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高三年级第2学期第2次月考试题
考试时间:90分钟卷面满分:100分
第I卷选择题,共44分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有
一个选项符合题目要求。
1.己知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后,剩余钍234的质量为()
A.0g
B.0.25g
C.0.5g
D.0.75g
【答案】B
【解析】
【详解】半衰期1g钍234经过48天后,剩余质量
、
m=(月)'m=0.25g
故选B。
2.分子力F随分子间距离”的变化如图所示。将两分子从相距”二卢处释放,仅考虑这两个分子间的作用
力,下列说法正确的是()
F
○
A从”=卢到=6分子间引力、斥力都在减小
B.从”=到”=片分子力的大小先减小后增大
C从”=2到=6分子势能一直减小
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D.从”=2
到厂=片分子动能一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据F-”图,可知从”=5到=“分子间引力、斥力都在增加,但斥力增加的更快,故A错
误:
B.由图可知,在'6时分子力为专,故从”=卢到=片分子力的大小先增大后减小再增大,故B错误;
C.分子势能在”=“时最小,故从=片到=6分子势能一直在减小,故C正确:
D.从”=卢到'=八分子力先表现为引力后表现为斥力,故分子力先做正功后做负功,故分子动能先增大
后减小,故D错误。
故选C。
3.智能化电动扶梯如图所示,乘客站上扶梯,先缓慢加速运动,然后再匀速运动。则在缓慢加速运动的过
程中,下列说法正确的是()
A.乘客处于超重状态
B.乘客所受合力方向水平向右
C.乘客所受合力为零
D.扶梯对乘客的摩擦力方向水平向左
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于乘客随电梯缓慢加速运动,加速度在竖直方向的分量竖直向上,故乘客处于超重状态,
A正确:
BC.由于乘客随电梯缓慢加速运动,故乘客的加速度沿倾斜面向上,右牛顿第二定律可知,乘客所受合力
方向沿倾斜面向上,B错误,C错误;
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D.乘客受竖直向下的重力,水平面给乘客一个竖直向上的支持力,由于乘客随电梯缓慢加速运动,则乘
客还受到水平向右的静摩擦力,D错误。
故选A。
4.下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、9的振动图像,下列说法正确的是(
t/s
A.该波的周期是5s
B.2s时Q质点向下振动
C.该波的波长可能是6m
D.该波的波速可能是lm/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像可知,周期为4s,故A错误:
B.由图可知,2s时Q质点向上振动,故B错误:
=6mn26n=123.)
C.P、Q的振动方向相反,则P、Q的间距为
可知n为2时,波长为6m,故C正确;
212n
D.该波的波速=T=4ms(n=lb23)
V=
由于n为正整数,可知波速不可能为lm/s,故D错误。
故选C。
5.2024年5月3日,嫦娥六号探测器成功发射,开启月球背面采样之旅。已知月球的半径为R,月球表面
的重力加速度大小为8,探测器入轨后在距月球表面高度为3R的轨道上做匀速圆周运动。探测器绕月球运
行的线速度大小为()
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gR
2
B.
