内容正文:
2024级高二下学期物理周练(二)
满分:100分考试时间:50分钟
一、单项进择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在给出的四个选项中,只有一项
是符合趣目要求的。
1,图甲所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹
资振子的振动图象,由图可知下列说法中正确的是()
A.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同
c如
B.从t=0到t=0.2s的时间内,弹簧振子的动能持续地减小
C.在1=0.2s时,弹簧振子运动到O位置,此时回复力最小
A O
D.在1=0.2s与t=0.6s两个时刻,弹簧振子的加速度相同
2.如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长
直导线,当导线中通以图示方向的电流时()
A.磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用
1
B.磁铁对桌而的压力减小,且受到向右的塍擦力作用
C.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用
D.磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力作用
3.如图。一半径为r、圆心为O的圆上有四等分点A、BC、D,P为圆弧AB的中点,Q为
圆弧CD的中点,A、C两点分别固定一个电荷量大小均为g的正点电荷,D点固定一个电荷
量与电性均未知的点电荷4。。己知B点处电场强度为0,静电力常量为k,取无穷远处电势
为零。下列说法正确的是()
4.D点固定的是一个负电荷,电荷量大小为√2g
+a
B.0点电场强度大小为2V5,方向由0指向D
r2
C.将一电子从P点移动到0点,电场力做正功
+9
D
D.在BD连线上,从B到D电势先升高后降低
4.如图,滑块A、B静置于光滑水平面上,现给滑块A水平向右的初速度,两滑块发生正碰
1
碰后A的动能变为碰前的,。则滑块A、B的质量之比可能为
()
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ontin.
A.1:6
B.1:2
C.4:1
D.6:1
5.如图所示,在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸而向里,磁感应强度大小为B的匀
强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入璇场,速度方向与y轴正方向的夹角0=30°。粒
子经过磁场偏转后在N点(图中未画出)垂直穿过x正半轴。己知MO=d,粒子电荷量为
9,质量为m重力不计。则(
)
A粒子带正电荷
y
8.粒子速度大小为29Bd
XX
m
M
πm
X
C.粒子在磁场中运动的时间为
3qB
0
-X
D.N与0点相距3d
6.如图所示,光滑圆弧面上有一小球做简谐运动,B点为运动中的最低位置,小、C点均为
运动过程中的最高位置。下列说法正确的是()
A.B点是平衡位置,此处小球受到的回复力就是重力
第
B
B.小球在B点时,重力趟能最小,机械能最小
C,小球在A点、C点时,速度最小,对圆弧面的压力最小,回复力最大
D.若增大小球做简谐运动的幅度,则其运动周期变大
7.某探究小组测试一发电机性能的电路如图甲所示,灯泡L两端的电压随时间变化的关系
如图乙所示.已知发电机线图的电阻为62,匝数为500匝,打泡L的电阻为44Q,下列
说法正确的是()
A.线圈转动的角速度为50rrad/s
B。穿过线丽险通量的最大值为2×10:b
2x
C.发电机产生的电动势瞬时值表达式为e=250sin100rt(W)
D.线圈转动一周产生的总电能为50J
8.如图所示,水平传送带以某一速度沿顺时针方向匀速转动,劲度系数为k的轻质弹簽
端固定在竖直墙壁上,另一端与一个质量为m的滑块相连,某时刻将弹簧拉伸到某处静止
释放滑块,当滑块向左运动的距离为L时(滑块未滑离传送带),速度减小为0,此时弹簧
恰好恢复原长,此过程中滑块与传迭带之间因暩擦而产生的热量为Q。下列说法中正确的是
()
M凰
A.滑块与传送带之间的动摩擦因数为2mg
kL
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B.若只将传送带的速度增大为原来的2倍,其他条件不变,滑块向左运动的时间将增加
C.若只将传送带的速度增大为原来的2倍,其他条件不变,滑块向左运动的过程中,滑块
与传送带之间因摩擦而产生的热量变为22
D,由于摩擦力的作用,滑块将不能返回到出发点
二、多项进择趣:本题共2小题,每小趣6分,共12分。全部选对的得6分,近对但不全
的得3分,有选错的得0分。
9、如图甲所示,光滑金属导轨ab、ac成45°角放置在水平面上,匀强磁场方向竖直向下,
磁感应强度大小为B。长直导体棒垂直ac放置在导轨上,并与ab、ac交于E、F两点,且
L·在外力作用下,导体棒由F处运动到Gm处,速度由6减小到,速度的倒数二随
1》
位移x变化的关系图线如图乙所示。除阻值为R的电阻外,其他电阻均不计。在棒由EF处
运动到GH处的过程中()
A.导体棒所受安培力逐渐增大
G
B.导体棒所受安培力逐渐减小
Vo
C.克服安培力做功为2B飞
R
D.克服安培力做功为4B巧飞
Hc
0
2L。x
R
10.如图所示为输电能耗演示电路。左侧变压器T原、副线圈匝数比为1:3,输入电压为
6Y的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为,负载R的阻值为82,开关S接1
时,右侧变压器T,原、副线圈匝数比为2:1,R消耗的功率为8W:接2时,T,原、副线圈
匝数比为1:2,则()
A,接1时,T2原线圈两端电压为U,=16V
B.B.接1时,T,原线圈中的电流为L3=2A
C.接2时,R消耗的功率P=32W
D.D.接2时,R消耗的功率P=18W
三、实脸题:每空3分,共15分。
11.某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻,设计了如图甲所示的电路,所用器材
