精品解析:云南省昆明市呈贡区第一中学2025-2026学年高二上学期教学质量监测(二)物理试卷
2026-09-02
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内容正文:
2025~2026学年高二年级教学质量监测卷(二)
物理
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。第I卷第1页至第4页,第II卷第4页至第6页。考试结束后,请将答题卡交回。满分100分,考试用时75分钟。
第I卷(选择题,共46分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 下列图中能正确表示磁场方向,运动电荷速度方向和洛伦兹力方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据左手定则,伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指正电荷的运动方向(跟负电荷的运动方向相反),大拇指指向洛伦兹力方向
AC.速度方向与磁场方向相同,不受洛伦兹力,故AC错误;
B.洛伦兹力方向向上,故B错误;
D.洛伦兹力方向向右,故D正确。
故选D。
2. 关于如图,说法正确的是( )
A. 图甲中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再将导体分割成A、B相同的两部分后,则A部分所带电荷量大于B部分所带电荷量
B. 图乙中,用金属网把验电器罩起来,使带电金属球靠近验电器,因静电屏蔽金属箔片不会张开
C. 图丙中,处于静电平衡状态的导体腔,内外表面感应出等量异种电荷,导体内W部分电场强度为0,导体壳内空腔C电场强度不为0
D. 图丁中,磁感应强度B是矢量,磁通量也是矢量
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电荷守恒定律,甲图中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后,A所带电荷量等于B所带电荷量,故A错误;
B.根据静电屏蔽,乙图中,用金属网把验电器罩起来,使其内部不受影响,故带电金属球靠近验电器,箔片不会张开,故B正确;
C.丙图中,处于静电平衡状态的导体腔的外表面感应出等量异种电荷,内表面没有电荷,导体内W部分电场强度为0,导体壳内空腔C电场强度也为0,故C错误;
D.磁感应强度B是矢量,但磁通量是标量,故D错误。
故选B。
3. 如图所示实线为一簇未标明方向的电场线,虚线为一带电粒子仅在静电力作用下从A到B运动的轨迹。下列说法正确的是( )
A. A点的电场强度比B点大,A点的电势比B点高
B. 粒子一定带正电,运动过程机械能增加
C. 带电粒子在A点的动能比B点大,运动过程机械能减小
D. 带电粒子在A点的电势能比B点高
【答案】C
【解析】
【详解】AD.由图可知,A点电场线较密,则A点电场强度比B点大,根据粒子的运动轨迹可知,粒子所受的静电力大致向右,由于粒子从A运动到B,静电力做负功,动能变小,电势能变大,但是由于粒子的电性未知,所以不能确定A、B两点电势的高低,故AD错误;
BC.由于粒子运动过程中电场力做负功,则机械能减小,动能变小,所以在A点的动能比B点大,故B错误,C正确。
故选C。
4. 如图所示直流电路中,闭合开关S后,灯泡L1和L2均能正常发光,现将滑动变阻器的滑片向左滑动,则( )
A. 回路总电阻变大 B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 灯泡L1、L2都变暗 D. 内阻r消耗的功率减小
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.将滑动变阻器R的滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,整个电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流I增大,电流表示数增大,电灯L1变亮;由于干路电流增大,内电压和灯泡L1两端的电压都变大,所以路端电压变小,即电压表读数变小,L2与滑动变阻器并联的电压减小,L2变暗,故AC错误,B正确;
D.由于干路电流I增大,根据可知,内阻r消耗的功率增大,故D错误。
故选B。
5. 在学完电表改装之后,优优用三个规格完全相同的灵敏电流计G改装了三种表。如图所示,已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=1mA,内电阻Rg=600Ω,则下列说法正确的是( )
A. 根据并联分流的特点可知图甲是电流表,R增大时量程增大
B. 根据串联分压的特点可知图乙是电压表,R增大时量程减小
C. 图丙所示电路图表示欧姆表,插孔1是“+”插孔,表笔A是黑表笔
D. 在图甲中,若改装成的电流表的量程为0.6A,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R并联,利用并联电阻的分流改装成电流表,电流表的量程为
由此可知,当R增大时,量程减小,故A错误;