V3
g郾
C.V
D.gR
【答案】A
【解析】
【详解】月球表面的重力加速度大小为8,则有G
R2
=mg
Mm
探测器入轨后在距月球表面高度为3R的轨道上做匀速圆周运动,则有(3R+R)2
=m-
3R+R
VgR
解得V
2
故选A。
6.图甲为新能源电动汽车的无线充电原理图,M为匝数=1000的受电线圈,N为送电线圈。当送电线圈
N接交变电流后,在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场,其磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所
示。下列说法正确的是(
)
AB
Φ/(×104Wb)
电池
2.0
车载交流装置
/(x10s)
-2.0
甲
A.穿过受电线圈的最大磁通量为2Wb
B.受电线圈产生的感应电动势的最大值为0.4V
C.在?时刻,受电线圈产生的感应电动势瞬时值为400V
=400cos2000t(V)
D.受电线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
【答案】D
【解析】
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【详解】A.图乙可知穿过受电线图的最大磁通量为中。=2×I0Wb
故A错误;
B.受电线圈产生的感应电动势的最大值为。=nBSw=nM@
0=
2r=2π
rad/s =2000rad/s
图乙可知Tπ×103
E=400V
联立解得
故B错误;
C.在2时刻,磁通量最大,此时磁通量变化率为0,故受电线圈产生的感应电动势瞬时值为0,故C错误;
D.O时刻,穿过受电线圈的磁通量最小,感应电动势最大,故受电线圈产生的感应电动势的瞬时值表达
式为e=E cos wt
e=400cos2000t(V)
联立解得
故D正确。
故选D。
7.北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟,它是利用氢原子能级跃迁时辐射
出来的电磁波去控制校准石英钟的,如图为氢原子能级图,α、b、c为氢原子能级跃迁过程中所发出的三
种光,则下列说法正确的是()
n
EleV
0
0.54
5
b
3.40
-13.6
A.氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子
B.大量处于一4能级的氢原子向低能级跃迁时,能辐射出3种不同频率的光子
C.在相同条件下,a、b、c三种光中,b光最容易发生明显的衍射现象
D.用a光照射处于=2能级的氢原子,氢原子不会发生电离
【答案】C
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【解析】
【详解】A.氢原子从低能级向高能级跃迁时吸收光子,故A错误:
B.大量处于=4能级的氢原子向低能级跃迁时,能辐射出2
一44)三6种不同频率的光子,故B错误,
C.根据玻尔理论可知,在相同条件下,α、b、c三种光中,b光子的能量最低,根据光子能量
E=hv=hc
可知b光子的波长最长,故b光最容易发生明显的衍射现象,故C正确:
D.根据玻尔理论可知,a光的能量△E。=-0.85cV-(-13.6cV)=12.75eV>3.40eV
可知用a光照射处于1=2能级的氢原子能使氢原子从F2能级跃迁到电离态,故氢原子会发生电离,故D
错误。
故选C。
8.张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后,把衣服挂在如图所示的晾衣架上晾晒,A、B为竖直墙壁上等高的两
点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面
上。∠AOB=60°,∠D0C=30°,衣服质量为m,重力加速度为8。则()
Co
AC0杆所受的压力大小为N5心
25
B.CO杆所受的压力大小为3g
C.40绳所受的拉力大小为V5s
D.BO绳所受的拉力大小为g
【答案】D
【解析】
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【详解】AB.以O点为研究对象,O点受到衣服的拉力、CO杆的支持力和绳AO、BO的拉力,设
绳AO和绳BO拉力的合力为F,作出O点的受力示意图如图甲所示
F
60°
F=mg
甲
mg
根据平衡条件得F=c0s60°=2g
由牛顿第三定律知CO杆所受的压力大小为2g,故AB错误:
CD.由图甲分析可知刀=-mgtanc60=V3,
将F沿OA、OB方向分解,如图乙所示
F
O
30
30f
乙
设绳AO和绳BO所受拉力的大小为o和Fo,则0=Fo,F=2ocos30°
解得乃Ao=lg
故C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符
合题目要求的,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体,液体上方是空气,其截面如图所示。一激光器从罐
体底部P点沿着罐体的内壁向上移动,所发出的光束为红光且始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成
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45°
角时,恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为C,下列说法正
确的是()
空气