如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R、电阻箱、开关、导线等。按电路图连
接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关$,逐次改变电阻箱的阻值R,
用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题:
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20
翻
10
(1)R,在电路中起
(选填“保护”或“分流”)作用。
(2)与B、KR、R的关系式为片
(3)根据记录数据作出上R图像,如图乙所示。已知R,=9.0Q,可得E=
V(保留3位
有效数字),r=
2(保留2位有效数字)。
(④)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果
(选填“有”或无”)影响。
四、解答题(本题2小题,12题16分,13题18分,共计33分;解题过程要有必要的文
字说明,运算结果要带单位)
12.如图,弹资振子以0点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,B、C之间的距离为20cm,
P是OB的中点。t=0时刻,振子位于0点,t=1.0s时振子刚好第一次回到0点。求:
(1)t=10s时振子的位移大小和0~10s内振子通过的路程:
(2)振子在P点和.C点的加速度大小之比。
0009-O
13.如图所示,在乎面直角坐标系xOy第四象限内存在沿y轴正
方向的匀强电场,电场强度大小为E第一象限有一直角三角形区域OPQ,其中∠OP9=30°,
O严a,△0P0区域内(含O0)有方向垂直于纸面向外的匀强磁场;一质量为m,电荷量为q
(q>0)的带正电粒子从坐标原点0以速度%沿y轴正方向射入磁场,不计带电粒子的重
力。
(1)若该带电粒子经磁场偏转后能进入电场区城,求这种情况下磁感应强度大小的最小值
Bo:
(2)如果磁感应强度大小取(1)中的B。,求该带电粒子在电、磁场中运动的总时间。
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2024级高二下学期物理周练(二)解析
1、【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像切线斜率表示速度可知在与两个时刻,弹簧振子的速度大小相等,方向不同,故A错误;
B.从到的时间内,弹簧振子的位移变大,速度变小,动能变小,故B正确;
C.在时,弹簧振子运动到正向位移最大处,此时回复力最大,故C错误;
D.在与两个时刻,弹簧振子分别处于正向位移最大处和负向位移最大处,根据可知弹簧振子的加速度大小相等,方向相反,故D错误。
故选B。
2、【答案】C
【解析】
【分析】先判断电流所在位置的磁场方向,然后根据左手定则判断安培力方向;再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向,最后对磁体受力分析,根据平衡条件判断。
【详解】根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向,再根据左手定则判断安培力方向,如图:
根据牛顿第三定律,电流对磁体的作用力向右下方;选取磁铁为研究对象,磁铁始终静止,根据平衡条件,可知通电后桌面对磁铁的支持力变大,磁铁受到桌面的静摩擦力方向水平向左;最后再根据牛顿第三定律,磁铁对桌面的压力增大。
故选C。
3、【答案】B
【解析】
【详解】A.A、C两点分别固定一个电荷量大小均为q的正点电荷,因B点的电场强度为零,则A、C两点的正电荷在B点的合电场强度与D点的电荷在B点的电场强度等大反向,则带负电,设正方形边长为a,则满足
解得,故A错误;
B.A、C两点的电荷在O点的电场强度为零,则O点电场强度等于D点的电荷产生的电场强度,则为,方向由O指向D,故B正确;
C.A、C两点的电荷在P、Q两点的电势相等,D点的电荷在P点电势高于Q点的电势,电势叠加遵循代数和,所以P点电势高于Q点的电势,将一电子从P点移动到Q点,电势能增大,可知电场力做负功,故C错误;
D.因B点的合场强为零,则BO连线上合电场强度方向由B指向O,OD之间的电场强度方向由O指向D,沿电场线方向电势逐渐降低,可知从B到D连线上,电势一直降低,故D错误。
故选B。
4、【答案】A
【解析】
【详解】设B的质量为m,A的质量为km,碰前A的速度为,规定初速度方向为正方向,根据题意可知碰后A的速度为。若,由动量守恒有
解得
碰后速度符合实际,则有,解得
因碰撞过程A有动能损失,则有
解得
综上可得
若,由动量守恒有
解得
因碰撞过程A有动能损失,则有
解得
即
综上可知或
综合以上分析可知A选项符合题意。
故选A。
5、【答案】B
【解析】
【详解】A.粒子进入磁场后沿顺时针方向做圆周运动,由左手定则可知,粒子带负电,故A错误;
B.粒子运动轨迹如图所示
由几何知识可知,粒子做圆周运动的轨道半径
粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律可得
解得
故B正确;
C.粒子在磁场中运动的周期
粒子轨迹对应的圆心角为
粒子在磁场中运动的时间为
故C错误;
D.N点到O点的距离为
故D错误。
故选B。
6、解析:A. B点是平衡位置,此处小球受到的回复力是重力在切线方向的分力,此时恢复力为零,故A错误;
B.小球在B点时,重力势能最小,整个运动过程机械能守恒,故B错误;
C.小球在A点、C点时,速度最小,对圆弧面的压力最小,回复力最大,故C正确;
D.简谐运动的周期与振幅无关,若增大小球做简谐运动的幅度,则其运动周期不变,故D错误。故选C。
7、答案 B
解析 根据题图乙可知发电机产生的交流电的周期T=0.02 s,故角速度ω== rad/s=100π rad/s,故A错误;灯泡两端电压的最大值为Um=220 V,根据闭合电路的欧姆定律可知Um=R,解得Em=250 V,根据Em=NBSω=NΦmω,可知Φm=×10-2 Wb,故B正确;发电机产生的电动势瞬时值表达式为e=250sin 100πt (V),故C错误;感应电动势的有效值E== V=250 V,线圈转一周产生的总能量W=T=×0.02 J=25 J,故D错误.