B.乙电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R串联,利用串联电阻的分压改装成电压表,电压表的量程为
由此可知,当R增大时,量程增大,故B错误;
C.丙电路图表示欧姆表,为保证电流从红表笔流入欧姆表,表笔A是红表笔,黑表笔与“-”插孔连接,则插孔2是“-”插孔,故C错误;
D.若改装成的电流表的量程为0.6A,则
解得,故D正确。
故选D。
6. 在研究电场中电势随位置变化规律时,一条电场线与x轴重合,其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用。则在x0~x0区间( )
A. 在0到x0区间内电场强度均匀增大
B. 从0到x0区间电势逐渐升高
C. 电子沿x轴负方向运动,电势能逐渐减小
D. 电子沿x轴正方向运动,电势能逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据可知,图线的斜率表示电场强度,由图可知,在0到x0区间内图线的斜率不变,即电场强度不变,故A错误;
B.由图可知,从0到x0区间电势逐渐降低,故B错误;
CD.根据可知,电子沿x轴负方向运动,电势降低,电势能逐渐增大;电子沿x轴正方向运动,电势升高,电势能逐渐减小,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,在竖直方向有一光滑半圆环,其圆心为O,半圆正下方接有一根光滑竖直杆。a球套在半圆环上,b球套在竖直杆上,两者之间用一轻弹簧连接。初始时球b在外力作用下静止在竖直杆上,此时球a静止在离半圆环最低点较近处。现用一个竖直方向上的外力F使球b缓慢上移少许,到达图中所示位置。两小球均可视为质点,不计一切摩擦,在移动过程中弹簧始终在弹性限度内,则( )
A. 移动过程中球a受到半圆环的支持力一直增大
B. 移动过程中球a受到半圆环的支持力先增大后减小
C. 移动过程中b球受到竖直杆的作用力不变
D. 移动过程中b球受到竖直杆的作用力变小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.对a球受力分析,如图所示
由几何关系可知,力的矢量三角形与相似,有
球b缓慢上移,逐渐减小,不变,球a受到半圆环的支持力一直增大,故A正确,B错误;
CD.移动过程中b球受到竖直杆的作用力为弹簧弹力的水平分量,设弹簧的原长为,形变量为,有,
可得弹簧形变量增大,弹力与竖直方向的夹角变大,b球受到竖直杆的作用力
可知b球受到竖直杆的作用力变大,故CD错误。
故选A。
8. 如图所示,图线①是某电源的路端电压随电流变化的关系图线,②是电阻R两端的电压随电流变化的图线。由图可知( )
A. 该电源的电动势为8V,内阻是
B. 电阻R的阻值为
C. 该电源的最大输出功率为8W
D. 当该电源只向电阻R供电时,其效率大于50%
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
所以,图线的斜率的绝对值为
纵截距为,故A错误;
B.电阻R的阻值为,故B正确;
C.设该电源的外电路总电阻为,则电源的输出功率为
所以,当时,电源的输出功率最大,为,故C正确;
D.当该电源只向电阻R供电时,其效率为,故D错误。
故选BC。
9. 2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟二十号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。其发射过程可简化为如图所示:飞船先在近地圆形轨道I上运动,运动到P点时点火变轨进入椭圆转移轨道Ⅱ,到达远地点M时,再次点火进入预定圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道I上经过P点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过P点时的速度
B. 飞船在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期
C. 飞船在轨道I上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能
D. 飞船在轨道Ⅱ上M点处加速度小于在轨道Ⅲ上M点处加速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.飞船先在近地圆形轨道I上运动,运动到P点时点火加速做离心运动,才能进入椭圆转移轨道Ⅱ,所以飞船在轨道I上经过P点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过P点时的速度,故A错误;
B.根据开普勒第三定律可知,轨道半长轴越小,周期越小,所以飞船在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期,故B正确;
C.飞船在远地点M点火加速做离心运动,进入预定圆轨道Ⅲ,飞船要经过两次加速,才能从轨道Ⅰ进入轨道Ⅲ,所以飞船在轨道I上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能,故C正确;
