内容正文:
高二物理试卷
一、单选题
1. 如图所示,图为甲、乙两质点的v-t图像,图是在同一直线上运动的物体丙、丁的x-t图像。下列说法正确的是( )
A. 甲在时间内平均速度
B. 甲在时间内加速度逐渐减小
C. 乙在时刻回到原点
D. 丙的运动速率大于丁的运动速率
2. 关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A. 穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B. 穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大
C. 穿过线圈的磁通量越快,感应电动势越小
D. 穿过线圈的磁通量为零,感应电动势可能很大
3. 如图所示是某同学自制的测重装置,一轻质长方形绝缘框水平悬挂,可绕螺线管左端口的水平直径自由转动,框架的左端悬挂小重物,螺线管内的框架边缘绕有U型电路,段长为,恰好位于螺线管的中央,的长度均为。螺线管通有电流,U型电路通有电流,框架保持水平且静止。则( )
A. 段受到的安培力水平向右
B. U型电路受到的安培力正比于
C. 若同时改变与的电流方向,框架的左端下降
D. 若仅增加螺线管线圈的匝数,框架受到的安培力变大
4. 下列物理量中都属于标量的是( )
A. 速度、位移 B. 路程、时间
C. 加速度、时刻 D. 速率、速度
5. 如图所示的电路中,A、B、C是三个相同的灯泡,L是自感线圈,其电阻与灯泡电阻相等,当闭合开关S电路稳定后再断开开关S,下列说法正确的是( )
A. S闭合后,A逐渐变亮而B、C立即亮
B. S闭合后,A立即亮而B、C逐渐变亮
C. S断开后,A闪亮一下然后逐渐变暗
D. S断开后,B、C先闪亮一下然后逐渐变暗
6. 某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动,如图所示,材料表面上方矩形区域充满竖直向下的匀强电场,电场宽为d;矩形区域充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,长为L,宽为S;为磁场与电场之间的薄隔离层,一个电荷量为e、质量为m、初速度为零的电子,从P点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场,电子每次穿越隔离层,时间极短、运动方向不变,其动能损失是每次穿越前动能的10%,电子第一次进入磁场区域恰好未从穿出,第五次穿越隔离层后垂直于磁场边界飞出,不计电子所受重力。则下列说法正确的是( )
A. 电子在磁场中第一次与第二次圆周运动的半径比为
B. 电子在磁场中第一次与第二次运动的时间比为10∶9
C. 电场强度大小为
D.
7. 拉运木材的汽车在卸下木材时用两根细圆木作为导轨将木材卸下,如图所示,两根细圆木的一端 、分别固定在地面上,另一端 、分别固定在车上,构成两条平行的轨道和,它们与水平地面的夹角,装卸工在车上将一根质量为、半径为的圆柱形木材推上导轨后,由静止自由释放,木材能够沿着轨道下滑,已知轨道和的间距为,木材与细圆木轨道间的动摩擦因数为 ,重力加速度为,则圆木下滑的加速度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8. 如图是小球在水平桌面上做直线运动的频闪照片,由此可以断定小球的运动情况可能是( )
A. 向右加速 B. 向右匀速 C. 向右减速 D. 向左减速
9. 如图所示,水平轻绳和倾斜轻弹簧N的某一端均与小球a相连,另一端分别固定在竖直墙和天花板上,轻弹簧N与竖直方向的夹角为60°,小球a与轻弹簧M连接,小球b悬挂在弹簧M上,两球均静止。若a、b两球完全相同,且质量均为m,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 水平轻绳的拉力大小为
B. 剪断水平轻绳的瞬间,轻弹簧N对小球a的弹力大小为4mg
C. 剪断水平轻绳的瞬间,a球的加速度大小为
D. 剪断水平轻绳的瞬间,b球的加速度大小为g
10. 如图所示,质量为m的小物块(可视为质点)从斜坡坡顶B处由静止下滑,到达坡底A处被截停,在水平恒力F的作用下,小物块从斜坡底部A处缓慢运动至坡顶。已知A、B之间的水平距离为s、高度为h,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 下滑过程中,小物块重力做的功是