45
激光器
液体
A液体对红光的折射率为V2
B.红光在液体中传播速度为C
C.红光在液体中传播的频率大于在空气中传播的频率
D.若激光器发射紫光,当光束与竖直方向夹角为45°时,也观察不到从液体表面射向空气的折射光束
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题意可知,红光的临界角为C=45°
n=-
=V2
则液体对红光的折射率为sinC
选项A正确:
CC
V=-
B.红光在液体中传播速度为n√2
选项B错误;
C.光的频率由光源决定,与介质无关,即红光在液体中传播的频率等于在空气中传播的频率,选项C错
误:
inC=1
D.若激光器发射紫光,因紫光的折射率大于红光,根据
n
则紫光的临界角小于红光,则当光束与竖直方向夹角为45°时,也能发生全反射,也观察不到从液体表面
射向空气的折射光束,选项D正确。
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故选AD。
10.如图为一玩具小车内部工作的电路图,电源电动势E=6V,内阻r=12,指示灯L的规格为“5V,
2W;,电动机M内阻u=12
,闭合开关S,指示灯L和电动机M均正常工作,下列说法正确的是
L(X
A.指示灯L中的电流为0.4A
B.电动机M中的电流为2.5A
C.通过电源的电流为2.9A
D.电动机M的电动机的机械功率为2.64W
【答案】AD
【解析】
【详解】A.对指示灯L,由=U,
得1=0.4A
A正确;
B.由闭合电路欧姆定律E=U+Ir
得通过电源的电流为1=B-U=1A
r
则电动机M中的电流u=/-L=0.6A,B错误,
C.由上面分析知,通过电源的电流为1A,C错误:
M=P机+IM
D.由
得-5×0.6-0.62×1=2.64W,D正确。
故选AD。
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11.电缆周围的电场分布对电缆的电气强度影响很大。如图所示为电缆终端周围的电场分布情况,图中虚
线为等势线,实线为电场线,下列说法正确的是()
导线线芯
绝缘层
40V
40V
30
30V
20V
20V
10W
10V
A.电场中b点的场强大于c点的电场强度
B.b点电势高于a点电势
C.将一正电粒子由b点移至C点,电场力做负功
D.将一电子从a点移至b点,电势能将减小
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.如图所示,b点处的电场线比点处的电场线稀疏,故b点的场强小于C点的电场强度,A错
误;
B.如图所示,b点处电势为40V,a点处电势为20V,故b点电势高于a点电势,B正确:
C.如图所示,
Ube =9-p.=10V
由印=90.程形>0
,得
C错误;
D.由5,=g0,得w-E=-20e
,电势能减小,D正确。
故选BD。
【点睛】
12.跳台滑雪是一种雪上竞技类的运动项目,某运动员从跳台A处沿水平方向飞出,在斜坡B处着陆,如
图所示。测得A、B间距离L,斜面AB与水平面的夹角为30°,重力加速度大小为8,不计空气阻力。下
列说法正确的是()
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A2
309
3gL
A.运动员从跳台A处沿水平方向飞出的初速度为2
2L
B.运动员从A点运动到B点所用的时间为1g
C.运动员从A点运动到B点的过程中到斜面AB的最大距离为16
D.运动员在空中运动过程中做匀变速曲线运动
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.运动员做平抛运动,竖直方向下落高度
h=Lsin30°=1
整理可得=
水平方向匀速直线运动位移x=Lc0s30=W4
Lcos30°V3gL
整理可得%
t
2
故A正确,B错误:
C,由分析可知,运动员在垂直斜面方向上先做匀减速直线运动远离斜面,再反向匀加速直线运动,故当
垂直斜面方向的分速度减到0时,运动员到斜面的距离最大。
v=vo sin30°=。vo
运动员垂直斜面方向的初速度大小为
2
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手直斜面方向的加速度大小?=8c0s30=
2&8
设运动员从A点运动到B点的过程中到斜面AB的最大距离为,由V
.v2 =2admax
解得dx=16
故C正确:
D.运动员做的是平抛运动,整个过程中加速度都是重力加速度8,所以运动员在空中运动过程中做匀变
速曲线运动,故D正确。
故选ACD。
4=0.2
13.一足够长的水平传送带上放置质量为=2g小物块(物块与传送带之间动摩擦因数为
),现
让传送带从静止开始以恒定的加速度一4/s2开始运动,当其速度达到=l2m/s后,立即以相同大小的加
速度做匀减速运动,经过一段时间后,传送带和小物块均静止不动。重力加速度g取10m/s,下列说法正
确的是()
A.小物块0到3s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止
B.小物块0到4s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止
C.物块在传送带上留下划痕长度为12m
D.整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为48灯
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.物块和传送带的运动过程如图所示
