内容正文:
攀枝花市七中2027届高二年级(下)第一次月考
物理试卷
一、单选题:共7个小题,每小题4分,共28分。在每小题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 简谐运动是下列哪一种运动( )
A. 匀速直线运动 B. 匀加速运动
C. 匀变速运动 D. 变加速运动
【答案】D
【解析】
【详解】根据简谐运动的特征:a=-,可知物体的加速度大小和方向随位移的变化而变化,位移作周期性变化,加速度也作周期性变化,所以简谐运动是变加速运动.故选D.
2. 下列有关机械波的说法,正确的是( )
A. 对同一列波,缝、孔等障碍物尺寸越大,衍射现象越明显
B. 频率相同的两列横波和纵波,沿同一方向传播能发生干涉现象
C. 当波源与观察者之间的相对距离改变时,一定要发生多普勒效应
D. 一维简谐波在传播过程中,位于平衡位置的质点,动能最大,势能最小
【答案】C
【解析】
【详解】A.发生明显衍射的条件是缝、孔或障碍物的尺寸与波长相差不多,或小于波长。同一列波波长固定,障碍物尺寸越大,衍射现象越不明显,故A错误;
B.两列波发生干涉的必要条件为:频率相同、振动方向相同、相位差恒定。横波振动方向与传播方向垂直,纵波振动方向与传播方向平行,二者振动方向不同,不满足干涉条件,故B错误;
C.多普勒效应的本质是波源与观察者相对距离变化时,观察者接收到的波的频率与波源固有频率存在差异,因此二者相对距离改变时一定发生多普勒效应,故C正确;
D.一维简谐波传播过程中,质点的动能与势能变化同相位,位于平衡位置的质点振动速度最大、动能最大,同时相邻质点位移差最大、形变最大,势能也最大;只有做简谐运动的孤立质点在平衡位置时势能最小,故D错误。
故选C。
3. 输电线的电阻为r,输送的电功率为P,输电电压为U,则用户得到的功率为( )
A. P B. P-·r
C. P- D. ·r
【答案】B
【解析】
【详解】输电线路上的电流由
可得
输电线上消耗的功率为
所以用户得到的功率为
故B正确,ACD错误。
故选B。
4. 如图所示,MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径,O为圆心。两个等量正电荷分别固定在M、N两点。现有一带电的粒子(不计重力及粒子对电场的影响)从P点由静止释放,粒子恰能在P、Q之间做直线运动,则以下判断正确的是( )
A. O点的电势一定为零
B. P点的电势一定比O点的电势高
C. 粒子一定带正电
D. 粒子在P点的电势能一定等于在Q点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A B.等量同种正点电荷连线的中垂线上,电场的方向从O点指向两侧,所以O点的电势最高,不一定等于0,但一定比P点的电势高,故AB错误;
C.由于电场的方向从O点指向两侧,粒子恰能在P、Q之间做直线运动,所以粒子带负电,故C错误;
D.等量同种正点电荷连线的中垂线上PQ处于关于O对称的位置,所以PQ的电势是相等的,粒子在PQ两点的电势能也相等,故D正确。
故选D。
5. 在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,为滑动变阻器,、为定值电阻,电流表和电压表均为理想电表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数不变
B. 电流表的示数增大
C. 电容器C所带电荷量不变
D. 电阻消耗的功率增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】当滑动变阻器的滑片向左滑动时,接入电路的电阻增大,则总电阻增大,总电流减小,内电压减小,则路端电压增大,电压表示数增大,电流表示数增大,又因总电流减小,所以通过的电流减小,则其消耗的功率减小,因两端的电压减小,两端的电压增大,则电容器C两端的电压增大,由公式知,电容器C所带电荷量增大,故B正确,ACD错误。
故选B。
6. 如图所示,均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。时刻,波源开始振动产生简谐横波,并以相同波速分别向左、右两侧传播,P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示,则( )
A. 波速为
B. 波源的平衡位置距离P点
C. 时,波源处于平衡位置且向下运动
D. 时,平衡位置在P、Q处的两质点位移相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据波形可知,
可得
故波速为
故A错误;
B.设波源的平衡位置距离P点距离为,根据左侧时的波形可知
解得
故B错误;
C.根据左侧实线波形结合同侧法可知波源刚开始的振动方向向下,由于,故可知此时波源处于平衡位置且向上运动,故C错误;