B. 推力F对小物块做的功大于
C. 上滑过程中,小物块克服摩擦力做功为
D. 无论是上滑还是下滑,小物块在这两个阶段克服摩擦力做的功相等
11. 从高H处的M点先后水平抛出两个小球1和2,轨迹如图所示,球1与地面碰撞一次后刚好越过竖直挡板AB,落在水平地面上的N点,球2刚好直接越过竖直挡板AB,也落在N点设球1与地面的碰撞是弹性碰撞,忽略空气阻力,则( )
A. 小球1、2的初速度之比为1:3
B. 小球1、2的初速度之比为1:4
C. 竖直挡板AB的高度
D. 竖直挡板AB的高度
三、填空题
12. 一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃,光在真空中的速度大小为c,则光线在平板玻璃中传播的距离为_____________;光线通过平板玻璃的时间为_____________。(不计平板玻璃内反射光线)
13. 如图所示,有一平行于直径AB的光线入射到玻璃球上,折射后经过B点。已知玻璃球的半径为R,入射光线与直径AB的距离为,则光线经B点时________(填“会”或“不会”)发生全反射,光在玻璃球中的折射率为________。
四、计算题
14. 在防控新冠肺炎疫情期间,青岛市教育局积极落实教育部“停课不停学”的有关通知要求,号召全市中小学校注重生命教育,鼓励学生锻炼身体。我市某同学在某次短跑训练中,由静止开始运动的位移一时间图像如图所示,已知0~t0是抛物线的一部分,t0~5s是直线,两部分平滑相连,求:
(1)t0的数值;
(2)该同学在0~t0时间内的加速度大小。
15. 如图,A、B为两块足够大的水平放置的平行金属板,间距为d,板间电压为U,两板间有方向由A指向B的匀强电场。在金属板A的正中央位置有一个粒子源P,能以v0的初速度向金属板A以下的各个方向均匀射出质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子最终全部落在金属板B上。不计粒子所受重力、空气阻力以及粒子之间的相互作用力。求:
(1)粒子落在金属板B时的动能;
(2)粒子落在金属板B上的区域面积。
16. 如图(a),一倾角37°的固定斜面的AB段粗糙,BC段光滑。斜面上一轻质弹簧的一端固定在底端C处,弹簧的原长与BC长度相同。一小滑块在沿斜面向下的拉力T作用下,由A处从静止开始下滑,当滑块第一次到达B点时撤去T。T随滑块沿斜面下滑的位移s的变化关系如图(b)所示。已知AB段长度为2m,滑块质量为2kg,滑块与斜面AB段的动摩擦因数为0.5,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取10m/s2,sin37°=0.6。求:
(1)滑块第一次到达B点时的动能;
(2)滑块第一次在B点与弹簧脱离后,沿斜面上滑的最大距离。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二物理试卷
一、单选题
1. 如图所示,图为甲、乙两质点的v-t图像,图是在同一直线上运动的物体丙、丁的x-t图像。下列说法正确的是( )
A. 甲在时间内平均速度
B. 甲在时间内加速度逐渐减小
C. 乙在时刻回到原点
D. 丙的运动速率大于丁的运动速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.在时间内,若甲做匀减速直线运动,由减速到,则平均速度
由 图像面积表示位移可知,在时间内,甲的位移大于,则甲在时间内平均速度大于,故A错误;
B. 图像斜率的绝对值表示加速度的大小,由图可知甲在时间内加速度增大,故B错误;
C.乙 图像面积为其运动的位移,面积一正一负,大小相等,说明位移为0,即回到原点,故C正确;
D.图线的斜率,由图可知丙图线小于丁图线的斜率,则丙的运动速率小于丁的运动速率,故D错误。
故选C。
2. 关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A. 穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B. 穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大
