内容正文:
广南县第十中学2024年秋季学期高二年级期末模拟考试
物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。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:人投版必修第一、二、三册。
一、选择题:共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第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. 如图所示,某同学骑普通自行车沿斜坡向上加速行驶,某时刻链条突然断裂,自行车开始向上减速直至速度为零,不计空气阻力、轮子转轴处的摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 链条断裂前,自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上
B. 链条断裂前,自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下
C. 链条断裂后,自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上
D. 链条断裂后,自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下
【答案】C
【解析】
【详解】A.若自行车前轮光滑,前轮不转动或者匀速转动,但自行车在加速前行,说明自行车相对于地面向前运动,地面对前轮的摩擦力向后,A错误;
B.链条断裂前,自行车后轮为驱动轮,后轮受到的摩擦力方向沿斜坡向上,B错误;
CD.分析链条断裂后的情况,链条断裂后,自行车失去动力,开始向上减速直至停止: 在断裂瞬间,两个轮子均满足纯滚动条件: 由于重力分量的作用,自行车减速,平动速度v减小,而轮子的角速度ω因惯性暂时保持不变,导致 ωR > v 因此,两个轮子与地面的接触点均有向后滑动的趋势。 地面对两个轮子均施加沿斜坡向上的摩擦力。故C正确,D错误。
故选C 。
2. 使两个相同金属球分别带有电荷量和,间隔一定距离时,它们之间库仑力的大小为。不考虑静电感应,将两球接触一段时间后再放回原处,两球之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】两个相同金属球接触后电荷均分,接触后每个球的电荷为
原库仑力大小为
接触后库仑力大小为
即
故选D。
3. 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为和,则( )
A. B.
C. D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】设在位置1时磁通量大小为,位置2时磁通量大小为,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,穿过金属框的磁感线方向没有改变,磁通量变化量为
第二次将金属框绕边翻转到位置Ⅱ,穿过金属框的磁感线方向发生改变,磁通量变化量为
则有
故选C。
4. 2024年3月20日,我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面附近时,鹊桥二号开始进行近月制动,并顺利进入捕获轨道运行,轨道的半长轴约为。后经多次轨道调整,进入冻结轨道运行,轨道的半长轴约为,周期约为24h,其中、两点分别为鹊桥二号的近月点和远月点,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 鹊桥二号在捕获轨道点的加速度大于在冻结轨道点的加速度
B. 鹊桥二号在冻结轨道点的速度大于在捕获轨道点的速度
C. 鹊桥二号在捕获轨道上运动的周期一定大于24h
D. 鹊桥二号在捕获轨道点的速度小于其在点的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律可知,在P点
解得
故鹊桥二号在捕获轨道点的加速度等于在冻结轨道点的加速度,故A错误;
B.由鹊桥二号从冻结轨道点的加速才能到捕获轨道,故鹊桥二号在冻结轨道点的速度小于在捕获轨道点的速度,故B错误;
C.依题可知捕获轨道的轨道半长轴大于冻结轨道的轨道半长轴,根据开普勒第三定律可知,轨道轨道半长轴越大,周期越长,故C正确;
D.由于鹊桥二号从P点到Q点,万有引力对其做负功,故速度减小,所以鹊桥二号在捕获轨道点的速度大于其在点的速度,故D错误。
故选C。
5. 质量为m粗细均匀的麻绳如图所示悬挂,悬点处切线与竖直方向夹角分别为37°和53°,P点为最低点,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6,则( )