D.由于,可知波源的平衡位置距离Q点距离为
故波传到PQ两点的时间分别为,
故时,平衡位置在P、Q处的两质点已经振动的时间分别为,
由于波源刚开始向下振动,故时,P处质点处于平衡位置向上振动,Q处质点处于平衡位置向下振动,故此时平衡位置在P、Q处的两质点位移相同。
故D正确。
故选D。
7. 如图所示,边长为正方形区域内无磁场,正方形中线将区域外左右两侧分成两个磁感应强度均为的匀强磁场区域,右侧磁场方向垂直于纸面向外,左侧磁场方向垂直于纸面向里。现将一质量为,电荷量为的正粒子从中点以某一速率垂直于射入磁场,不计粒子的重力,则关于粒子的运动,下列说法正确的是( )
A. 若粒子能垂直于射入正方形区域内,则粒子的最大速度为
B. 若粒子能垂直于射入正方形区域内,则粒子的速度可能为
C. 若粒子能垂直于射入正方形区域内,则粒子的速度可能为
D. 若粒子能垂直于射入正方形区域内,则粒子的速度可能为
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有
解得
若粒子能垂直于射入正方形区域内,则粒子可能的运动轨迹如图所示
由几何关系可得
解得
当时,速度最大为
当时
当时
则粒子的速度不可能为。
故选C。
二、多项选择题:本题共3个小题,每小题6分,共18分。在每小题的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,多选或选错得0分。
8. 光盘是记录音、视频的常用介质,CD碟用红色激光读写数据,蓝光碟则用蓝色激光读写,因为蓝色激光的波长更短,使得蓝光碟的数据密度远大于CD碟,如图所示,红蓝混色激光射到玻璃介质分解成两速折射光线a和b。下列说法正确的是( )
A. a是蓝光,b是红光
B. 在玻璃介质中a光的速度大于b光
C. a、b光由空气进入玻璃介质后波长均变短
D. 若增大入射角,a、b光均可能发生全反射
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题图可知,红蓝混色激光射到玻璃介质后,a光的偏转程度较大,所以a光的折射率较大,a光的频率较大,波长较小,则a是蓝光,b是红光,故A正确;
B.根据,由于以a光的折射率较大,所以在玻璃介质中a光的速度小于b光的,故B错误;
C.a、b光由空气进入玻璃介质后,传播速度均变小,由于频率不变,根据可知,a、b光由空气进入玻璃介质后波长均变短,故C正确;
D.光从空气进入玻璃介质,不管入射角多大,都不可能发生全反射,故D错误。
故选AC。
9. 一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T。t=0时刻的波形如图1所示,a、b是波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是 ( )
A. t=0时质点a的速度比质点b的大
B. t=0时质点a的加速度比质点b的大
C. 图2可以表示质点a的振动
D. 图2可以表示质点b的振动
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.t=0时质点a位于最大位移处,b质点经过平衡位置,所以质点a的速度比质点b的小,故A错误;
B.根据加速度大小与位移大小成正比的特点,可知a的位移比b的位移大,则质点a的加速度比质点b的大,故B正确;
CD.由图2知,t=0时刻质点经过位置向下运动,图1是t=0时刻的波形,此时a位于波峰,位移最大,与图2中t=0时刻质点的状态不符,而质点b在t=0时刻经过平衡位置向下运动,与图2中t=0时刻质点的状态相符,所以图2不能表示质点a的振动,可以表示质点b的振动,故C错误;D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在倾角的光滑固定斜面顶端固定一轻弹簧,弹簧下端连接着小球甲,小球甲与小球乙通过轻绳连接。已知小球甲的质量,小球乙的质量,静止时弹簧的伸长量(未超出弹性限度)。已知重力加速度g取,,,则烧断甲、乙之间的轻绳后,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球甲做简谐运动,其振幅为18cm
C. 小球甲运动过程中弹簧的最大压缩量为6cm
D. 小球甲运动过程中的最大动能为0.144J
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由静止时甲、乙整体受力分析,甲、乙整体重力沿斜面的分量与弹簧弹力平衡,则有
解得
故A正确;
B.剪断轻绳后,甲球将做简谐运动,运动到平衡位置时,根据平衡条件,有
解得弹簧的伸长量为
小球甲做简谐运动,其振幅为A=18cm-6cm=12cm
故B错误;
C.甲球运动到最高点时弹簧有最大压缩量,结合简谐运动关于平衡位置对称可推知,弹簧有最大压缩量为
故C正确;
D.由简谐运动相关运动规律和能量守恒定律,有
小球甲运动过程中的最大动能为