C. 穿过线圈的磁通量越快,感应电动势越小
D. 穿过线圈的磁通量为零,感应电动势可能很大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由法拉第电磁感应定律,可知感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即与磁通量变化快慢有关。穿过线圈的磁通量越大,而磁通量不一定变化,变化也不一定快,所以感应电动势不一定大。故A错误;
B.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势不一定越大,还与变化所用时间有关。故B错误;
C.穿过线圈的磁通量的变化越快,磁通量的变化率一定越大,则感应电动势一定越大。故C错误;
D.穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率不一定为零,则感应电动势可以不为零,如果变化所用时间短,感应电动势可能很大,故D正确。
故选D。
3. 如图所示是某同学自制的测重装置,一轻质长方形绝缘框水平悬挂,可绕螺线管左端口的水平直径自由转动,框架的左端悬挂小重物,螺线管内的框架边缘绕有U型电路,段长为,恰好位于螺线管的中央,的长度均为。螺线管通有电流,U型电路通有电流,框架保持水平且静止。则( )
A. 段受到的安培力水平向右
B. U型电路受到的安培力正比于
C. 若同时改变与的电流方向,框架的左端下降
D. 若仅增加螺线管线圈的匝数,框架受到的安培力变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据右手螺旋定则可知,螺线管内部磁感线方向向右,根据左手定则可知段受到的安培力竖直向下,故A错误;
B.U形电路所受的安培力为,所以安培力F正比于L1,即QR的长度,而不是U形电路在螺线管内的总长度,故B错误;
C.同时改变I1和I2的电流方向,则螺线管内部的磁场方向和QR中的电流方向都改变,则不会改变QR边的受力方向,框架仍然水平,故C错误;
D.若仅增加螺线管线圈的匝数,螺线管内部磁感应强度变大,框架受到的安培力变大,故D正确。
故选D。
4. 下列物理量中都属于标量的是( )
A. 速度、位移 B. 路程、时间
C. 加速度、时刻 D. 速率、速度
【答案】B
【解析】
【详解】既有大小,又有方向的物理量称为矢量;只有大小,没有方向的物理量称为标量,其中速度、位移、加速度为矢量,而路程、时间、时刻、速率为标量。
故选B。
5. 如图所示的电路中,A、B、C是三个相同的灯泡,L是自感线圈,其电阻与灯泡电阻相等,当闭合开关S电路稳定后再断开开关S,下列说法正确的是( )
A. S闭合后,A逐渐变亮而B、C立即亮
B. S闭合后,A立即亮而B、C逐渐变亮
C. S断开后,A闪亮一下然后逐渐变暗
D. S断开后,B、C先闪亮一下然后逐渐变暗
【答案】A
【解析】
【详解】AB.S闭合后,B、C立即亮,由于灯泡A与自感线圈串联,线圈会阻碍电流的增大,所以A慢慢变亮,A正确,B错误;
CD.S断开后,由于线圈的作用阻碍电流的减小,所以A慢慢变暗,因为线圈电阻与灯泡电阻相等,所以在开关闭合时通过灯泡BC和A的电流大小相等,所以当开关断开后线圈与A、B、C构成闭合回路,此时B、C不会先变亮,而是逐渐变暗,CD错误。
故选A。
6. 某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动,如图所示,材料表面上方矩形区域充满竖直向下的匀强电场,电场宽为d;矩形区域充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,长为L,宽为S;为磁场与电场之间的薄隔离层,一个电荷量为e、质量为m、初速度为零的电子,从P点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场,电子每次穿越隔离层,时间极短、运动方向不变,其动能损失是每次穿越前动能的10%,电子第一次进入磁场区域恰好未从穿出,第五次穿越隔离层后垂直于磁场边界飞出,不计电子所受重力。则下列说法正确的是( )
A. 电子在磁场中第一次与第二次圆周运动的半径比为
B. 电子在磁场中第一次与第二次运动的时间比为10∶9
C. 电场强度大小为
D.