D.根据牛顿第二定律可得
解得
飞船在轨道Ⅱ上M点处到地心的距离等于在轨道Ⅲ上M点处到地心的距离,所以飞船在轨道Ⅱ上M点处加速度等于在轨道Ⅲ上M点处加速度,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,固定在竖直面内的四分之三光滑圆弧轨道ACD与粗糙水平面平滑相切于A点,O为圆弧轨道的圆心。将质量为m、带正电的滑块(可视为质点)从水平地面上的F点由静止释放,整个装置处在水平向右的匀强电场中,滑块始终受到恒定电场力作用。已知圆弧轨道的半径为R,滑块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,且滑块恰好能在圆弧轨道上的B点处保持静止,OB与竖直方向的夹角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g。设A、F两点间的距离为L,下列说法正确的是( )
A. 滑块受到的电场力大小为
B. 若滑块能沿着圆弧轨道从A运动到C再到D,只需满足到C点处的速度
C. 当时,滑块运动到D点之前一定不会脱离圆轨道
D. 当时,滑块运动到D点之前一定不会脱离圆轨道
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.对静止在B处的滑块进行受力分析,根据平衡条件可得,滑块受到的电场力大小为,故A正确;
BCD.滑块受到的重力和电场力均不变,则重力和电场力的合力为
方向由点指向点,将这个合力看成等效重力,则方向为等效竖直向下。
①若滑块能沿着圆弧轨道从A运动到C再到D,需要满足滑块可以通过等效最高点,设滑块在等效最高点的最小速度为,根据牛顿第二定律可得
解得
此时滑块从点到等效最高点的过程,根据动能定理可得
解得
即
②若滑块在到达等效与圆心等高处恰好减速为零,此过程根据动能定理可得
解得
即,故B错误,CD正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题,共54分)
注意事项:
第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. 如图甲所示是小明同学到实验室做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)该实验过程中操作正确的是 。
A. 调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
B. 补偿阻力时不需要连接纸带
C. 先接通打点计时器电源,后释放小车
D. 重复实验操作时不需要重新平衡摩擦力
(2)为了让细绳拉力近似等于槽码的重力,则小车质量应_________(填“远大于”或“远小于”)槽码质量。
(3)在实验过程中小明通过变电装置把打点计时器电源的频率调为40Hz,某次实验得到如图乙所示的纸带,O、A、B、C、D、E、F是纸带上7个连续的计数点,每两个计数点间有三个点未画出,_________cm。由此可算出小车的加速度a=_________m/s2(保留2位有效数字)。
【答案】(1)CD (2)远大于
(3) ①. 5.00 ②. 0.56
【解析】
【小问1详解】
A.为使小车所受合力为绳子拉力,应调节滑轮高度使细绳与长木板平行,故A错误;
B.补偿阻力时小车需要连接纸带,一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡,另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动,故B错误;
C.实验过程中,为了节约纸带,应先接通打点计时器电源,后释放小车,故C正确;
D.设小车质量为,长木板与水平桌面间的夹角为,平衡摩擦力时,需满足
即
所以,重复实验操作时不需要重新平衡摩擦力,故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
设小车质量为,槽码质量为,绳子拉力为,对小车和槽码,根据牛顿第二定律可得,
联立解得
可知在小车质量远大于槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。
【小问3详解】
[1]由图乙可知
[2]由题意可知,相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法可算出小车的加速度为
12. 某探究小组要测量电阻丝的电阻率,可利用的器材有:
A.电源(E=3V、内阻约为0.5Ω)
B.电流表A1(量程为0.6A)
C.电流表A2(量程为3A)
D.定值电阻R1=5Ω
E.定值电阻R2=50Ω
其他元件还有电阻丝、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干,他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。
(1)实验步骤如下:
①将电阻丝拉直固定,按照图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的A端;电流表应选择_________(填“A1”或“A2”),定值电阻应选择_________(填“R1”或“R2”);