故D正确。
故选ACD。
三、实验题:本题共2小题,共15分。
11. 将一个力传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图a所示.由此图线提供的信息可判断摆球摆动的周期T为______s,在摆动过程中小球的机械能将________(选填“减小”、“增大”、“不变”)
【答案】 ①. 1.2s ②. ,减小
【解析】
【详解】当悬线的拉力最大时,摆球通过最低点,由图读出t=0.2s时摆球正通过最低点,t=0.5s时摆球正通过最高点,则摆球的摆动周期大约T=4×(0.5-0.2)s=1.2s.由图看出,摆球经过最低点时悬线的拉力随时间在减小,说明存在空气阻力,摆球机械能不断减小.
12. 某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E=3.0V,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流Ig=20mA,内阻Rg=45Ω,定值电阻R0=5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。
(1)判断二极管的极性使用多用电表的“×10”欧姆挡测量二极管的电阻,如图丙所示。当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时,多用电表指针位于图丁所示的表盘的a位置,对调红、黑表笔后指针位于图丁所示的表盘的位置b,由此判断M端为二极管的______(选填“正极”或“负极”),二极管的正向电阻约为______Ω。
(2)用该欧姆表对阻值约为150Ω的定值电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的_____(选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后,将待测电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值约为______Ω。
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值(9999Ω)接在两表笔间,接着闭合S1、断开S2,将滑动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228Ω时,指针指向“15”刻度位置;当电阻箱的阻值调为88Ω时,指针指向“0”刻度位置。由此可得出,电源电动势为______V。
【答案】(1) ①. 负极 ②. 30
(2) ①. ×10 ②. 160
(3)2.8
【解析】
【小问1详解】
[1]当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时,多用电表指针位于图丁所示的表盘的a位置,即二极管处于截止状态,对调红、黑表笔后指针位于图丁所示的表盘的位置b,二极管处于导通状态,由于黑表笔接电源正极,所以由此判断M端为二极管的负极;
[2]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以二极管的正向电阻约为
【小问2详解】
[1]为减小测量误差,测量时应尽量使指针指在表盘的中间位置附近读数,由于表盘中间位置刻度为15,而待测电阻阻值约为150Ω,所以应选用欧姆表的×10挡;
[2]电阻的测量值为
【小问3详解】
根据闭合电路欧姆定律可得,当电阻箱的阻值调为228Ω时,有
当电阻箱的阻值调为88Ω时,指针指向“0”刻度位置,有
联立解得
四、计算题:本题共3小题,共39分。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,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小为E;有一个质量为m的带负电小球,用长度为L的绝缘轻细绳悬挂起来;当细绳向左偏离竖直方向的角度时,带电小球恰好静止。若将小球向左拉到细绳水平后静止释放,经过一段时间小球到达竖直最低点。重力加速度大小为g,不计空气阻力。(,)
(1)求小球所带的电荷量q的大小;
(2)求小球到达竖直最低点时速度大小和绳子拉力的大小。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
小球恰好静止时,对小球受力分析如图所示
根据平衡条件可知
解得
【小问2详解】
小球由释放到最低点,由动能定理可知
在最低点,由牛顿第二定律可知
联立,解得,
14. 一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻波形如图中实线所示,虚线为t=0.4 s后的波形,
(1)如果波源振动的周期,则波传播的波速可能是多少?
(2)如果波速,问波向还是方向传播?