【答案】D
【解析】
【详解】C.设粒子第一次到达隔离层时的速度大小为,穿过隔离层后的速度大小为。粒子第一次进入磁场区域做圆周运动的半径
由动能定理得
由题意知
由牛顿第二定律得
解得
故C错误;
A.设粒子穿过隔离层后第2次进入电场时的速度大小为,粒子由电场返回穿越隔离层后的速度大小为,第二次在磁场中做圆周运动的半径为,由题意知,
由牛顿第二定律得
解得
故电子在磁场中第一次与第二次圆周运动的半径比为10∶9,故A错误,
B.电子第一次与第二次在磁场中均转过半个周期,时间比为1∶1,故B错误;
D.电子第三次在磁场中运动的半径为
则磁场区域的长度
故D正确。
故选D。
7. 拉运木材的汽车在卸下木材时用两根细圆木作为导轨将木材卸下,如图所示,两根细圆木的一端 、分别固定在地面上,另一端 、分别固定在车上,构成两条平行的轨道和,它们与水平地面的夹角,装卸工在车上将一根质量为、半径为的圆柱形木材推上导轨后,由静止自由释放,木材能够沿着轨道下滑,已知轨道和的间距为,木材与细圆木轨道间的动摩擦因数为 ,重力加速度为,则圆木下滑的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】作出圆柱形物体垂直于杆的平面内受力示意图
根据题意,两直杆间的距离与圆柱形半径相同,则
在沿杆的方向有
垂直于杆的方向有
又有
代入数据解得
故选A。
二、多选题
8. 如图是小球在水平桌面上做直线运动的频闪照片,由此可以断定小球的运动情况可能是( )
A. 向右加速 B. 向右匀速 C. 向右减速 D. 向左减速
【答案】C
【解析】
【详解】如果小球向左运动,则右侧位置先出现,左侧位置后出现,按时间先后相邻两球间距在增大,说明小球在向左加速运动;如果小球向右运动,则左侧位置先出现,右侧位置后出现,按时间先后相邻两球间距在减小,说明小球在向右减速运动。
故选C。
9. 如图所示,水平轻绳和倾斜轻弹簧N的某一端均与小球a相连,另一端分别固定在竖直墙和天花板上,轻弹簧N与竖直方向的夹角为60°,小球a与轻弹簧M连接,小球b悬挂在弹簧M上,两球均静止。若a、b两球完全相同,且质量均为m,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 水平轻绳的拉力大小为
B. 剪断水平轻绳的瞬间,轻弹簧N对小球a的弹力大小为4mg
C. 剪断水平轻绳的瞬间,a球的加速度大小为
D. 剪断水平轻绳的瞬间,b球的加速度大小为g
【答案】BC
【解析】
【详解】A.对小球a、b整体进行受力分析,由平衡条件可知水平轻绳拉力大小为
故A错误;
BCD.对小球a、b整体进行受力分析,由平衡条件可知
对小球b进行受力分析,由平衡条件可知
剪断水平轻绳的瞬间弹簧弹力不突变,小球b受重力、轻弹簧M的拉力,合力为零,则加速度为零,小球a受重力、轻弹簧N的拉力和轻弹簧M的拉力,合力水平向右,大小与初始状态水平细绳拉力相等,即
则小球a的加速度大小为
故BC正确;D错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量为m的小物块(可视为质点)从斜坡坡顶B处由静止下滑,到达坡底A处被截停,在水平恒力F的作用下,小物块从斜坡底部A处缓慢运动至坡顶。已知A、B之间的水平距离为s、高度为h,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 下滑过程中,小物块重力做的功是
B. 推力F对小物块做的功大于
C. 上滑过程中,小物块克服摩擦力做功为
D. 无论是上滑还是下滑,小物块在这两个阶段克服摩擦力做的功相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.下滑过程,小物块重力做功
故A正确;
BC.小物块在水平恒力F的作用下缓慢运动到坡顶的过程,小物块缓慢上滑,动能变化量为0,推力F对小物块做的功
由动能定理可得
解得
所以上滑过程中,小物块克服摩擦力做功为,故B错误,C正确;
D.下滑过程中,受力分析如图甲:
有
小物块位移
摩擦力做功
小物块在水平恒力F的作用下缓慢运动到坡顶的过程,对小物块受力分析如图乙:
有
小物块位移
摩擦力做功
因此,上滑和下滑过程小物块在这两个阶段克服摩擦力做的功不相等,故D错误。
故选AC。
11. 从高H处的M点先后水平抛出两个小球1和2,轨迹如图所示,球1与地面碰撞一次后刚好越过竖直挡板AB,落在水平地面上的N点,球2刚好直接越过竖直挡板AB,也落在N点设球1与地面的碰撞是弹性碰撞,忽略空气阻力,则( )
A. 小球1、2的初速度之比为1:3
B. 小球1、2的初速度之比为1:4
C. 竖直挡板AB的高度
D. 竖直挡板AB的高度
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设M点到N点水平距离为L,对球2整个运动过程的时间t有
解得
可得
①
球1与地面碰撞前后竖直方向分速度大小不变、方向相反,根据对称性可知,球1与地面碰撞后到达的最高点与初始高度相同为H,球2在水平方向一直做匀速运动,有
,
即
②
联立①②解得
故A正确,B错误;
CD.设球1与地面碰撞时竖直方向速度大小为,碰撞点到M点和B点的水平距离分别为、,有
设球1到达A点时竖直方向速度大小为,将球1与地面碰撞后到达最高点时的过程反向来看可得
可得碰撞点到A点的时间为
球2刚好越过挡板AB的时间为
水平方向位移关系有
即
解得
故C错误,D正确。
故选AD。
三、填空题
12. 一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃,光在真空中的速度大小为c,则光线在平板玻璃中传播的距离为_____________;光线通过平板玻璃的时间为_____________。(不计平板玻璃内反射光线)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]设光线第一次射到平板玻璃的折射角为r,则
那么光线在平板玻璃中传播的距离为
[2]光线在玻璃中的传播速度为
则光线通过平板玻璃的时间为
13. 如图所示,有一平行于直径AB的光线入射到玻璃球上,折射后经过B点。已知玻璃球的半径为R,入射光线与直径AB的距离为,则光线经B点时________(填“会”或“不会”)发生全反射,光在玻璃球中的折射率为________。
【答案】 ①. 不会 ②.
