内容正文:
天水第一中学高二下开学考试物理试题
1. 如图所示,两个点电荷,电荷量分别为q1=4×10-9C和q2=-9×10-9C,分别固定于相距20 cm的a、b两点,有一个点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动,该点电荷所处的位置是( )
A. 在a点左侧40 cm处 B. 在a点右侧8 cm处
C. 在b点右侧20 cm处 D. 无法确定
2. 如图所示,实线为-Q点电荷产生电场的电场线,线是a、b、c三个带电粒子以相同初速度从O点分别射入后的运动轨迹,其中虚线OB以-Q为圆心的圆弧。已知a、b、c粒子的电荷量相等、电性未知,粒子只在-Q电场力作用下运动,则( )
A. 粒子a带负电,b不带电,c带正电
B. 运动中,粒子b的动能减小、c的动能增大
C. 粒子b、c均带正电,射入时b的动能大于c的动能
D. 运动中,粒子a的电势能减小,c的电势能增大
3. 如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点,质量相等.Q与水平轻弹簧相连,设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞.在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( )
A. P初动能
B. P的初动能的
C. P的初动能的
D. P的初动能的
4. 如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零,如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( )
A. 0 B. B0 C. D. 2B0
5. 用图示的电路可以测量电阻的阻值,图中Rx是待测电阻,是定值电阻,阻值是,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段长20cm的均匀电阻丝。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=8cm,则Rx的阻值为( )
A 80 B. 100
C. 150 D. 180
二、多项选择题:本题共2小题,每小题8分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。
6. 如图所示,弹簧上端固定一质量为m的小球,小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当小球振动到最高点时弹簧正好为原长,则在小球振动过程中(重力加速度大小为g)( )
A. 小球最大动能应等于mgA
B. 弹簧弹性势能和小球动能总和保持不变
C. 弹簧最大弹性势能等于2mgA
D. 小球在最低点时受到的弹力等于2mg
7. 一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10 m的两个质点。波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q两质点的振动图像如图所示,则( )
A. 质点Q开始振动的方向沿y轴负方向
B. 该波从P传到Q的最短时间为2 s
C. 该波波长的最大值为15 m
D. 该波的传播速度可能为 m/s
三、实验探究题:本题共1小题,共15分。
8. 在练习使用多用电表的实验中:
(1)图甲中的A端与_______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)一多用电表的电阻挡有四个倍率,分别是、、、,用挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到_______挡。
(3)重新测量后,指针位于如图甲所示位置,被测电阻的测量值为_______。(保留2位有效数字)
(4)当图乙所示欧姆表的电池的电动势下降到4.2V、内阻增加了5Ω时仍可调零,调零后,调零电阻R的阻值将变_______(填“大”或“小”),测得的电阻值将变_______(填“大”或“小”)。
四、解答题:本题共2小题,共39分。
9. 如图所示,在匀强电场中直角三角形ABC的边长,,将带电荷量的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了的功,再从B点移到C点,静电力做了的功。求:
(1)A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差;
(2)如果规定B点的电势为零,则A点和C点的电势分别为多少?
(3)计算电场强度的大小。
10. 如图所示,质量为2m小物块B和质量为m的小物块C均静止在足够长的光滑水平面上,物块C左端固定一轻质弹簧,弹簧处于原长状态。质量为2m的小球A以初速度沿水平面向右运动,与小物块B发生弹性正碰(碰撞时间极短)。A、B和C均可视为质点,取重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)小球A与小物块B碰撞后,小物块B速度的大小;
(2)弹簧的最大弹性势能;
(3)小物块C的最大速度的大小。
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天水第一中学高二下开学考试物理试题
1. 如图所示,两个点电荷,电荷量分别为q1=4×10-9C和q2=-9×10-9C,分别固定于相距20 cm的a、b两点,有一个点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动,该点电荷所处的位置是( )
A. 在a点左侧40 cm处 B. 在a点右侧8 cm处
C. 在b点右侧20 cm处 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】q1的电量比q2电量小,所以第三个电荷不论正负,只有放在q1的左侧才能处于平衡,且q1与q2对该点电荷的电场力大小应相等,所以设q距q1的距离为r,则有
代入数据解得:
r=04m
即在ab连线上,a的左侧40cm处.