8、8.A
解析:AD.滑块受传送带的摩擦力一直向右且大小不变,可以将弹簧看成竖直状态挂着滑块,传送带摩擦力看作重力,由此可知,滑块将做简谐运动。
根据简谐运动原理,滑块将能返回到出发点,在出发点和向左运动的距离为时回复力大小相等,因此有:
解得:,故A正确,D错误;
B.若只将传送带的速度增大为原来的2倍,其他条件不变,滑块受力情况不变,则滑块向左运动的时间不变,故B错误;
C.设传送带初始速度为v,则根据功能关系:
若只将传送带的速度增大为原来的2倍,滑块受力情况不变,滑块向左运动的距离不变,这段时间不变,但这段时间内传送带运动的位移由vt变为2vt,则块与传送带之间因摩擦而产生的热量变为:,不等于2Q,故C错误。故选A。
9、【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB.由乙图知图像的斜率
由代入k值得
导体棒切割磁感线产生的感应电动势
感应电流
所以感应电动势和感应电流都不变。
又
所以安培力逐渐增大,选项A正确,B错误;
CD.由于安培力与位移为一次函数关系,所以求安培力的功时可用力对位移的平均值。根据题意,当导体棒运动2L0时,导轨间导体棒长度为3L0,安培力平均值
克服安培力做功
选项C错误,D正确。
故选AD。
10、【答案】AD
【解析】
【详解】A.接1时,R消耗的功率为8W,由,可得
由
解得,故A正确;
B.接1时,由,解得原线圈中的电流为,故B错误;
CD.接1时,由
解得
则
连接两理想变压器的导线总电阻为
接2时,设右侧变压器副线圈两端电压为,则
由
则
由
解得
则连接两理想变压器的导线总电阻的电压降为
由
解得
则R消耗的功率
故C错误,D正确。
故选AD。
11、答案 (1)保护 (2)(R+R0+r) (3)1.47 1.3 (4)有
解析 (1)R0串联在电路中,起保护电路的作用。
(2)由闭合电路欧姆定律有E=I(R+R0+r),整理得(R+R0+r)。
(3)结合题图乙可知, V-1,故E=1.47 V,图像纵截距为=7 A-1,故r=1.3 Ω。
(4)若电流传感器有内阻,则E=I(R+R0+r+RA),整理得R+,图像的斜率不变,且仍为,无误,但=7 A-1,则r测=r+RA,故电流传感器的电阻对干电池内阻的测量结果有影响。
12、【答案】(1)0,200cm
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题可知,该弹簧振子的振幅
周期T=2×1.0s=2.0s
t=10s时,经历五个周期,振子正好回到初始位置O点,故位移大小为0
振子一个周期内通过的路程为4A,故0~10s内通过的路程。
【小问2详解】
弹簧振子的回复力F=-kx
根据牛顿第二定律,有-kx=ma
振子加速度为
即a与x成正比,所以。
13、【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)经分析可知:当磁感应强度大小为时,粒子在磁场中的运动轨迹恰好与PQ相切,如图所示,圆心在x轴上的点,从x轴上M点进入电场,粒子在磁场中的圆轨道半径设为R,由几何关系知
即
由洛伦兹力提供向心力,可得
联立解得
(2)粒子从O点运动到M点的时间设为,则有
粒子进入电场后,沿电场线方向减速至N点,速度是零,设这段时间为,则有
解得
由运动对称性可知:粒子从N点运动到M点的时间也为,且从M点再次进入磁场的速度仍为,即再次进入磁场做匀速圆周运动的半径仍为,由图中几何知识可知,, 因此P点即为粒子再次做圆周运动的圆心,也即粒子将垂直于PQ边离开磁场。设粒子第2次在磁场中运动的时间为,则有
因此粒子在电磁场中运动的总时间t为
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