内容正文:
静文高中高二第二学期物理试卷(开学考)
一、单选题
1. 在物理学探索和发现过程中,物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是( )
A. 法拉第提出了电场概念,并指出电场和电场线都是客观存在的
B. 卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量k
C. 电场强度的公式采用了比值定义法
D. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷,并通过油滴实验测得元电荷的数值
【答案】C
【解析】
【详解】A.法拉第提出电场概念,电场是客观存在的,但电场线是人为假想的描述工具,并非客观存在,故A错误;
B.卡文迪许通过扭秤实验测定了万有引力常量G,静电力常量k由库仑实验测得,故B错误;
C.电场强度公式通过比值定义法定义,E由电场本身性质决定,与F、q无关,故C正确;
D.富兰克林命名正负电荷,但元电荷数值由密立根油滴实验测得,故D错误。
故选C。
2. 一质量为2.5kg的物体静止于水平地面上。物体与地面间的动摩擦因数为0.2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。从时刻开始物体受到与地面平行的拉力的作用,的大小随时间变化的规律如图所示。重力加速度取。则( )
A. 内小于物体所受的摩擦力
B. 内物体做匀加速运动
C. 内物体做匀减速运动
D. 内F大于物体所受的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.地面对物体的最大静摩擦力为
由图可知内
则物体静止不动,等于物体所受的摩擦力。故A错误;
B.由图可知内拉力F恒定,且
根据牛顿第二定律,有
可知物体加速度恒定,做匀加速运动。故B正确;
C.同理,由图可知内拉力F减小,加速度减小,物体做加速度减小的变加速运动。故C错误;
D.由图可知内物体由于惯性做匀减速运动,F小于物体所受的摩擦力。故D错误。
故选B。
3. 如图,实线为电场线,虚线为一带电粒子只在电场力作用下运动的轨迹,、、分别为轨迹与三条电场线的交点,且。以下说法正确的是( )
A. 带电粒子带正电
B.
C. 粒子沿方向运动
D. 粒子在点的电势能较点的小
【答案】D
【解析】
【详解】A.粒子受到的合力即电场力方向沿电场线的切线方向,根据曲线运动中合力指向轨迹内侧,可知粒子带负电,故A错误;
B.、间电场线较、间电场线疏,、间平均电场强度较、间平均电场强度小,两者沿电场线方向的距离前者较大,故无法比较的大小关系,故B错误;
C.由题干信息不能确定粒子的运动方向,故C错误;
D.沿着电场线方向电势降低,所以
由
由于粒子带负电知,故D正确。
故选D。
4. 2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,工作正常,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功,实现世界首次月球背面采样返回。如图为返回器着陆地球时的简易图,返回器经地月转移轨道、椭圆轨道3和2,最后到达圆周轨道1,已知N为椭圆轨道的近地点,月球半径约为地球半径的,月球质量约为地球质量的,下列说法正确的是( )
A. 返回器经轨道2和轨道1上的N点时,加速度相同
B. 发射嫦娥六号的速度要大于11.2km/s
C. 返回器在3轨道时的机械能可能小于在2轨道时的机械能
D. 月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律可得
所以
由此可知,返回器经轨道2和轨道1上的N点时,加速度相同,故A正确;
B.发射嫦娥六号的速度要大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度,故B错误;
C.由于返回器从高轨道变轨到低轨道需要点火减速,即外力对返回舱做负功,所以返回舱在3轨道时的机械能大于在2轨道时的机械能,故C错误;
D.根据万有引力与重力的关系
可得
所以月球表面的重力加速度为
故D错误。
故选A。
5. 图1所示为两点电荷的电场线分布,图2所示为通电螺线管的磁感线分布,下列说法正确的是( )
A. 电场线起始于正电荷止于负电荷,磁感线起始于N极止于S极
B. 两图中,电场线、磁感线的疏密程度均代表场的强弱
C. 图1中两电荷均带正电
D. 图2中通电螺线管的左端为N极,右端为S极
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁感线是闭合曲线,而电场线是从正电荷出发指向无穷远或负电荷,或从无穷远指向负电荷,不是闭合曲线,故A错误;
B.磁感线和电场线是为了形象地描述磁场和电场引入的,磁感线的疏密表示磁感应强度的大小,电场线的疏密表示电场强度的大小,故B正确;
C.由电场分布可知,图1中左侧电荷为负电荷,右侧电荷为正电荷,故C错误;
D.根据磁场分布可知,图2中通电螺线管的左端为S极,右端为N极,故D错误。
故选B。
二、多选题
6. 如图所示,平行板A、B水平放置与电源连接,B板接地,带电小球(大小不计)用绝缘细线悬于两板间,闭合开关S,将B板适当向上移(不与小球相碰),可以使细线的拉力减小为零,则下列判断正确的是( )