A.在a点左侧40 cm处,与结论相符,选项A正确;
B.在a点右侧8 cm处,与结论不相符,选项B错误;
C.在b点右侧20 cm处,与结论不相符,选项C错误;
D.无法确定,与结论不相符,选项D错误;
2. 如图所示,实线为-Q点电荷产生电场的电场线,线是a、b、c三个带电粒子以相同初速度从O点分别射入后的运动轨迹,其中虚线OB以-Q为圆心的圆弧。已知a、b、c粒子的电荷量相等、电性未知,粒子只在-Q电场力作用下运动,则( )
A 粒子a带负电,b不带电,c带正电
B. 运动中,粒子b的动能减小、c的动能增大
C. 粒子b、c均带正电,射入时b的动能大于c的动能
D. 运动中,粒子a的电势能减小,c的电势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】根据三条运动轨迹知a带负电,b、c带正电,电场力对a、c做正功、对b不做功,a、c的动能增加,电势能减少,b的动能、电势能均不变;b、c相比,据轨迹在O点对b、c受力分析可知,b做圆周运动,c做向心运动,则b的初动能大于c的初动能。
故选C。
3. 如图所示,位于光滑水平桌面上小滑块P和Q都可视为质点,质量相等.Q与水平轻弹簧相连,设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞.在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( )
A. P的初动能
B. P的初动能的
C. P的初动能的
D. P的初动能的
【答案】B
【解析】
【详解】在整个过程中,弹簧具有最大弹性势能时,P和Q的速度相同.
根据动量守恒定律:mv0=2mv.
根据机械能守恒定律,有
故最大弹性势能等于P的初动能的。
故选B。
4. 如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零,如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( )
A. 0 B. B0 C. D. 2B0
【答案】C
【解析】
【详解】如图甲所示
P、Q中的电流在a点产生的磁感应强度大小相等,设为B1,由几何关系可知
如果让P中的电流反向、其他条件不变时,如图乙所示
由几何关系可知,a点处磁感应强度的大小
故选C。
5. 用图示的电路可以测量电阻的阻值,图中Rx是待测电阻,是定值电阻,阻值是,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段长20cm的均匀电阻丝。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=8cm,则Rx的阻值为( )
A. 80 B. 100
C. 150 D. 180
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,说明G表两端的电势相等,则根据串并联电压关系有
,
根据串联电路电压之比等于电阻之比有
根据电阻定律公式可知,电阻之比等于长度之比,即有
解得
故选C。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题8分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。
6. 如图所示,弹簧上端固定一质量为m的小球,小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当小球振动到最高点时弹簧正好为原长,则在小球振动过程中(重力加速度大小为g)( )
A. 小球最大动能应等于mgA
B. 弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变
C. 弹簧最大弹性势能等于2mgA
D. 小球在最低点时受到的弹力等于2mg
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.小球在平衡位置时,有
在平衡位置时动能最大,有
mgA=Ek+Ep
故A错误;
B.因为运动过程中弹簧与小球组成的系统机械能守恒,因此动能、重力势能和弹性势能之和保持不变,故B错误;
CD.从最高点到最低点,重力势能全部转化为弹性势能
Epm=2mgA
最低点加速度大小等于最高点加速度大小,据牛顿第二定律可知
F-mg=mg
得
F=2mg
故CD正确。
故选CD。
7. 一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10 m的两个质点。波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q两质点的振动图像如图所示,则( )
A. 质点Q开始振动的方向沿y轴负方向
B. 该波从P传到Q的最短时间为2 s
C. 该波波长的最大值为15 m