②用螺旋测微器测量电阻丝的直径D,如图乙所示,则D=_________mm;
③闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数I,断开开关S,记录金属夹与B端的距离L;
④多次重复步骤③,根据记录的若干组I、L的值,作出图像,如图丙所示。
(2)若图丙中图像的斜率为k,则电阻丝的电阻率=_________(选用字母k、D、E、R、π表示)。
(3)图丙中图像在横轴上的截距为,则运用该截距和题中已知物理量求得电源内阻r=_________Ω,若考虑到电流表的内阻,该测量值____________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. ②. ③. 5.314##5.315##5.313##5.316
(2)
(3) ①. 1 ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
①[2]为方便调节,定值电阻阻值应与电阻丝的阻值相差不多,电阻丝的电阻较小,所以定值电阻应选择;
[1]电路中的最大电流为
所以,电流表应选择;
②[3]由图乙可知,螺旋测微器的读数为
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律有
根据电阻定律有
其中
整理可得
则图线的斜率为
解得
【小问3详解】
[1]由于
则图线的横截距为
其中
解得
[2]若考虑电流表的内阻,则
可得
则图线的横截距为
解得
即
所以,该测量值偏大。
三、计算题(本大题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,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,水平金属导轨的间距为L为0.5m,其上垂直导轨放置长度为2L的金属棒,有磁感应强度为B=1T的匀强磁场,其方向与导轨平面的夹角为θ=60°且垂直于金属棒。当导轨左侧接上电源时,金属棒通过的电流为I=0.4A,金属棒保持静止,求:
(1)金属棒受到的安培力大小;
(2)金属棒受到的摩擦力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电流方向与磁场方向垂直,金属棒的有效长度为L,安培力大小
【小问2详解】
金属棒的受力示意图如图所示
根据平衡条件可得
解得
14. 如图所示,在坐标系xOy的第一象限内存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场,第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一带电量为、质量为m的粒子,从y轴上的P点以某一速度沿垂直y轴方向进入电场,经x轴上的Q点进入磁场,在磁场中偏转后垂直y轴的方向进入第二象限。已知,,不计粒子重力。求:
(1)粒子过Q点时的速度v;
(2)磁感应强度的大小B。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)粒子在电场中运动时,竖直方向
水平方向
解得
(2)粒子进入磁场时
得
粒子在第一象限的运动轨迹如图所示,
为圆心,由几何关系可知为等腰三角形得
由
解得
15. 如下图,倾角为的固定斜面底端固定一轻弹簧,顶端与一水平面相连:一轻绳将斜面上的物块A通过轻质定滑轮与水平面上的物块B相连。先将B锁定,使细绳处于拉紧状态,滑轮左侧细绳与斜面平行,右侧细绳与水平面平行。解除锁定,A、B开始滑动,B始终未与滑轮相碰。已知物块A、B的质量均为,弹簧的劲度系数为,开始时弹簧处于原长状态且其上端到物块A初始位置O的距离为,运动过程中弹簧始终在弹性限度范围内。重力加速度取,忽略一切摩擦阻力。已知弹簧的形变量为x时,它的弹性势能。求:
(1)滑块A刚接触弹簧时的速度大小;
(2)滑块A下滑过程的最大动能;
(3)弹簧被压缩到最短时的形变量。
【答案】(1);(2)0.125J;(3)0.1m
【解析】
【详解】(1)设A刚接触弹簧时的动能为v,则B的动能也为v,从开始下滑到A刚接触弹簧的过程中,由A、B系统机械能守恒可得
解得
(2)设A速度最大时弹簧的压缩量为,此时A所受合力为零,且绳子拉力为零,可得
从开始下滑到A速度最大的过程中,由功能关系可得
解得
滑块A下滑过程的最大动能
(3)A达到最大速度后,A、B间绳子松弛,B做匀速直线运动,A继续压缩弹簧,设弹簧压缩到最短时的压缩量为,该过程克服弹力做功W2
根据动能定理
解得
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2025~2026学年高二年级教学质量监测卷(二)
物理
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。第I卷第1页至第4页,第II卷第4页至第6页。考试结束后,请将答题卡交回。满分100分,考试用时75分钟。
第I卷(选择题,共46分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 下列图中能正确表示磁场方向,运动电荷速度方向和洛伦兹力方向的是( )
