01×30.3mm=0.303mm,所以金属丝的直径为
d=5.5mm+0.303mm=5.803mm
(2)[3]由闭合电路欧姆定律得
变形得
可知图像的斜率
图像的截距
解得,待测电阻R的阻值为
[4]由电阻定律得
解得待测电阻的电阻率为
12. 某同学要测量某电池的电动势和内阻,提供下列仪器:
A、待测“电池”(电动势E约为4V,内阻r约为)
B、毫安表(量程5mA,内阻为)
C、电压表(量程4V,内阻约)
D、电压表(量程40V,内阻约)
E、电阻箱()
F、滑动变阻器()
G、滑动变阻器()
H、开关、导线若干。
(1)为尽量减小实验误差,实验中电压表选择_________,滑动变阻器选择_________。(填写元件的字母代号)
(2)由于毫安表的量程太小,该同学用电阻箱与毫安表并联,可使其量程扩大,取,则改装后的电流表量程为毫安表量程的_________倍;
(3)用改装后的电流表完成实验,应该选择的实验电路是图中的_________(填“甲”或“乙”)
(4)根据实验数据画出U-I图线(U是电压表读数,I是改装后电流表的读数),如图丙所示。由图线可得,“电池”的电动势_________,内电阻_________。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1) ①. C ②. G
(2)5 (3)乙
(4) ①. 3.80 ②. 171
【解析】
【小问1详解】
[1]因为电动势为4V,故电压表应选,即选C。
[2]因为电池内阻与电流表内阻之和约为260Ω,为了有效调节电路,滑动变阻器应选,即选G。
【小问2详解】
改装后,通过的总电流为
可知量程扩大为原来的5倍。
【小问3详解】
由于改装后的电流表内阻已知,因此电流表相对电源应采用内接法,应该选择的实验电路是图中的乙。
【小问4详解】
[1][2]改装后电流表的内阻为
由闭合电路欧姆定律可得
可知图像的纵轴截距等于电动势,根据图丙可知
图像斜率绝对值为,根据图丙有
解得
13. 如图所示,质量为,的带电粒子,自A点垂直于电场线方向进入有界匀强电场,它从B点飞出时,与E的夹角为,已知AB沿电场方向的距离为15cm,不计重力。求:
(1)AB两点的电势差UAB;
(2)匀强电场的电场强度E;
(3)粒子从A到B的时间。
【答案】(1)
(2)200V/m,水平向右
(3)1×10-4s
【解析】
【小问1详解】
从点飞出时与的夹角为,可知飞出时速度与初速度之间的夹角
由速度分解知,
对AB段由动能定理得
解得
【小问2详解】
匀强电场的电场强度
水平向右。
【小问3详解】
在沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,则粒子从A到B的时间
14. 如图,在固定的水平杆上,套有质量为的光滑圆环,长为的轻绳一端拴在环上,另一端系着质量为的木块,现有质量为的子弹以大小为的水平速度射入木块并立刻留在木块中,重力加速度。
(1)子弹射入木块的瞬间,速度大小为多少?
(2)子弹射入木块前、后的瞬间,损失的能量是多少?
(3)子弹射入木块后的瞬间,环对水平杆的压力大小为多少?
【答案】(1)0.5m/s
(2)4.75J (3)31N
【解析】
【小问1详解】
木块和子弹组成的系统在相互作用过程中动量守恒,设子弹与木块获得的速度为,则有
解得
【小问2详解】
子弹射入木块前、后的瞬间,损失的能量
【小问3详解】
子弹射入木块后,子弹与木块一起做圆周运动,则有
代入数据解得,轻绳对子弹与木块的拉力为
由于此时环静止不动,则此时水平杆对环的支持力为
由牛顿第三定律可得,环对轻杆的压力大小为31N。
15. 如图所示,固定在竖直平面内的半径的四分之一圆弧轨道的圆心为点,圆弧轨道的最低点与静置在光滑水平面上的木板的上表面平滑连接,木板的质量,在木板右侧一定距离处有个质量均为的小球向右沿直线紧挨着排列,小球的直径与木板的厚度相同,质量的小滑块(可视为质点)从圆弧轨道上与点等高处由静止释放,经过圆弧轨道的最低点滑上木板,当滑块与木板恰好相对静止时木板与小球发生第一次碰撞。已知滑块经过圆弧轨道的最低点时对圆弧轨道的压力大小为,滑块与木板间的动摩擦因数,整个过程中滑块始终未脱离木板,所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间均忽略不计,重力加速度。求:
(1)滑块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功;
(2)木板右端与第一个小球之间的距离;
(3)木板从第一次与小球碰撞后到第二次与小球碰撞前的时间间隔。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
滑块在圆弧轨道上运动过程中,根据动能定理可得
滑块经过圆弧轨道的最低点时,由牛顿第二定律得
联立解得
【小问2详解】
滑块在木板上运动至恰好相对静止过程中,由动量守恒得
解得
对木板,由动能定理得
解得
【小问3详解】
木板与小球1发生弹性碰撞,碰撞过程中动量守恒和机械能守恒。故有
解得
小球之间质量相等,且发生的都是弹性碰撞,它们之间发生速度交换,故木板第二次与小球1碰撞前,小球1的速度为0。木板第一次与小球1碰撞后,设历时再次与滑块共速,同理根据动量守恒可得
解得第二次共速的速度
对滑块由动量定理得
解得
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