D. 该波的传播速度可能为 m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据y-t图像的斜率表示速度,知质点Q的起振方向沿y轴正方向,故A错误;
B.由题可知,简谐横波的传播方向从P到Q,由图可知,周期T=6 s,质点Q的振动图像向左平移4 s后与P的振动图像重合,意味着Q比P振动最少滞后了4 s,即波从质点P传到Q的时间Δt至少为4 s,由周期性可知,该波从P传到Q的时间
Δt=(4+nT)s (n=0、1、2、3…)
即Δt=4 s,10 s,16 s…,不可能2 s,故B错误;
CD.由
m/s
可知,当Δt=4 s,10 s,16 s…时,该波的传播速度v可能为2.5 m/s,1 m/s,0.625 m/s…,但不可能为 m/s,由λ=vT知最大波速2.5 m/s时,求得波长的最大值为15 m,故C正确,D错误。
故选C。
三、实验探究题:本题共1小题,共15分。
8. 在练习使用多用电表的实验中:
(1)图甲中的A端与_______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)一多用电表的电阻挡有四个倍率,分别是、、、,用挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到_______挡。
(3)重新测量后,指针位于如图甲所示位置,被测电阻的测量值为_______。(保留2位有效数字)
(4)当图乙所示欧姆表的电池的电动势下降到4.2V、内阻增加了5Ω时仍可调零,调零后,调零电阻R的阻值将变_______(填“大”或“小”),测得的电阻值将变_______(填“大”或“小”)。
【答案】(1)黑 (2)
(3)17 (4) ①. 小 ②. 大
【解析】
【小问1详解】
多用电表内部电路中,黑表笔连接内部电源的正极,红表笔连接内部电源的负极,故A端接黑表笔。
【小问2详解】
用挡测量时,表头指针偏转角度很小,说明被测电阻阻值较大,所选倍率偏小,故应换到挡。
【小问3详解】
测量电阻时读最上面一行的刻度线,读数为,被测电阻的测量值为
小问4详解】
[1]欧姆调零时,红黑表笔直接接触,调整欧姆挡的调零旋钮,使指针指向,此时表头满偏。
设表头的满偏电流为,则多用电表的干路电流为
由于、、不变,调零后干路电流保持不变。
又总电阻
当减小到4.2V,变小。
总电阻
内阻增大5Ω,变小。
[2]电动势和内阻未发生改变时,通过表头的电流
此时,干路电流
当减小到4.2V,内阻增大5Ω时,保持不变,变大,变小,通过表头的电流变小,表头的指针偏转变小,测得的电阻值变大。
【点睛】测电阻时,0刻度在最右侧,指针满偏时为,指针偏转越小,测得的电阻值越大。
四、解答题:本题共2小题,共39分。
9. 如图所示,在匀强电场中直角三角形ABC的边长,,将带电荷量的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了的功,再从B点移到C点,静电力做了的功。求:
(1)A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差;
(2)如果规定B点的电势为零,则A点和C点的电势分别为多少?
(3)计算电场强度的大小。
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】
【小问1详解】
负电荷从A点移到B点,克服静电力做功,由
同理,从B点移到C点,静电力做正功,则
【小问2详解】
由电势差与电势的关系
将,代入可得
同理
【小问3详解】
将(2)问中的条件代入,因,,,故AB连线的中点D的电势为2V,即CD为2V的等势线,由于电场线垂直于等势面由高电势指向低电势,即电场强度的方向为过B点与CD的垂线,即由M指向B,由几何关系可知
则电场强度
10. 如图所示,质量为2m的小物块B和质量为m的小物块C均静止在足够长的光滑水平面上,物块C左端固定一轻质弹簧,弹簧处于原长状态。质量为2m的小球A以初速度沿水平面向右运动,与小物块B发生弹性正碰(碰撞时间极短)。A、B和C均可视为质点,取重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)小球A与小物块B碰撞后,小物块B的速度的大小;
(2)弹簧的最大弹性势能;
(3)小物块C的最大速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球A和物块B碰撞过程中,根据动量守恒以及机械能守恒有,
解得
【小问2详解】
当B、C共速时,弹簧压缩量最大,弹簧具有最大弹性势能,根据物块B、C和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒有,
解得
【小问3详解】
当弹簧恢复原长时,物块C达到最大速度,根据物块B、C和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒有,
解得
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