A. B.
C. D.
2. 关于如图,说法正确的是( )
A. 图甲中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再将导体分割成A、B相同的两部分后,则A部分所带电荷量大于B部分所带电荷量
B. 图乙中,用金属网把验电器罩起来,使带电金属球靠近验电器,因静电屏蔽金属箔片不会张开
C. 图丙中,处于静电平衡状态的导体腔,内外表面感应出等量异种电荷,导体内W部分电场强度为0,导体壳内空腔C电场强度不为0
D. 图丁中,磁感应强度B是矢量,磁通量也是矢量
3. 如图所示实线为一簇未标明方向的电场线,虚线为一带电粒子仅在静电力作用下从A到B运动的轨迹。下列说法正确的是( )
A. A点的电场强度比B点大,A点的电势比B点高
B. 粒子一定带正电,运动过程机械能增加
C. 带电粒子在A点的动能比B点大,运动过程机械能减小
D. 带电粒子在A点的电势能比B点高
4. 如图所示直流电路中,闭合开关S后,灯泡L1和L2均能正常发光,现将滑动变阻器的滑片向左滑动,则( )
A. 回路总电阻变大 B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 灯泡L1、L2都变暗 D. 内阻r消耗的功率减小
5. 在学完电表改装之后,优优用三个规格完全相同的灵敏电流计G改装了三种表。如图所示,已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=1mA,内电阻Rg=600Ω,则下列说法正确的是( )
A. 根据并联分流的特点可知图甲是电流表,R增大时量程增大
B. 根据串联分压的特点可知图乙是电压表,R增大时量程减小
C. 图丙所示电路图表示欧姆表,插孔1是“+”插孔,表笔A是黑表笔
D. 在图甲中,若改装成的电流表的量程为0.6A,则
6. 在研究电场中电势随位置变化规律时,一条电场线与x轴重合,其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用。则在x0~x0区间( )
A. 在0到x0区间内电场强度均匀增大
B. 从0到x0区间电势逐渐升高
C. 电子沿x轴负方向运动,电势能逐渐减小
D. 电子沿x轴正方向运动,电势能逐渐减小
7. 如图所示,在竖直方向有一光滑半圆环,其圆心为O,半圆正下方接有一根光滑竖直杆。a球套在半圆环上,b球套在竖直杆上,两者之间用一轻弹簧连接。初始时球b在外力作用下静止在竖直杆上,此时球a静止在离半圆环最低点较近处。现用一个竖直方向上的外力F使球b缓慢上移少许,到达图中所示位置。两小球均可视为质点,不计一切摩擦,在移动过程中弹簧始终在弹性限度内,则( )
A. 移动过程中球a受到半圆环的支持力一直增大
B. 移动过程中球a受到半圆环的支持力先增大后减小
C. 移动过程中b球受到竖直杆的作用力不变
D. 移动过程中b球受到竖直杆的作用力变小
8. 如图所示,图线①是某电源的路端电压随电流变化的关系图线,②是电阻R两端的电压随电流变化的图线。由图可知( )
A. 该电源的电动势为8V,内阻是
B. 电阻R的阻值为
C. 该电源的最大输出功率为8W
D. 当该电源只向电阻R供电时,其效率大于50%
9. 2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟二十号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。其发射过程可简化为如图所示:飞船先在近地圆形轨道I上运动,运动到P点时点火变轨进入椭圆转移轨道Ⅱ,到达远地点M时,再次点火进入预定圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道I上经过P点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过P点时的速度
B. 飞船在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期
C. 飞船在轨道I上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能
D. 飞船在轨道Ⅱ上M点处加速度小于在轨道Ⅲ上M点处加速度
10. 如图所示,固定在竖直面内的四分之三光滑圆弧轨道ACD与粗糙水平面平滑相切于A点,O为圆弧轨道的圆心。将质量为m、带正电的滑块(可视为质点)从水平地面上的F点由静止释放,整个装置处在水平向右的匀强电场中,滑块始终受到恒定电场力作用。已知圆弧轨道的半径为R,滑块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,且滑块恰好能在圆弧轨道上的B点处保持静止,OB与竖直方向的夹角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g。设A、F两点间的距离为L,下列说法正确的是( )