A. 左侧悬点对麻绳拉力为0.6mg B. 右侧悬点对麻绳拉力为0.8mg
C. P点右侧麻绳质量为0.36m D. 最低点P处张力为0.3mg
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对麻绳受力分析,受重力、左侧悬点对麻绳拉力、右侧悬点对麻绳拉力,则
解得
故AB错误;
CD.对右侧麻绳受力分析,受重力、最低点P处张力、右侧悬点对麻绳拉力,则
所以P点右侧麻绳质量为
故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R组成的,下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,R增大时量程减小
B. 甲表是电流表,R增大时量程增大
C. 乙表是电压表,R增大时量程增大
D. 乙表是电压表,R增大时量程减小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.甲表是电流表,R增大时,甲表中变阻器分流减小,量程减小,故A正确,B错误;
CD.乙表是电压表,R增大时,变阻器分担的电压增大,量程增大,故C正确,D错误。
故选AC。
7. 如图所示,两块较大的金属板、平行水平放置并与一电源相连,闭合后,两板间有一质量为、电荷量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是( )
A. 在仍闭合的情况下,若将板向右平移一小段距离,则油滴向下加速运动
B. 在仍闭合的情况下,若将板向右平移一小段距离,则油滴保持静止不动
C. 若将断开,且将板向左平移一小段距离,点电势降低
D. 若将断开,再将板向左平移一小段距离,点电势升高
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.在S仍闭合的情况下,依题意电容器与电源保持连通状态,极板间电压不变,根据可知,若将A板向右平移一小段位移,d不变,可知极板间匀强电场的场强不变,液滴受到的电场力不变,因此油滴依然保持静止状态,故A错误,B正确;
CD.若将S断开,则极板上电荷量不变,将A板向左平移一小段位移,极板的正对面积S减小,根据可知,可知电容器电容减小,结合可知,可知极板间电势差增大,由可知,极板间的电场强度增大,P、B间电势差增大,B板接地,P点电势低于B点,可知P电势降低,故C正确,D错误。
故选BC。
8. 如图所示,在一水平圆盘上,沿直径方向放着用轻绳相连的物块和,初始轻绳刚好拉直但无张力。物块、到圆心的距离分别为,物块、的质量分别为、,物块、与转盘间的动摩擦因数分别为、。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。某时刻圆盘角速度从零缓慢增加,下列说法正确的是( )
A. 若剪断轻绳,物块先相对转盘出现滑动
B. 若剪断轻绳,物块先相对转盘出现滑动
C. 物块滑动之前,物块受到的摩擦力先增大后保持不变
D. 物块滑动之前,物块受到的摩擦力方向发生突变
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.若剪断轻绳,圆盘转速从零缓慢增加,、随圆盘一起转动所需向心力由它们受到的静摩擦力提供时,物块的静摩擦力达到最大时有
解得
物块的静摩擦力达到最大时有
解得
可知若剪断轻绳,物块的摩擦力先达到最大,故A正确,B错误;
CD.当圆盘的转速逐渐增大到将要与圆盘发生相对滑动时,此时有
此时B受到的静摩擦力为
可知该过程中,物块B受到的静摩擦力逐渐增大;当圆盘的角速度再继续增大时,绳子有张力产生,对A有
对B有
显然二者所需向心力大小相等,可知小物块B的摩擦力保持不变,随着角速度的增大,绳子的张力逐渐增大。综上,小物块B受到的摩擦力先增大后保持不变,且物块、不会滑动,故C正确,D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
9. 某同学想测量重物下落时的加速度,已知打点计时器所用电源频率为50Hz,实验中得到一条清晰的纸带,如图所示的是截取了某一段纸带,用刻度尺(单位:cm)测量纸带时的情景。
(1)打出的纸带如图,实验时纸带的__________端和重物相连接(填“左”或“右”)。
(2)其中取得A、B、C、D、E五个相邻的计时点为计数点,由此可知,重物下落过程中打B点的瞬时速度为________m/s(结果保留2位有效数字)。
(3)由纸带测出的加速度大小为________m/s2(计算结果均保留两位有效数字),用这种方法测出的加速度值总是比当地的重力加速度的值________(填“大”或“小”),主要原因是:___________。
【答案】(1)右 (2)2.1
(3) ①. 9.5 ②. 小 ③. 纸带与打点计时器之间的摩擦阻力和空气阻力的作用
【解析】
【小问1详解】