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◆v/(m/s)
12
8
6
3
4
6
t/s
传送带与物块之间的摩擦力提供物块的加速度,由牛顿第二定律可知物块的加速度大小为
a1=g=2m/s2
物块的加速度小于传送带的加速度a=4ms
,所以前面阶段两者相对滑动,当传送到达到最大速度时,
.41=-=3s
由运动学知识有
a
此时物块的速度为”=a4=6ms
物块的位移为=24=9m
1
2=。a4=18m
传送带的位移为
2
两者相对位移为
△x1=x2-x=9m
此后传送带减速,但物块仍加速,当物块与传送带共速时,由匀变速直线运动规律得V-,=Y+4
联立解得=s
因此物块匀加速所用的时间为
t=4+t3=4s
两者相对位移为
=%成-+4的=3加
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由于共速后传送带的加速度大于物块的加速度,故物块的速度大于传送带的速度,则物块做减速运动直至
停下,A错误,B正确:
C.物块开始减速时的速度为=Y+a叫,=8m/s
物块减速至静止所用时间为三上三4级
a
送带减速至静止所用时间为之
a
该过程物块的位移为2524兮=16m
1
该过程传送带的位移为。=2a叫=8m
则在该过程中两者的相对位移为,=。一。=8m
因为回滑不会增加划痕长度,所以划痕长
1=Ax+,=12m,C正确:
D.由上述分析可知全程相对路程为=△:+△:+Ag,=20m
Q=umg·s=80J
由功能关系可知整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为
,D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷非选择题,共56分
三、实验题:本题共2小题,14题10分,15题10分,共20分,请将答案按题目要求写在答
题卡上的指定位置,不要求写运算过程。
14.某同学用如图甲所示装置测滑块和斜面间的动摩擦因数。斜面的倾角为8,绕过斜面顶端的轻质光滑
定滑轮的细线一端连接在滑块上,另一端吊着质量为的小球,调节定滑轮的高度,使滑轮与滑块间的细
线与斜面平行,在斜面B点固定一个光电门,用手按着滑块使其静止在斜面上的A点,滑块(包括遮光
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条)的质量为M,重力加速度为8。
光电门
遮光板
0
2
3
4
5主尺
Lu
0
1020
游标尺
乙
(1)实验前先用游标卡尺测遮光条的宽度,示数如图乙所示,则遮光条的宽度为=
mm。
(2)由静止释放滑块,滑块通过光电门时,与光电门相连的数字计时器记录遮光条的遮光时间为,测得
A、B间的距离为L,则测得滑块与斜面间的动摩擦因数L=
。(用题目中所给物理量符号表示)
【答案】(1)10.55
mgL-(M+m)
2
(2)
-tan 0
MgL cos0
【解析】
【小问1详解】
图乙可知游标卡尺精度为0.05mm,则遮光条的宽度为d=10mm+0.05mm×11=10.55mm
【小问2详解】
根据动能定理有
mgL-(Mgsin0+Mg cos0)L-(M+m)v
因为t
mgl-(M+m)
2
联立解得=
-tan
MgL cos0
15.用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。
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4
4
(1)关于实验下列说法正确的是
A.实验时需要用手扶住注射器外壁,以防止注射器在实验过程中晃动
B.在活塞上涂上润滑油,是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦
C.实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了尽量保持温度不变
(2)缓慢向上拉柱塞,封闭气体的压强将缓慢减小时,封闭气体
(填“从外界吸热”或“向外
界放热”):
(3)某实验小组进行了两次正确的操作,并由记录的数据作出了P一立图像,如图1、2图线所示。若两
次实验气体的质量一定,则气体温度
工(填>”、“<”或“=”)
2
【答案】(1)C
(2)从外界吸热
(3)>
【解析】
【小问1详解】
A.从实验要求可知,实验前将注射器固定好就可以防止实验过程中注射器晃动,用手扶住注射器外壁会
导致封闭气体的温度升高,故A错误;
B.在活塞上适量涂上润滑油,可减少摩擦,主要是保证密封性防止漏气,故B错误;
C.实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了防止动作过快导致封闭气体的温度升高,故C正确。
故选C。
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【小问2详解】
缓慢向上拉柱塞,气体的体积增大,则气体对外界做功,W<0,,气体的温度保持不变,则△U=0,根
△U=Q+W,Q>0
据热力学第一定律
可知1
,即封闭气体从外界吸热。
【小问3详解】
PV
-=C
若两次实验气体的质量一定,根据理想气体状态方程可知T
可得p=CTJ
1
故P-V图像的斜率为k=CT
由于所>点,所以I>乃。
3V
3k2
16某同学要测量一个量程为的电压表内阻(约心),设计了图甲和图乙两种电路,已知电阻箱R
最大阻值9999.92.
