内容正文:
叶集皖西当代中学高二年级5月月考
物理(A)
考生注意:
1、本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2、考生作答时,请将答案填在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3、本卷命题范围:高考范围。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 自然界中的大部分碳14是由宇宙射线中的中子撞击大气中的氮14所产生,其核反应方程是,而具有放射性,其发生衰变又会变成,衰变方程是,则下列判断正确的是( )
A. X为正电子 B. Y为α粒子
C. 碳14比氮14比结合能大 D. 一个中子放出一个Y会变成一个X
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据质量数、电荷数守恒可知,X为质子,Y为电子,故A、B均错误;
C.由衰变方程可知,碳14比氮14比结合能小,故C错误;
D.一个中子放出一个电子变成一个质子,故D正确。
故选D。
2. 一列简谐横波沿轴传播,图甲是处质点的振动图像,图乙是该波时的波形图。下列说法正确的是( )
A. 该波的波长为
B. 该波的波速大小为
C. 该波沿轴正方向传播
D. 在内,处质点沿轴正方向运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙,波长 ,A 错误;
B.由图甲可知,
根据波速公式 ,B错误;
C.由甲图可知, 时,处质点在平衡位置,向轴负方向(向下)运动。由同侧法可知波沿轴正方向传播,C正确;
D.简谐横波中,质点仅在平衡位置附近沿振动方向(方向)振动,不会随波迁移,不可能沿轴运动,D错误。
故选 C。
3. 进藏自驾游能够让你体验到西藏的自然美景和丰富的文化底蕴。在驾车从低海拔向高海拔行驶过程中,密封包装的食品包装袋会发生膨胀现象,如图所示。若此过程中温度不变,把袋内空气视为理想气体,下列说法正确的是( )
A. 袋内空气一定对外界做功 B. 袋内空气分子的平均动能一定增大
C. 袋内空气压强一定增大 D. 袋内空气一定对外界放热
【答案】A
【解析】
【详解】A.食品包装袋会发生膨胀,气体体积变大,则袋内空气对外界做功,故A正确;
B.气体膨胀过程中温度不变,所以袋内空气分子的平均动能不变,故B错误;
C.根据
温度不变,体积变大, 所以压强减小,故C错误;
D.根据热力学第一定律
温度不变,则
体积变大,则
所以
袋内空气一定对外界吸热,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,高铁进站过程可看成是加速度大小为0.8m/s2的匀减速直线运动。已知最初1秒内的位移与最后1秒内的位移之差为3.2m,则高铁进站过程的减速时间为( )
A. 5s B. 6s C. 4s D. 3s
【答案】A
【解析】
【详解】设高铁进站过程的减速时间为t,利用逆向思维可得,
解得
故选A。
5. 如图所示,质量分别为m和的甲、乙两个小球置于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k的水平轻质弹簧的两端。现在小球乙上沿弹簧轴线方向施加大小为F的水平拉力,使两球一起做匀加速直线运动,则此时弹簧的伸长量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对甲乙和弹簧整体,根据牛顿第二定律
对甲根据牛顿第二定律
解得此时弹簧的伸长量
故选B。
6. 随着科学技术的发展,机械臂(工业机器人)已渗透到生产的各个环节。如图所示,机械臂通过跨过两定滑轮的一不可伸长的轻绳提升重物。当机械臂与水平方向夹角α=60°时,机械臂末端到达M点,AM=OM,A、O在同一竖直线上,则到达M点时机械臂末端与重物的速度之比为( )