【解析】
【详解】[1][2]光路图如图所示
由折射定律知
通过作图知
,
得
,
联立解得
可知玻璃球临界角正弦值为
光线在B点与法线夹角的正弦值为
可知此时光线与法线夹角小于临界角,不会发生全反射。
四、计算题
14. 在防控新冠肺炎疫情期间,青岛市教育局积极落实教育部“停课不停学”的有关通知要求,号召全市中小学校注重生命教育,鼓励学生锻炼身体。我市某同学在某次短跑训练中,由静止开始运动的位移一时间图像如图所示,已知0~t0是抛物线的一部分,t0~5s是直线,两部分平滑相连,求:
(1)t0的数值;
(2)该同学在0~t0时间内的加速度大小。
【答案】(1) 2s (2) 4m/s2
【解析】
【详解】(1)(2)0~t0时间内做匀加速运动,则由可得
t0~5s做匀速运动
解得
t0=2s
a=4m/s2
15. 如图,A、B为两块足够大的水平放置的平行金属板,间距为d,板间电压为U,两板间有方向由A指向B的匀强电场。在金属板A的正中央位置有一个粒子源P,能以v0的初速度向金属板A以下的各个方向均匀射出质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子最终全部落在金属板B上。不计粒子所受重力、空气阻力以及粒子之间的相互作用力。求:
(1)粒子落在金属板B时的动能;
(2)粒子落在金属板B上的区域面积。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)板间电场强度的大小为
粒子受到的静电力为
带电粒子在下落过程中只受电场力作用,由动能定理有
解得粒子落在金属板B时的动能为
(2)根据牛顿第二定律,有
联立解得
当粒子的初速度平行于金属板A射出时,运动到B板的时间最长,粒子在垂直于金属板方向做初速度为0的匀加速直线运动,有
解得
带电粒子打在金属板上的范围是一个半径为R的圆。从粒子源平行于金属板水平射出的粒子在电场中做类平抛运动,落在金属板上的位置是该圆的边缘。根据
解得
16. 如图(a),一倾角37°的固定斜面的AB段粗糙,BC段光滑。斜面上一轻质弹簧的一端固定在底端C处,弹簧的原长与BC长度相同。一小滑块在沿斜面向下的拉力T作用下,由A处从静止开始下滑,当滑块第一次到达B点时撤去T。T随滑块沿斜面下滑的位移s的变化关系如图(b)所示。已知AB段长度为2m,滑块质量为2kg,滑块与斜面AB段的动摩擦因数为0.5,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取10m/s2,sin37°=0.6。求:
(1)滑块第一次到达B点时的动能;
(2)滑块第一次在B点与弹簧脱离后,沿斜面上滑的最大距离。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设滑块在AB段运动的过程中拉力所做的功为,根据图(b)可得
滑块在AB段运动过程,根据动能定理可得
代入数据解得滑块第一次到达B点时的动能为
(2)由机械能守恒定律可知,滑块第二次到达B点时,动能仍为,设滑块第一次在B点与弹簧脱离后,沿斜面上滑的最大距离为,由动能定理有
代入数据解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$