依题意,重物做加速运动,由纸带上相邻计数点的间距从右到左间距逐渐增加,可以判断,实验时纸带的右端和重物相连接。
【小问2详解】
相邻计数点时间间隔为
则重物下落过程中打B点的瞬时速度为
【小问3详解】
[1]根据逐差法可知加速度为
[2][3]因为纸带与打点计时器之间的摩擦阻力和空气阻力的作用,用这种方法测出的加速度值总是比当地的重力加速度的值小。
10. 现有某种金属制成的粗细均匀的圆柱体,一实验小组为测量该圆柱体的电阻率,除了待测金属圆柱体、多用电表、螺旋测微器之外,实验室还准备了如下器材:
A.游标卡尺
B.电流表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻)
D.滑动变阻器(阻值范围为,最大电流为)
E.滑动变阻器(阻值范围为,最大电流为)
F.定值电阻
G.电源(输出电压恒为)
H.开关,导线若干
(1)分别用螺旋测微器测量圆柱体的直径、用游标卡尺测量圆柱体的长度,其中某次测量结果如图甲、乙所示(该值均接近多次测量的平均值),其读数分别为___________mm、___________mm。
(2)用多用电表粗略测量圆柱体的电阻,选择“”倍率的欧姆挡,欧姆调零后再进行测量,多用电表的示数如图丙所示。
(3)实验电路图如图丁所示,该电路中滑动变阻器的选择___________(填“合理”或“不合理”)。因实验室没准备电压表,电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用,它的量程为___________V。
(4)小组同学正确选择器材和组装电路后,测得多组电流表、的值、。若以为横轴,为纵轴,绘制图像如图戊所示,则该金属圆柱体的电阻率___________。(结果用金属圆柱体长度、直径和图戊中的、表示)
【答案】 ①. ##1.049##1.051 ②. ③. 不合理 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精度为,由图甲可知圆柱体的直径为
[2]20分度游标卡尺的精度为,由图乙可知圆柱体的长度为
(3)[3]多用电表粗测圆柱体电阻为
使用分压式电路所用滑动变阻器阻值远小于待测电阻,电压变化会更均匀,故选更合理,则图丁电路中滑动变阻器的选择不合理。
[4]因实验室没准备电压表,电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用,则有
则它的量程
(4)[5]根据电路图可得
以为横轴,为纵轴,可知图戊图像的斜率为金属圆柱体电阻,则有
根据电阻定律得
可得电阻率为
11. 如图所示,水平细杆上套一环,环A与球B间用一不可伸长轻质绝缘绳相连,质量分别为和,A环不带电,B球带正电,电荷量。若B球处于一水平向右的匀强电场中,使环A与B球一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向夹角,重力加速度g取10m/s2,,。求:
(1)匀强电场的电场强度E多大?
(2)环A与水平杆间的动摩擦因数μ?
【答案】(1);(2)0.45
【解析】
【详解】(1)对B球有
解得
(2)对整体有
解得
12. 如图所示,与水平面夹角为的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A点与上端B点间的距离为,电动机带动传送带以恒定的速率向上运动。现将一质量为5kg的物体无初速度地放于A处,已知物体与传送带间的动摩擦因数,,,重力加速度g取,求:
(1)物体从A运动到B共需多少时间;
(2)物块从A运动到B过程中,摩擦力对物块做的功;
(3)物体从A点到达B点的过程中,传送带多消耗了多少电能?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体达到与传送带共速前,根据牛顿第二定律可得
解得
物体达到与传送带共速所需的时间为
时间内物体的位移为
物体与传送带共速后,因,可知物体与传送带保持相对静止匀速运动,则有
则物体从A运动到B共需时间为
【小问2详解】
物块从A运动到B过程中,根据动能定理可得
解得摩擦力对物块做的功为
【小问3详解】
物体在匀加速阶段,与传送带的相对位移为
则物体与传送带因摩擦产生的内能为
根据能量守恒可知,物体从A点到达B点的过程中,传送带多消耗的电能为
联立解得
13. 如图甲所示,电子加速器的加速电压为(未知),偏转电场的板长均为。大量电子由静止加速后,不断地从两板正中间沿水平方向射入偏转电场。两板不带电时,电子通过两板的时间为,当在两板间加如图乙所示的周期为、最大值为的变化电压时,偏移量最大的电子恰从两极板右边缘射出。电子的电荷量为,质量为,不计电子重力和它们之间相互作用力,求:
(1)加速电场的电压;
(2)偏转电场的板间距离和电子刚进入偏转电场时的加速度的大小;
(3)何时从左侧进入的电子从平行板右侧距离中线上方处飞出?