A. 2:1 B. C. 1:2 D.
【答案】B
【解析】
【详解】当机械臂与水平方向夹角为60°时,机械臂末端到达M点,此时
则机械臂末端M点的线速度与绳的夹角为30°,根据关联速度可得
则
故选B。
7. 如图,在竖直平面内的xOy直角坐标系中,x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在x轴上方有一个开口向下的长方体敞口粒子收集箱 abcd,x轴在 dc面上且与 dc边平行, bc长为L,a、b距y轴的距离均为L。位于原点O 的粒子源,沿xOy平面向x轴上方各个方向均匀发射相同的带正电粒子。已知粒子所带电荷量为q、质量为m、速度大小均为 不计粒子的重力、空气阻力及粒子间的相互作用,则( )
A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为2L
B. bc面 (不含b端)能收集到粒子
C. 有一半的粒子能被 ab 面收集
D. 收集箱收集到的粒子在磁场中运动的最短时间为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据
可得粒子在磁场中做圆周运动的半径为,A错误;
B.由左手定则,结合几何关系可知,水平向右射出的粒子只能打到b点,可知bc面 (不含b端)不能收集到粒子,B错误;
C.沿y轴正向射出的粒子恰能打到a点,水平向右射出的粒子能打到b点,可知第一象限的粒子都能打到ab面上,即有一半的粒子能被 ab 面收集,C正确;
D.收集箱收集到的粒子运动时间最短时,在磁场中做圆周运动的弦长最短,即从ab的中点或者从d点射出时时间最短,由几何关系可知圆弧对应的圆心角为60°,则在磁场中运动的最短时间为 ,D错误。
故选C。
8. 在图甲所示的交流电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为,电阻,为滑动变阻器。电源电压随时间按正弦规律变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 滑片向下移动时,电流表示数增大
B. 滑片向上移动时,电阻的电流增大
C. 当时,电流表的示数为
D. 当时,电源的输出功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑片向下移动时,接入电路的阻值减小,故与并联的总电阻减小,根据等效电阻法,可知减小,故原线圈两端电压减小,副线圈两端电压减小,电流表示数减小,故A错误;
B.滑片向上移动时,接入电路的阻值增大,故与并联的总电阻增大,根据等效电阻法,可知增大,原线圈中的电流减小,副线圈中的电流减小,原线圈两端电压增大,副线圈两端电压增大,电流表示数增大,故电阻的电流减小,故B错误;
CD.当时,,,故原线圈两端电压,副线圈两端电压,电流表的示数为,又原线圈中的电流为,故C错误,D正确。
故选D。
【点睛】等效电阻法:设副线圈回路的电阻为R,将原线圈看成一个电阻,则有又,联立得。
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,“鹊桥二号”在环月大椭圆轨道上运行的周期为,近月点到月心的距离为,远月点到月心的距离为,引力常量为,下列说法正确的是( )
A. 月球的质量为
B. 月球的质量为
C. “鹊桥二号”在、两点的速度之比为
D. “鹊桥二号”在、两点的速度之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由题意可知,“鹊桥二号”在环月大椭圆轨道上的轨道半长轴为
由开普勒第三定律可知
设一环绕月球圆轨道运动的卫星的周期为,轨道半径为,根据万有引力定律可得
又
联立解得月球的质量为,故A错误,B正确;
CD.由开普勒第二定律可知
解得,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在同一竖直平面内,三根不可伸长的绝缘细绳一端固定于点,细绳的长度均为,另一端分别系有三个质量相同的带正电小球A、B、C,电荷量均为。三球平衡时恰好组成一个正三角形,细绳沿竖直方向,细绳与的夹角均为。已知静电力常量为,重力加速度大小为。下列判断正确的是( )
A. 小球的质量 B. 小球的质量
C. 细绳与的拉力大小之比为 D. 细绳与的拉力大小之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.对B球进行受力分析,设绳上拉力为,对B球列平衡方程,水平方向有
竖直方向有
解得
,
故A错误,B正确;
CD.细绳沿竖直方向,对C球受力分析得
细绳与的拉力等大,所以细绳与的拉力大小之比为
故C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 某小组用如图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系,做实验前需先平衡摩擦力。
(1)下列说法中正确的是________。
A. 实验中打点计时器用直流或交流电源均可
B. 拉小车的细绳要与桌面平行
C. 平衡摩擦力时不连接打点计时器和纸带
D. 实验时先接通电源后释放小车
(2)利用实验数据作出了如图2所示的图像,分析图像不过原点的原因是______。
(3)该小组正确操作后获得一条如图3所示的纸带,建立以计数点O为坐标原点的轴,各计数点的位置坐标分别为。已知打点计时器的打点周期为,则小车加速度的表达式是_______(填选项前的字母)