A. 小球带正电
B. 闭合开关,B板上移时,小球电势能增大
C. 断开开关,B板下移时,细线的拉力会增大
D. 断开开关,B板下移时,小球电势能减小
【答案】BD
【解析】
详解】A.闭合开关S,将B板适当向上移(不与小球相碰),电压U不变,B板上移,板间距减小,根据
可知场强增大,可以使细线的拉力减小为零,说明小球受到的电场力竖直向上,又因电容器B板带负电,则小球带负电,故A错误;
B.闭合开关稳定后,电压U不变,B板上移,根据
电场强度变大,上板与小球所在位置的电势差即增大,而A板的电势不变且为正值,所以小球所在处的电势减小,根据
可知小球的电势能增大,故B正确;
C.断开开关,电容器带电荷量Q不变,B板下移时,根据
可知电场强度保持不变,细线的拉力不变,故C错误;
D.断开开关,电容器带电荷量Q不变,B板下移时,根据
可知电场强度保持不变,小球所在位置与下板的电势差即,B板下移时,则dP下变大,而B板的电势为零,所以小球所在处的电势升高,根据
可知小球的电势能减小,故D正确。
故选BD
7. 内阻r=1Ω的小型直流电动机线圈与规格为“4V 4W”的小灯泡并联,再与阻值R=5Ω的电阻串联,然后接至U=12V的电源上,如图所示,小灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,则电动机的输出功率及效率为( )
A. 2.04W B. 5.06W C. 85% D. 95%
【答案】AC
【解析】
【详解】小灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,则定值电阻的两端电压为
通过定值电阻的电流为
通过小灯泡的电流为
故通过电动机的电流为
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
则电动机输出功率为
电动机的效率为
故选AC。
8. 如图甲所示,倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带上,物块速度随时间变化的图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10m/s2。则( )
A. v0=12m/s
B. 传送带倾角满足sinθ=0.5
C. 小物块与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5
D. 第2s内小物块与传送带之间因摩擦产生的热量是4J
【答案】CD
【解析】
【详解】BC.初始阶段,物块速度小于传送带速度,相对传送带向上滑动,摩擦力与相对运动方向相反,沿斜面向下,根据牛顿第二定律可得
结合图像可得
物块速度等于传送带速度后,相对传递带有向下滑动的趋势,所以受到沿斜面向上的摩擦力,根据牛顿第二定律可得
结合图像可得
联立可得,
故B错误,C正确;
A.1s时二者共速,所以
故A错误;
D.第2s内小物块与传送带之间因摩擦产生的热量为
故D正确。
故选CD。
三、解答题
9. 如图所示,在xoy平面的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场;时刻,粒子从P点平行x轴射入电场,以速度v第一次从Q点穿过x轴进入磁场,速度v与x轴正方向的夹角。已知P点坐标为,粒子质量为m、电荷量为+q,重力不计。(取、)
(1)求匀强电场的电场强度E的大小;
(2)欲使粒子不从y轴射出磁场,求磁感应强度的最小值;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在竖直方向上有
又
粒子的加速度
解得
【小问2详解】
粒子的最大半径如图所示
设Q点坐标为,根据几何关系有
解得
根据几何关系有
解得
根据洛伦兹力提供向心有
解得
10. 冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示,运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手,此时A的速度,匀减速滑行到达N点时,队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面,使A与间冰面的动摩擦因数减小,A继续匀减速滑行,与静止在P点的冰壶B发生正碰,碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同,A与间冰面的动摩擦因数,重力加速度取,运动过程中两冰壶均视为质点,A、B碰撞时间极短。求冰壶A
(1)在N点的速度的大小;
(2)与间冰面的动摩擦因数。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设冰壶质量为,A受到冰面的支持力为,由竖直方向受力平衡,有
设A在间受到的滑动摩擦力为,则有
设A在间的加速度大小为,由牛顿第二定律可得
联立解得
由速度与位移的关系式,有
代入数据解得
(2)设碰撞前瞬间A的速度为,由动量守恒定律可得
解得
设A在间受到的滑动摩擦力为,则有
由动能定理可得
联立解得
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静文高中高二第二学期物理试卷(开学考)
一、单选题