(3)如果波速,写出处的质点的振动方程。
【答案】(1)20m/s或10m/s
(2)方向
(3) 或
【解析】
【小问1详解】
由图可知,波长,,所以传播的距离小于一个波长
如果波向方向传播,则,
如果波向方向传播,则,
【小问2详解】
如果波向方向传播,则,
时,
故波向方向传播
【小问3详解】
如果波向方向传播,则,
可见时,波速
故波向方向传播
则
解得,
由图像可知
t=0时刻波x=4m处的质点y=0且向下运动,所以初相位
综上所述,x=4m处的质点的振动方程为:或
15. 如图甲所示,间距为的平行金属导轨由水平部分和倾斜部分连接而成,导轨光滑且电阻不计。水平部分接有面积为、电阻为的单匝线圈,线圈水平放置且处在方向竖直向下的磁场中,磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。倾斜部分足够长,其cd间接一阻值为的电阻,倾角,处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中,其磁感应强度大小未知。将质量为的导体棒MN垂直倾斜导轨放置,0~2s内导体棒MN恰好处于静止状态。已知导体棒MN接入电路的电阻为,,,g取。
(1)求0~2s内ab间的电压;
(2)求磁感应强度的大小;
(3)导体棒MN从开始运动到速度最大的过程中,在电阻上产生的热量,求此过程中流过导体棒MN的电荷量q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律
外电路为与并联
ab 间电压为路端电压,其中
解得
【小问2详解】
0~2s 内导体棒静止,根据受力平衡条件
根据欧姆定律
解得
【小问3详解】
导体棒达到最大速度时
安培力
因,与并联,电流、电阻均相同所以
与电阻相同,通过的电流为通过电流的2倍,所以产生的热量为的4倍,即
整体电路产生的总热量
设导体棒达到最大速度时,下滑距离为,根据能量关系
解得
流过导体棒MN的电荷量
解得
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物理试卷
一、单选题:共7个小题,每小题4分,共28分。在每小题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 简谐运动是下列哪一种运动( )
A. 匀速直线运动 B. 匀加速运动
C. 匀变速运动 D. 变加速运动
2. 下列有关机械波的说法,正确的是( )
A. 对同一列波,缝、孔等障碍物尺寸越大,衍射现象越明显
B. 频率相同的两列横波和纵波,沿同一方向传播能发生干涉现象
C. 当波源与观察者之间的相对距离改变时,一定要发生多普勒效应
D. 一维简谐波在传播过程中,位于平衡位置的质点,动能最大,势能最小
3. 输电线的电阻为r,输送的电功率为P,输电电压为U,则用户得到的功率为( )
A. P B. P-·r
C. P- D. ·r
4. 如图所示,MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径,O为圆心。两个等量正电荷分别固定在M、N两点。现有一带电的粒子(不计重力及粒子对电场的影响)从P点由静止释放,粒子恰能在P、Q之间做直线运动,则以下判断正确的是( )
A. O点的电势一定为零
B. P点的电势一定比O点的电势高
C. 粒子一定带正电
D. 粒子在P点的电势能一定等于在Q点的电势能
5. 在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,为滑动变阻器,、为定值电阻,电流表和电压表均为理想电表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数不变
B. 电流表的示数增大
C. 电容器C所带电荷量不变
D. 电阻消耗的功率增大
6. 如图所示,均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。时刻,波源开始振动产生简谐横波,并以相同波速分别向左、右两侧传播,P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示,则( )
A. 波速为
B. 波源的平衡位置距离P点
C. 时,波源处于平衡位置且向下运动
D. 时,平衡位置在P、Q处的两质点位移相同
7. 如图所示,边长为正方形区域内无磁场,正方形中线将区域外左右两侧分成两个磁感应强度均为的匀强磁场区域,右侧磁场方向垂直于纸面向外,左侧磁场方向垂直于纸面向里。现将一质量为,电荷量为的正粒子从中点以某一速率垂直于射入磁场,不计粒子的重力,则关于粒子的运动,下列说法正确的是( )
A. 若粒子能垂直于射入正方形区域内,则粒子的最大速度为
B. 若粒子能垂直于射入正方形区域内,则粒子的速度可能为
C. 若粒子能垂直于射入正方形区域内,则粒子的速度可能为
D. 若粒子能垂直于射入正方形区域内,则粒子的速度可能为
二、多项选择题:本题共3个小题,每小题6分,共18分。在每小题的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,多选或选错得0分。
8. 光盘是记录音、视频的常用介质,CD碟用红色激光读写数据,蓝光碟则用蓝色激光读写,因为蓝色激光的波长更短,使得蓝光碟的数据密度远大于CD碟,如图所示,红蓝混色激光射到玻璃介质分解成两速折射光线a和b。下列说法正确的是( )