A. B.
C. D.
【答案】(1)D (2)平衡摩擦力时木板倾角过大(或平衡摩擦力过度) (3)B
【解析】
【小问1详解】
A.实验中打点计时器用交流电源,不能用直流电源,故A错误;
B.为了保证小车运动过程,细绳拉力恒定不变,拉小车的细绳要与木板平行,不是与桌面平行,故B错误;
C.平衡摩擦力时要连接打点计时器和纸带,通过纸带上的点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C错误;
D.为了充分利用纸带,实验时先接通电源后释放小车,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
由题图可知,当时,小球已经有了一定的加速度,所以图像不过原点的原因是:平衡摩擦力时木板倾角过大(或平衡摩擦力过度)。
【小问3详解】
由纸带可知相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得
故选B。
12. 物理兴趣小组设计的简易欧姆表电路如图所示,该欧姆表具有“×1Ω”和“×10Ω”两种倍率。器材如下:
A.干电池组(电动势,内阻不计)
B.电流计G(满偏电流 ,内阻
C.定值电阻(阻值未知)。
D.滑动变阻器R (最大阻值为200Ω)
E.开关S,红、黑表笔各一支,导线若干
(1)图中 A 为________(选填“红”或“黑”)表笔;选用“×1Ω”挡位时开关 S 应_______(选填“闭合”或“断开”)。
(2)若欧姆表中间刻度为30Ω,则定值电阻 ______
(3)将开关S闭合,红、黑表笔短接,调节滑动变阻器R,使电流计达到满偏电流。在红、黑表笔间接入待测电阻,电流计指针指向 6mA 的位置,则待测电阻_______Ω。
【答案】(1) ①. 红 ②. 闭合
(2)10Ω (3)20Ω
【解析】
【小问1详解】
[1]欧姆表黑表笔接电源正极,红表笔接电源负极,由图可知图中A表笔为红表笔。
[2] 设欧姆表中值刻度为,则欧姆表为“×1”倍率时的欧姆内阻为
欧姆表为“×10”倍率时的欧姆内阻为
欧姆表进行欧姆调零时,有
欧姆表倍率越高,欧姆表的内阻越大,可知电路的满偏电流越小,由电路图可知,当开关S闭合时,电路电阻较小,路的满偏电流较大,欧姆表的倍率是“×1”挡。
【小问2详解】
已知欧姆表为“×1”倍率时的中值电阻为30Ω,可知开关S闭合时,欧姆表的倍率是“×1”挡,此时欧姆调零时,满偏电流为
又
解得
【小问3详解】
当开关S闭合,电流计指针指向的位置,流经干路的电流为
由闭合回路欧姆定律得
解得
13. 某广场有一个水池,面积足够大,水面下有一红光光源A,可视为点光源。光源离水面的深度,光源点亮时,有红光从水中射向空气,其中一条光线,折射情况如图所示,求:
(1)该红光在水中的折射率;
(2)水面有红光直接射出的区域面积(计算结果可含字母)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由折射率的定义,折射率
【小问2详解】
红光射到水面的临界角为C,则
水面有光直接射出的区域是圆,其半径为,有
故透光面积为
解得:
14. 如图,边长为L=0.5m、质量为m=1kg的正方形单匝线框abcd,将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度进入磁感应强度大小为B=2T、方向竖直向下,宽度为d的匀强磁场,测得当线框完全穿过磁场时,其速度大小为,如图所示。
(1)求线框的电阻R
(2)线框完全进入磁场时的速度v和该过程产生的焦耳热Q
(3)当线框右端刚进入磁场时,求线框所受安培力大小和ab两点间电压Uab的大小。
【答案】(1)0.5
(2)3m/s,3.5J
(3)8N,3V
【解析】
【小问1详解】
设线框电阻为R,对线框穿过磁场全过程,通过线框某一截面的电荷量
由动量定理
求和
联立解得
【小问2详解】
对线框进入磁场过程,通过线框某一截面的电荷量
由动量定理
求和
联立解得
由能量守恒该过程产生的焦耳热
【小问3详解】
由
由闭合电路的欧姆定律
线框所受安培力大小为