1. 在物理学的探索和发现过程中,物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是( )
A. 法拉第提出了电场概念,并指出电场和电场线都是客观存在的
B. 卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量k
C. 电场强度的公式采用了比值定义法
D. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷,并通过油滴实验测得元电荷的数值
2. 一质量为2.5kg的物体静止于水平地面上。物体与地面间的动摩擦因数为0.2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。从时刻开始物体受到与地面平行的拉力的作用,的大小随时间变化的规律如图所示。重力加速度取。则( )
A. 内小于物体所受的摩擦力
B. 内物体做匀加速运动
C. 内物体做匀减速运动
D. 内F大于物体所受的摩擦力
3. 如图,实线为电场线,虚线为一带电粒子只在电场力作用下运动的轨迹,、、分别为轨迹与三条电场线的交点,且。以下说法正确的是( )
A 带电粒子带正电
B
C. 粒子沿方向运动
D. 粒子在点电势能较点的小
4. 2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,工作正常,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功,实现世界首次月球背面采样返回。如图为返回器着陆地球时的简易图,返回器经地月转移轨道、椭圆轨道3和2,最后到达圆周轨道1,已知N为椭圆轨道的近地点,月球半径约为地球半径的,月球质量约为地球质量的,下列说法正确的是( )
A. 返回器经轨道2和轨道1上N点时,加速度相同
B. 发射嫦娥六号的速度要大于11.2km/s
C. 返回器在3轨道时的机械能可能小于在2轨道时的机械能
D. 月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
5. 图1所示为两点电荷的电场线分布,图2所示为通电螺线管的磁感线分布,下列说法正确的是( )
A. 电场线起始于正电荷止于负电荷,磁感线起始于N极止于S极
B. 两图中,电场线、磁感线疏密程度均代表场的强弱
C. 图1中两电荷均带正电
D. 图2中通电螺线管的左端为N极,右端为S极
二、多选题
6. 如图所示,平行板A、B水平放置与电源连接,B板接地,带电小球(大小不计)用绝缘细线悬于两板间,闭合开关S,将B板适当向上移(不与小球相碰),可以使细线的拉力减小为零,则下列判断正确的是( )
A. 小球带正电
B. 闭合开关,B板上移时,小球电势能增大
C. 断开开关,B板下移时,细线的拉力会增大
D. 断开开关,B板下移时,小球电势能减小
7. 内阻r=1Ω的小型直流电动机线圈与规格为“4V 4W”的小灯泡并联,再与阻值R=5Ω的电阻串联,然后接至U=12V的电源上,如图所示,小灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,则电动机的输出功率及效率为( )
A. 2.04W B. 5.06W C. 85% D. 95%
8. 如图甲所示,倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带上,物块速度随时间变化的图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10m/s2。则( )
A. v0=12m/s
B. 传送带的倾角满足sinθ=0.5
C. 小物块与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5
D. 第2s内小物块与传送带之间因摩擦产生的热量是4J
三、解答题
9. 如图所示,在xoy平面的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场;时刻,粒子从P点平行x轴射入电场,以速度v第一次从Q点穿过x轴进入磁场,速度v与x轴正方向的夹角。已知P点坐标为,粒子质量为m、电荷量为+q,重力不计。(取、)
(1)求匀强电场的电场强度E的大小;
(2)欲使粒子不从y轴射出磁场,求磁感应强度的最小值;
10. 冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示,运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手,此时A的速度,匀减速滑行到达N点时,队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面,使A与间冰面的动摩擦因数减小,A继续匀减速滑行,与静止在P点的冰壶B发生正碰,碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同,A与间冰面的动摩擦因数,重力加速度取,运动过程中两冰壶均视为质点,A、B碰撞时间极短。求冰壶A
(1)在N点的速度的大小;
(2)与间冰面的动摩擦因数。
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