A. 滑块受到的电场力大小为
B. 若滑块能沿着圆弧轨道从A运动到C再到D,只需满足到C点处的速度
C. 当时,滑块运动到D点之前一定不会脱离圆轨道
D. 当时,滑块运动到D点之前一定不会脱离圆轨道
第II卷(非选择题,共54分)
注意事项:
第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. 如图甲所示是小明同学到实验室做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)该实验过程中操作正确的是 。
A. 调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
B. 补偿阻力时不需要连接纸带
C. 先接通打点计时器电源,后释放小车
D. 重复实验操作时不需要重新平衡摩擦力
(2)为了让细绳拉力近似等于槽码的重力,则小车质量应_________(填“远大于”或“远小于”)槽码质量。
(3)在实验过程中小明通过变电装置把打点计时器电源的频率调为40Hz,某次实验得到如图乙所示的纸带,O、A、B、C、D、E、F是纸带上7个连续的计数点,每两个计数点间有三个点未画出,_________cm。由此可算出小车的加速度a=_________m/s2(保留2位有效数字)。
12. 某探究小组要测量电阻丝的电阻率,可利用的器材有:
A.电源(E=3V、内阻约为0.5Ω)
B.电流表A1(量程为0.6A)
C.电流表A2(量程为3A)
D.定值电阻R1=5Ω
E.定值电阻R2=50Ω
其他元件还有电阻丝、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干,他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。
(1)实验步骤如下:
①将电阻丝拉直固定,按照图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的A端;电流表应选择_________(填“A1”或“A2”),定值电阻应选择_________(填“R1”或“R2”);
②用螺旋测微器测量电阻丝的直径D,如图乙所示,则D=_________mm;
③闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数I,断开开关S,记录金属夹与B端的距离L;
④多次重复步骤③,根据记录的若干组I、L的值,作出图像,如图丙所示。
(2)若图丙中图像的斜率为k,则电阻丝的电阻率=_________(选用字母k、D、E、R、π表示)。
(3)图丙中图像在横轴上的截距为,则运用该截距和题中已知物理量求得电源内阻r=_________Ω,若考虑到电流表的内阻,该测量值____________(填“偏大”或“偏小”)。
三、计算题(本大题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,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,水平金属导轨的间距为L为0.5m,其上垂直导轨放置长度为2L的金属棒,有磁感应强度为B=1T的匀强磁场,其方向与导轨平面的夹角为θ=60°且垂直于金属棒。当导轨左侧接上电源时,金属棒通过的电流为I=0.4A,金属棒保持静止,求:
(1)金属棒受到的安培力大小;
(2)金属棒受到的摩擦力大小。
14. 如图所示,在坐标系xOy的第一象限内存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场,第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一带电量为、质量为m的粒子,从y轴上的P点以某一速度沿垂直y轴方向进入电场,经x轴上的Q点进入磁场,在磁场中偏转后垂直y轴的方向进入第二象限。已知,,不计粒子重力。求:
(1)粒子过Q点时的速度v;
(2)磁感应强度的大小B。
15. 如下图,倾角为的固定斜面底端固定一轻弹簧,顶端与一水平面相连:一轻绳将斜面上的物块A通过轻质定滑轮与水平面上的物块B相连。先将B锁定,使细绳处于拉紧状态,滑轮左侧细绳与斜面平行,右侧细绳与水平面平行。解除锁定,A、B开始滑动,B始终未与滑轮相碰。已知物块A、B的质量均为,弹簧的劲度系数为,开始时弹簧处于原长状态且其上端到物块A初始位置O的距离为,运动过程中弹簧始终在弹性限度范围内。重力加速度取,忽略一切摩擦阻力。已知弹簧的形变量为x时,它的弹性势能。求:
(1)滑块A刚接触弹簧时的速度大小;
(2)滑块A下滑过程的最大动能;
(3)弹簧被压缩到最短时的形变量。
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