ab等效于电源,ab两点间的电压为路端电压,故
15. 如图,光滑轨道PQO的水平段,轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑,在O点与质量为4m的静止小物块B发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞,碰撞时间极短,物块可视为质点,不计空气阻力。求:
(1)小物块A第一次到达O点时的速度大小,以及第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小;
(2)第一次碰撞后,A沿光滑轨道上升的最大高度,以及B在水平地面滑行至停止的总位移大小;
(3)A沿光滑轨道返回O点后向右滑行直至静止,求A、B最终静止时到O点的距离,并计算全过程中系统因摩擦产生的总内能。
【答案】(1),,
(2),
(3),,
【解析】
【小问1详解】
由机械能守恒
解得第一次到达点的速度
A、B发生完全弹性碰撞,由动量守恒和机械能守恒,
解得碰撞后瞬间A、B的速度大小分别为,
【小问2详解】
A碰撞后沿轨道上升,由机械能守恒
解得A上升的最大高度
B碰撞后在水平地面滑行,由动能定理
解得B第一次滑行的位移
【小问3详解】
A沿轨道返回O点,速度大小仍为,向右滑行至B的位置,由运动学公式
解得A碰撞前速度
A、B发生第二次完全弹性碰撞,由动量守恒和机械能守恒,
解得碰撞后速度,
A碰撞后向左滑行,由动能定理得滑行位移
A最终距点的距离
B碰撞后向右滑行,总位移
全过程系统因摩擦产生的总内能等于初始重力势能
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叶集皖西当代中学高二年级5月月考
物理(A)
考生注意:
1、本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2、考生作答时,请将答案填在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3、本卷命题范围:高考范围。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 自然界中的大部分碳14是由宇宙射线中的中子撞击大气中的氮14所产生,其核反应方程是,而具有放射性,其发生衰变又会变成,衰变方程是,则下列判断正确的是( )
A. X为正电子 B. Y为α粒子
C. 碳14比氮14比结合能大 D. 一个中子放出一个Y会变成一个X
2. 一列简谐横波沿轴传播,图甲是处质点的振动图像,图乙是该波时的波形图。下列说法正确的是( )
A. 该波的波长为
B. 该波的波速大小为
C. 该波沿轴正方向传播
D. 在内,处质点沿轴正方向运动
3. 进藏自驾游能够让你体验到西藏的自然美景和丰富的文化底蕴。在驾车从低海拔向高海拔行驶过程中,密封包装的食品包装袋会发生膨胀现象,如图所示。若此过程中温度不变,把袋内空气视为理想气体,下列说法正确的是( )
A. 袋内空气一定对外界做功 B. 袋内空气分子的平均动能一定增大
C. 袋内空气压强一定增大 D. 袋内空气一定对外界放热
4. 如图所示,高铁进站过程可看成是加速度大小为0.8m/s2的匀减速直线运动。已知最初1秒内的位移与最后1秒内的位移之差为3.2m,则高铁进站过程的减速时间为( )
A. 5s B. 6s C. 4s D. 3s
5. 如图所示,质量分别为m和的甲、乙两个小球置于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k的水平轻质弹簧的两端。现在小球乙上沿弹簧轴线方向施加大小为F的水平拉力,使两球一起做匀加速直线运动,则此时弹簧的伸长量为( )
A. B. C. D.
6. 随着科学技术的发展,机械臂(工业机器人)已渗透到生产的各个环节。如图所示,机械臂通过跨过两定滑轮的一不可伸长的轻绳提升重物。当机械臂与水平方向夹角α=60°时,机械臂末端到达M点,AM=OM,A、O在同一竖直线上,则到达M点时机械臂末端与重物的速度之比为( )