mA
甲
(4)采用图甲电路测量时,为了使测至值尽量准确,电源电动势为4,5V,滑动变阻器凡(最大阻值
502)。在开关S、S:均断开的情况下,先将R的滑片P调至最
(填“左端”或“右
端”),然后闭合S、8,调节凡滑片,使电压表指针偏转到清刻度,再斯开开关S,调节电阻箱R
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的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半。如果此时电阻箱R接入电路中的阻值为R,则被测电压表
的内阻测量值为,
该测量值
实际值(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)若采用图乙电路测量
①要使测量尽量准确,微安表应选用
(选“A”或“B”)。
10mA)
1 mA
A.毫安表(量程
B.毫安表(量程为
②实验测量时,先将滑动变阻器的滑片移到最左端,闭合开关$,多次移动滑动变阻器滑片,测得多组电
压表和电流表的示数0、I作·-I图像,得到图像的斜率为k,则电压表内阻为
,=
①.左端②.
R
【答案】(1)
③.大于
(2)
①.B
②.k
【解析】
【小问1详解】
[为了保护电路,先将R的滑片P调至最左端:
[2]当只有电压表接入电路时,电压表满偏,当电阻箱也接入时,电压表示数变为原来的一半,则电阻箱的
电压也为之前电压表示数的一半,故电阻箱阻值等于待测电压表阻值,所以电压表内阻为
R
[3]电压表支路与滑动变阻器左半部分并联,当只有电压表接入时,电压表满偏即电压为8,当电阻箱也
接入时,并联部分电阻变大,依据分压原理,并联部分电压变大,大于原来的”,当电压表示数变为原
U
U
来的一半,即2时,电阻箱两端电压必定大于2,故电阻箱阻值大于电压表阻值,即测得的电压表的
内阻值大于实际值。
【小问2详解】
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U=3A-mA
测景电路中的最大电流为户R3000
故选择量程为lmA的微安表。
故选B。
[2]根据欧姆定律U=IR
可知以图像的斜率就是电压表的内阻,因此R=K
四、计算题:本题共3小题,16题9分,17题12分,18题15分,共36分。把解答写在答题
卡中指定答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
17.均匀导线制成的电阻为R单匝正方形闭合线框abCd,边长为L,将线框置于有界匀强磁场上方,bc
边距磁场上边界高度为H。已知该磁场区域宽度也为乙,磁场垂直线框所在平面向里,磁感应强度为B。
现使线框由静止自由下落,线框平面保持与磁场方向垂直,且bC边始终保持水平。若线框恰好以恒定速
度通过磁场,重力加速度为8,空气阻力不计,问:
A
××××L
B
(1)线框穿越磁场的过程中,感应电流的大小和方向;
(2)线框穿越磁场的过程中,线框产生的总焦耳热。
BL2gH
【答案】(1)
R,感应电流方向先逆时针方向后顺时针方向。
2B2L2gH
(2)
R
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【解析】
【小问1详解】
v2 =2gH
设线框切割磁感线速度为ⅴ,根据
解得v=V2gH
则感应电流的大小1分L_以g
RRR
根据右手定则可知,进磁场时感应电流方向为逆时针方向,出磁场时感应电流方向为顺时针方向,即先逆
时针方向后顺时针方向。
【小问2详解】
由于线框恰好以恒定速度通过磁场,则安培力始终与重力等大反向,则线框克服安培力做功
W克安=F×2L=BIL×2L
联立解得化克安=
2B2L2gH
R
根据功能关系可知,线框产生的总焦耳热Q=印安=
BL2gH
R
18.如图所示,半径足够大的4光滑圆弧轨道与长工的长木板构成物体B,圆弧的最低点与长木板的上表面
相切于P点,B静止于光滑的水平面上,质量
为从=4g。质为m=13的木块A以初速度"=3
从物体长木板左端开始运动,经过时间1=2s运动至P点,A与B的长木板部分之间的动摩擦因数
=0.2
。重力加速度8取
0m/s,A可视为质点。求:
B
sss1sissssssssssssssssssississsssssses
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(1)木块A运动至P点过程中对B的冲量大小:
(2)长木板Z的长度:
(3)最终木块A距P点的距离x。
【答案】(1)4V26Ns
(2)1m
(3)x=0.8m
【解析】
【小问1详解】
木块A运动至P点过程中对B的作用力大小F=V(mg)+(umg)2=2√26N
冲量大小I=F=4V26Ns
【小问2详解】
a=
mgu =2m/s2
A在长木板运动过程,对A,由牛顿第二定律有
m
对B,由牛顿第二定律有。=
mg=0.5m/s2
M
1
L=XA-XB=V1
故
242、
2a2
代入题中数据,解得L=lm
【小问3详解】
设最终AB速度为'凭,规定向右为正方向,由动量守恒有mwv=(M+m)失
m=(M+m)y失2+umgs
1