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子经过加速电场后的速度为
根据动能定理,有
解得电压
【小问2详解】
电子在偏转电场中做分段类平抛运动,其中水平方向匀速运动,速度为
竖直方向做分段匀变速运动,其图像如图所示从图看出在
时刻进入偏转电场电子,出偏转电场时偏移量最大。电子刚进入偏转电场时的加速度
偏移量最大的电子就是0时刻刚进入偏转电场的电子,恰从两极板右边缘射出,所以
解得
【小问3详解】
设时刻进入偏转电场的电子,会从中线上方处飞出偏转电场,由运动公式可得
解得
所以在
时刻进入偏转电场的电子,会从中线上方飞出偏转电场。
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考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。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:人投版必修第一、二、三册。
一、选择题:共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第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. 如图所示,某同学骑普通自行车沿斜坡向上加速行驶,某时刻链条突然断裂,自行车开始向上减速直至速度为零,不计空气阻力、轮子转轴处的摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 链条断裂前,自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上
B. 链条断裂前,自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下
C. 链条断裂后,自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上
D. 链条断裂后,自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下
2. 使两个相同金属球分别带有电荷量和,间隔一定距离时,它们之间库仑力的大小为。不考虑静电感应,将两球接触一段时间后再放回原处,两球之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
3. 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为和,则( )
A. B.
C. D. 无法确定
4. 2024年3月20日,我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面附近时,鹊桥二号开始进行近月制动,并顺利进入捕获轨道运行,轨道的半长轴约为。后经多次轨道调整,进入冻结轨道运行,轨道的半长轴约为,周期约为24h,其中、两点分别为鹊桥二号的近月点和远月点,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 鹊桥二号在捕获轨道点的加速度大于在冻结轨道点的加速度
B. 鹊桥二号在冻结轨道点的速度大于在捕获轨道点的速度
C. 鹊桥二号在捕获轨道上运动的周期一定大于24h
D. 鹊桥二号在捕获轨道点的速度小于其在点的速度
5. 质量为m粗细均匀的麻绳如图所示悬挂,悬点处切线与竖直方向夹角分别为37°和53°,P点为最低点,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6,则( )
A. 左侧悬点对麻绳拉力为0.6mg B. 右侧悬点对麻绳拉力为0.8mg
C. P点右侧麻绳质量为0.36m D. 最低点P处张力为0.3mg
6. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R组成的,下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,R增大时量程减小
B. 甲表是电流表,R增大时量程增大
C. 乙表是电压表,R增大时量程增大
D. 乙表是电压表,R增大时量程减小
7. 如图所示,两块较大的金属板、平行水平放置并与一电源相连,闭合后,两板间有一质量为、电荷量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是( )
A. 在仍闭合的情况下,若将板向右平移一小段距离,则油滴向下加速运动
B. 在仍闭合的情况下,若将板向右平移一小段距离,则油滴保持静止不动