A. 2:1 B. C. 1:2 D.
7. 如图,在竖直平面内的xOy直角坐标系中,x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在x轴上方有一个开口向下的长方体敞口粒子收集箱 abcd,x轴在 dc面上且与 dc边平行, bc长为L,a、b距y轴的距离均为L。位于原点O 的粒子源,沿xOy平面向x轴上方各个方向均匀发射相同的带正电粒子。已知粒子所带电荷量为q、质量为m、速度大小均为 不计粒子的重力、空气阻力及粒子间的相互作用,则( )
A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为2L
B. bc面 (不含b端)能收集到粒子
C. 有一半的粒子能被 ab 面收集
D. 收集箱收集到的粒子在磁场中运动的最短时间为
8. 在图甲所示的交流电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为,电阻,为滑动变阻器。电源电压随时间按正弦规律变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 滑片向下移动时,电流表示数增大
B. 滑片向上移动时,电阻的电流增大
C. 当时,电流表的示数为
D. 当时,电源的输出功率为
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,“鹊桥二号”在环月大椭圆轨道上运行的周期为,近月点到月心的距离为,远月点到月心的距离为,引力常量为,下列说法正确的是( )
A. 月球的质量为
B. 月球的质量为
C. “鹊桥二号”在、两点的速度之比为
D. “鹊桥二号”在、两点的速度之比为
10. 如图所示,在同一竖直平面内,三根不可伸长的绝缘细绳一端固定于点,细绳的长度均为,另一端分别系有三个质量相同的带正电小球A、B、C,电荷量均为。三球平衡时恰好组成一个正三角形,细绳沿竖直方向,细绳与的夹角均为。已知静电力常量为,重力加速度大小为。下列判断正确的是( )
A. 小球的质量 B. 小球的质量
C. 细绳与的拉力大小之比为 D. 细绳与的拉力大小之比为
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 某小组用如图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系,做实验前需先平衡摩擦力。
(1)下列说法中正确的是________。
A. 实验中打点计时器用直流或交流电源均可
B. 拉小车的细绳要与桌面平行
C. 平衡摩擦力时不连接打点计时器和纸带
D. 实验时先接通电源后释放小车
(2)利用实验数据作出了如图2所示的图像,分析图像不过原点的原因是______。
(3)该小组正确操作后获得一条如图3所示的纸带,建立以计数点O为坐标原点的轴,各计数点的位置坐标分别为。已知打点计时器的打点周期为,则小车加速度的表达式是_______(填选项前的字母)
A. B.
C. D.
12. 物理兴趣小组设计的简易欧姆表电路如图所示,该欧姆表具有“×1Ω”和“×10Ω”两种倍率。器材如下:
A.干电池组(电动势,内阻不计)
B.电流计G(满偏电流 ,内阻
C.定值电阻(阻值未知)。
D.滑动变阻器R (最大阻值为200Ω)
E.开关S,红、黑表笔各一支,导线若干
(1)图中 A 为________(选填“红”或“黑”)表笔;选用“×1Ω”挡位时开关 S 应_______(选填“闭合”或“断开”)。
(2)若欧姆表中间刻度为30Ω,则定值电阻 ______
(3)将开关S闭合,红、黑表笔短接,调节滑动变阻器R,使电流计达到满偏电流。在红、黑表笔间接入待测电阻,电流计指针指向 6mA 的位置,则待测电阻_______Ω。
13. 某广场有一个水池,面积足够大,水面下有一红光光源A,可视为点光源。光源离水面的深度,光源点亮时,有红光从水中射向空气,其中一条光线,折射情况如图所示,求:
(1)该红光在水中的折射率;
(2)水面有红光直接射出的区域面积(计算结果可含字母)。
14. 如图,边长为L=0.5m、质量为m=1kg的正方形单匝线框abcd,将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度进入磁感应强度大小为B=2T、方向竖直向下,宽度为d的匀强磁场,测得当线框完全穿过磁场时,其速度大小为,如图所示。
(1)求线框的电阻R
(2)线框完全进入磁场时的速度v和该过程产生的焦耳热Q
(3)当线框右端刚进入磁场时,求线框所受安培力大小和ab两点间电压Uab的大小。
15. 如图,光滑轨道PQO的水平段,轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑,在O点与质量为4m的静止小物块B发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞,碰撞时间极短,物块可视为质点,不计空气阻力。求:
(1)小物块A第一次到达O点时的速度大小,以及第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小;
(2)第一次碰撞后,A沿光滑轨道上升的最大高度,以及B在水平地面滑行至停止的总位移大小;
(3)A沿光滑轨道返回O点后向右滑行直至静止,求A、B最终静止时到O点的距离,并计算全过程中系统因摩擦产生的总内能。
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