由能量守恒有2
2
联立解得,A相对B滑动的路程s=1.8m
可知最终木块A距P点的距离x=S-L=0.8m
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19.如图所示,水平线y的下方存在竖直向上的匀强电场五(瓦大小未知),康线上方有一以2W上
一点O为圆心、R为半径的半圆形区域,该区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场和水平方向的匀强电场E
(E大小未知,图中均未画出),磁场的磁感应强度大小为B,O点正下方固定一粒子源S,能源源不断地
产生初速度为零的同种正粒子,经过一段时间粒子由O点进入半圆区域,粒子在半圆区域的轨迹为直线,
在半圆区域内运动的时间为。,粒子的重力以及粒子间相互作用均忽略不计。
(1)求半圆区域内匀强电场的电场强度E的大小:
to
(2)若仅将半圆区域内的磁场辙去,结果粒子在半圆区域中运动的时间变为2,求粒子的比荷:
(3)若将半圆区域内的电场撤去,且将虚线0下方的电场强度B,增大到原来的16倍,求粒子在半圆形
区域运动的时间。
M
BR
4v3
V3πo
【答案】(1)。:(2)B,:(3)
18
【解析】
【详解】(1)带正电粒子经过O点进入半圆形区域,并沿竖直半径方向做直线运动,所以粒子所受洛伦
兹力与电场力二力平衡,由左手定则可知粒子所受洛伦兹力方向水平向左,所以粒子所受电场力方向水平
向右,电场强度的方向水平向右,粒子在半圆形区域内匀速运动的时间为。,则速度为
R
V=
根据平衡条件有
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gE=Bqv
联立解得
E=BR
to
(2)若仅将半圆形区域内的磁场撤去,粒子仍从S处静止释放,粒子在半圆形区域内做类平抛运动,粒子
在垂直于W方向上做匀速直线运动,在平行于N方向上做初速度为零的匀加速直线运动,如图所示
M
粒子运动到半圆形区域的a点,垂直于MW方向的位移大小为
x=v.o-R
22
由数学知识可得粒子在平行于MN方向上的位移大小为
2
粒子在平行于N方向上做匀加速直线运,则有
1
L=
2
由牛顿第二定律
9÷9E
m
联立解得粒子的比荷
9=43
m Bto
(3)将虚线下方的电场强度B增大到原来的16倍,粒子仍从S处静止释放,由
qEod=
m
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可知粒子进入半圆形区域的速度为
4R
4=4v=
to
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有
B=m上
解得
r=
-R
3
令粒子从b点射出半圆形区域,如图所示
设粒子在半圆形区域内运动的圆心角为日,由余弦定理有
c0s0=2r2-R2.1
2r2
=-2
解得
0=120°
粒子在磁场中圆周运动的周期
T=2πr
解得
T-
66
粒子在半圆形区域内运动的时间
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4=120°7
360°
联立解得
18
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高三年级第2学期第2次月考试题
考试时间:90分钟 卷面满分:100分
第I卷 选择题,共44分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后,剩余钍234的质量为( )
A. 0g B. 0.25g C. 0.5g D. 0.75g
2. 分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放,仅考虑这两个分子间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 从到分子间引力、斥力都在减小
B. 从到分子力的大小先减小后增大
C. 从到分子势能一直减小
D. 从到分子动能一直增大
3. 智能化电动扶梯如图所示,乘客站上扶梯,先缓慢加速运动,然后再匀速运动。则在缓慢加速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 乘客处于超重状态
B. 乘客所受合力方向水平向右
C. 乘客所受合力为零
D. 扶梯对乘客的摩擦力方向水平向左
4. 下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点、的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波的周期是5s
B. 2s时质点向下振动
C. 该波的波长可能是6m
D. 该波的波速可能是1m/s
5. 2024年5月3日,嫦娥六号探测器成功发射,开启月球背面采样之旅。已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度大小为g,探测器入轨后在距月球表面高度为3R的轨道上做匀速圆周运动。探测器绕月球运行的线速度大小为( )