C. 若将断开,且将板向左平移一小段距离,点电势降低
D. 若将断开,再将板向左平移一小段距离,点电势升高
8. 如图所示,在一水平圆盘上,沿直径方向放着用轻绳相连的物块和,初始轻绳刚好拉直但无张力。物块、到圆心的距离分别为,物块、的质量分别为、,物块、与转盘间的动摩擦因数分别为、。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。某时刻圆盘角速度从零缓慢增加,下列说法正确的是( )
A. 若剪断轻绳,物块先相对转盘出现滑动
B. 若剪断轻绳,物块先相对转盘出现滑动
C. 物块滑动之前,物块受到的摩擦力先增大后保持不变
D. 物块滑动之前,物块受到的摩擦力方向发生突变
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
9. 某同学想测量重物下落时的加速度,已知打点计时器所用电源频率为50Hz,实验中得到一条清晰的纸带,如图所示的是截取了某一段纸带,用刻度尺(单位:cm)测量纸带时的情景。
(1)打出的纸带如图,实验时纸带的__________端和重物相连接(填“左”或“右”)。
(2)其中取得A、B、C、D、E五个相邻的计时点为计数点,由此可知,重物下落过程中打B点的瞬时速度为________m/s(结果保留2位有效数字)。
(3)由纸带测出的加速度大小为________m/s2(计算结果均保留两位有效数字),用这种方法测出的加速度值总是比当地的重力加速度的值________(填“大”或“小”),主要原因是:___________。
10. 现有某种金属制成的粗细均匀的圆柱体,一实验小组为测量该圆柱体的电阻率,除了待测金属圆柱体、多用电表、螺旋测微器之外,实验室还准备了如下器材:
A.游标卡尺
B.电流表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻)
D.滑动变阻器(阻值范围为,最大电流为)
E.滑动变阻器(阻值范围为,最大电流为)
F.定值电阻
G.电源(输出电压恒为)
H.开关,导线若干
(1)分别用螺旋测微器测量圆柱体的直径、用游标卡尺测量圆柱体的长度,其中某次测量结果如图甲、乙所示(该值均接近多次测量的平均值),其读数分别为___________mm、___________mm。
(2)用多用电表粗略测量圆柱体的电阻,选择“”倍率的欧姆挡,欧姆调零后再进行测量,多用电表的示数如图丙所示。
(3)实验电路图如图丁所示,该电路中滑动变阻器的选择___________(填“合理”或“不合理”)。因实验室没准备电压表,电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用,它的量程为___________V。
(4)小组同学正确选择器材和组装电路后,测得多组电流表、的值、。若以为横轴,为纵轴,绘制图像如图戊所示,则该金属圆柱体的电阻率___________。(结果用金属圆柱体长度、直径和图戊中的、表示)
11. 如图所示,水平细杆上套一环,环A与球B间用一不可伸长轻质绝缘绳相连,质量分别为和,A环不带电,B球带正电,电荷量。若B球处于一水平向右的匀强电场中,使环A与B球一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向夹角,重力加速度g取10m/s2,,。求:
(1)匀强电场的电场强度E多大?
(2)环A与水平杆间的动摩擦因数μ?
12. 如图所示,与水平面夹角为的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A点与上端B点间的距离为,电动机带动传送带以恒定的速率向上运动。现将一质量为5kg的物体无初速度地放于A处,已知物体与传送带间的动摩擦因数,,,重力加速度g取,求:
(1)物体从A运动到B共需多少时间;
(2)物块从A运动到B过程中,摩擦力对物块做的功;
(3)物体从A点到达B点的过程中,传送带多消耗了多少电能?
13. 如图甲所示,电子加速器的加速电压为(未知),偏转电场的板长均为。大量电子由静止加速后,不断地从两板正中间沿水平方向射入偏转电场。两板不带电时,电子通过两板的时间为,当在两板间加如图乙所示的周期为、最大值为的变化电压时,偏移量最大的电子恰从两极板右边缘射出。电子的电荷量为,质量为,不计电子重力和它们之间相互作用力,求:
(1)加速电场的电压;
(2)偏转电场的板间距离和电子刚进入偏转电场时的加速度的大小;
(3)何时从左侧进入的电子从平行板右侧距离中线上方处飞出?
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