A. a是蓝光,b是红光
B. 在玻璃介质中a光的速度大于b光
C. a、b光由空气进入玻璃介质后波长均变短
D. 若增大入射角,a、b光均可能发生全反射
9. 一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T。t=0时刻的波形如图1所示,a、b是波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是 ( )
A. t=0时质点a的速度比质点b的大
B. t=0时质点a的加速度比质点b的大
C. 图2可以表示质点a的振动
D. 图2可以表示质点b的振动
10. 如图所示,在倾角的光滑固定斜面顶端固定一轻弹簧,弹簧下端连接着小球甲,小球甲与小球乙通过轻绳连接。已知小球甲的质量,小球乙的质量,静止时弹簧的伸长量(未超出弹性限度)。已知重力加速度g取,,,则烧断甲、乙之间的轻绳后,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球甲做简谐运动,其振幅为18cm
C. 小球甲运动过程中弹簧的最大压缩量为6cm
D. 小球甲运动过程中的最大动能为0.144J
三、实验题:本题共2小题,共15分。
11. 将一个力传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图a所示.由此图线提供的信息可判断摆球摆动的周期T为______s,在摆动过程中小球的机械能将________(选填“减小”、“增大”、“不变”)
12. 某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E=3.0V,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流Ig=20mA,内阻Rg=45Ω,定值电阻R0=5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。
(1)判断二极管的极性使用多用电表的“×10”欧姆挡测量二极管的电阻,如图丙所示。当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时,多用电表指针位于图丁所示的表盘的a位置,对调红、黑表笔后指针位于图丁所示的表盘的位置b,由此判断M端为二极管的______(选填“正极”或“负极”),二极管的正向电阻约为______Ω。
(2)用该欧姆表对阻值约为150Ω的定值电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的_____(选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后,将待测电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值约为______Ω。
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值(9999Ω)接在两表笔间,接着闭合S1、断开S2,将滑动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228Ω时,指针指向“15”刻度位置;当电阻箱的阻值调为88Ω时,指针指向“0”刻度位置。由此可得出,电源电动势为______V。
四、计算题:本题共3小题,共39分。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,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小为E;有一个质量为m的带负电小球,用长度为L的绝缘轻细绳悬挂起来;当细绳向左偏离竖直方向的角度时,带电小球恰好静止。若将小球向左拉到细绳水平后静止释放,经过一段时间小球到达竖直最低点。重力加速度大小为g,不计空气阻力。(,)
(1)求小球所带的电荷量q的大小;
(2)求小球到达竖直最低点时速度大小和绳子拉力的大小。
14. 一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻波形如图中实线所示,虚线为t=0.4 s后的波形,
(1)如果波源振动的周期,则波传播的波速可能是多少?
(2)如果波速,问波向还是方向传播?
(3)如果波速,写出处的质点的振动方程。
15. 如图甲所示,间距为的平行金属导轨由水平部分和倾斜部分连接而成,导轨光滑且电阻不计。水平部分接有面积为、电阻为的单匝线圈,线圈水平放置且处在方向竖直向下的磁场中,磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。倾斜部分足够长,其cd间接一阻值为的电阻,倾角,处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中,其磁感应强度大小未知。将质量为的导体棒MN垂直倾斜导轨放置,0~2s内导体棒MN恰好处于静止状态。已知导体棒MN接入电路的电阻为,,,g取。
(1)求0~2s内ab间的电压;
(2)求磁感应强度的大小;
(3)导体棒MN从开始运动到速度最大的过程中,在电阻上产生的热量,求此过程中流过导体棒MN的电荷量q。
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