A. B.
C. D.
6. 图甲为新能源电动汽车的无线充电原理图,M为匝数n=1000的受电线圈,N为送电线圈。当送电线圈N接交变电流后,在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 穿过受电线圈的最大磁通量为2Wb
B. 受电线圈产生的感应电动势的最大值为0.4V
C. 在时刻,受电线圈产生的感应电动势瞬时值为400V
D. 受电线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
7. 北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟,它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的,如图为氢原子能级图,a、b、c为氢原子能级跃迁过程中所发出的三种光,则下列说法正确的是( )
A. 氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子
B. 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,能辐射出3种不同频率的光子
C. 在相同条件下,a、b、c三种光中,b光最容易发生明显的衍射现象
D. 用a光照射处于n=2能级的氢原子,氢原子不会发生电离
8. 张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后,把衣服挂在如图所示的晾衣架上晾晒,A、B为竖直墙壁上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面上。∠AOB=60°,∠DOC=30°,衣服质量为m,重力加速度为g。则( )
A. CO杆所受的压力大小为mg
B. CO杆所受的压力大小为mg
C. AO绳所受的拉力大小为mg
D. BO绳所受的拉力大小为mg
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体,液体上方是空气,其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动,所发出的光束为红光且始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成角时,恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 液体对红光的折射率为
B. 红光在液体中传播速度为c
C. 红光在液体中传播的频率大于在空气中传播的频率
D. 若激光器发射紫光,当光束与竖直方向夹角为时,也观察不到从液体表面射向空气的折射光束
10. 如图为一玩具小车内部工作的电路图,电源电动势E=6V,内阻,指示灯L的规格为“5V,2W”,电动机M内阻,闭合开关S,指示灯L和电动机M均正常工作,下列说法正确的是( )
A. 指示灯L中的电流为0.4A
B. 电动机M中的电流为2.5A
C. 通过电源的电流为2.9A
D. 电动机M的电动机的机械功率为2.64W
11. 电缆周围的电场分布对电缆的电气强度影响很大。如图所示为电缆终端周围的电场分布情况,图中虚线为等势线,实线为电场线,下列说法正确的是( )
A. 电场中b点的场强大于c点的电场强度
B. b点电势高于a点电势
C. 将一正电粒子由点移至点,电场力做负功
D. 将一电子从a点移至b点,电势能将减小
12. 跳台滑雪是一种雪上竞技类的运动项目,某运动员从跳台A处沿水平方向飞出,在斜坡B处着陆,如图所示。测得A、B间距离,斜面与水平面的夹角为30°,重力加速度大小为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 运动员从跳台A处沿水平方向飞出的初速度为
B. 运动员从A点运动到B点所用的时间为
C. 运动员从A点运动到B点的过程中到斜面的最大距离为
D. 运动员在空中运动过程中做匀变速曲线运动
13. 一足够长的水平传送带上放置质量为m=2kg小物块(物块与传送带之间动摩擦因数为),现让传送带从静止开始以恒定的加速度a=4m/s2开始运动,当其速度达到v=12m/s后,立即以相同大小的加速度做匀减速运动,经过一段时间后,传送带和小物块均静止不动。重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 小物块0到3s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止
B. 小物块0到4s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止
C. 物块在传送带上留下划痕长度为12m
D. 整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为48J
第Ⅱ卷 非选择题,共56分
三、实验题:本题共2小题,14题10分,15题10分,共20分,请将答案按题目要求写在答题卡上的指定位置,不要求写运算过程。
14. 某同学用如图甲所示装置测滑块和斜面间的动摩擦因数。斜面的倾角为,绕过斜面顶端的轻质光滑定滑轮的细线一端连接在滑块上,另一端吊着质量为m的小球,调节定滑轮的高度,使滑轮与滑块间的细线与斜面平行,在斜面B点固定一个光电门,用手按着滑块使其静止在斜面上的A点,滑块(包括遮光条)的质量为M,重力加速度为g。
(1)实验前先用游标卡尺测遮光条的宽度,示数如图乙所示,则遮光条的宽度为________mm。
(2)由静止释放滑块,滑块通过光电门时,与光电门相连的数字计时器记录遮光条的遮光时间为t,测得A、B间的距离为L,则测得滑块与斜面间的动摩擦因数________。(用题目中所给物理量符号表示)
15. 用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)关于实验下列说法正确的是________;
A. 实验时需要用手扶住注射器外壁,以防止注射器在实验过程中晃动
B. 在活塞上涂上润滑油,是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦
C. 实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了尽量保持温度不变
(2)缓慢向上拉柱塞,封闭气体的压强将缓慢减小时,封闭气体________(填“从外界吸热”或“向外界放热”);
(3)某实验小组进行了两次正确的操作,并由记录的数据作出了图像,如图1、2图线所示。若两次实验气体的质量一定,则气体温度________(填“>”、“<”或“=”);
16. 某同学要测量一个量程为的电压表内阻(约),设计了图甲和图乙两种电路,已知电阻箱最大阻值。
(1)采用图甲电路测量时,为了使测量值尽量准确,电源电动势为,滑动变阻器(最大阻值)。在开关、均断开的情况下,先将的滑片调至最__________ (填“左端”或“右端”),然后闭合、,调节滑片,使电压表指针偏转到满刻度,再断开开关,调节电阻箱的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半。如果此时电阻箱接入电路中的阻值为,则被测电压表的内阻测量值为___________,该测量值___________实际值(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)若采用图乙电路测量
①要使测量尽量准确,微安表应选用___________(选“A”或“B”)。
A.毫安表(量程为) B.毫安表(量程为)
②实验测量时,先将滑动变阻器的滑片移到最左端,闭合开关,多次移动滑动变阻器滑片,测得多组电压表和电流表的示数、作图像,得到图像的斜率为,则电压表内阻为___________;
四、计算题:本题共3小题,16题9分,17题12分,18题15分,共36分。把解答写在答题卡中指定答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
17. 均匀导线制成的电阻为R单匝正方形闭合线框,边长为,将线框置于有界匀强磁场上方,bc边距磁场上边界高度为H。已知该磁场区域宽度也为,磁场垂直线框所在平面向里,磁感应强度为。现使线框由静止自由下落,线框平面保持与磁场方向垂直,且边始终保持水平。若线框恰好以恒定速度通过磁场,重力加速度为,空气阻力不计,问:
(1)线框穿越磁场的过程中,感应电流的大小和方向;
(2)线框穿越磁场的过程中,线框产生的总焦耳热。
18. 如图所示,半径足够大的光滑圆弧轨道与长L的长木板构成物体B,圆弧的最低点与长木板的上表面相切于P点,B静止于光滑的水平面上,质量为,质量为的木块A以初速度从物体长木板左端开始运动,经过时间运动至P点,A与B的长木板部分之间的动摩擦因数。重力加速度g取,A可视为质点。求:
(1)木块A运动至P点过程中对B的冲量大小;
(2)长木板L的长度;
(3)最终木块A距P点的距离x 。
19. 如图所示,水平虚线MN的下方存在竖直向上的匀强电场(大小未知),虚线上方有一以MN上一点O为圆心、R为半径的半圆形区域,该区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场和水平方向的匀强电场E(E大小未知,图中均未画出),磁场的磁感应强度大小为B,O点正下方固定一粒子源S,能源源不断地产生初速度为零的同种正粒子,经过一段时间粒子由O点进入半圆区域,粒子在半圆区域的轨迹为直线,在半圆区域内运动的时间为,粒子的重力以及粒子间相互作用均忽略不计。
(1)求半圆区域内匀强电场的电场强度E的大小;
(2)若仅将半圆区域内的磁场撤去,结果粒子在半圆区域中运动的时间变为,求粒子的比荷;
(3)若将半圆区域内的电场撤去,且将虚线MN下方的电场强度增大到原来的16倍,求粒子在半圆形区域运动的时间。
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