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高二物理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 历史上,首先发现电磁感应现象的是( )
A. 安培 B. 麦克斯韦 C. 法拉第 D. 韦伯
【答案】C
【解析】
【详解】1831年,英国物理学家法拉第通过实验首次发现了电磁感应现象。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 磁感线是一种物质
B. 同名磁极相互吸引
C. 电磁波只能在介质中传播
D. 周期性变化的磁场周围可以产生周期性变化的电场
【答案】D
【解析】
【详解】A.磁感线是为形象描述磁场而人为引入的曲线,并非实际存在的物质,故A错误;
B.根据磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故B错误;
C.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故C错误;
D.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场产生电场,周期性变化的磁场可以产生周期性变化的电场,故D正确。
故选D。
3. 杂技演员在空中完成动作后,落回地面时,为防止受伤,脚掌先着地,然后屈膝下蹲,这样做的目的是( )
A. 增大脚与地面的作用时间,增大地面对脚的作用力
B. 增大脚与地面的作用时间,减小地面对脚的作用力
C. 减小脚与地面的作用时间,增大地面对脚的作用力
D. 减小脚与地面的作用时间,减小地面对脚的作用力
【答案】B
【解析】
【详解】设人落地时速度大小为,经时间速度减为零。取竖直向上为正方向,根据动量定理有
解得
脚掌先着地然后屈膝下蹲,增大了脚与地面的作用时间,由可知,地面对脚的作用力减小,不是增大。
故选B。
4. 某质量为2 kg的玩具车以大小为1 m/s2的加速度沿平直轨道匀加速启动。在4 s时间内,玩具车所受合力的冲量大小为( )
A. 2 N·s B. 4 N·s C. 8 N·s D. 12 N·s
【答案】C
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律有
代入数据解得
在4s时间内,玩具车所受合力的冲量大小为
代入数据解得
故选C。
5. 某静电场的电场线分布如图所示,其中a、b、c三点在同一条直电场线上,一负点电荷(不计重力)从a点沿直线运动到c点。下列说法正确的是( )
A. a点的电场强度比b点的电场强度大
B. 该点电荷沿直线从a点运动到b点的过程中,动能增大
C. 该点电荷沿直线从b点运动到c点的过程中,动能减小
D. 该点电荷在a点时的速度大于它在c点时的速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场线越密的地方,电场强度越大。由图可见,点附近的电场线比点附近密,所以,故A错误;
BCD.图中电场线方向向左,负电荷所受电场力方向与电场线方向相反,即向右。从到的运动过程中,电场力与位移方向相同,持续做正功。不计重力,由动能定理可知电荷的动能持续增大,所以从到和从到动能均增大。电荷的质量不变,动能增大意味着速度大小增大,因此点的速度大于点的速度,故B正确,CD错误。
故选B。
6. 弹涂鱼也叫跳跳鱼,栖息于浅水区以及底质为淤泥、泥沙的滩涂处。一条质量m=50 g的弹涂鱼竖直跳出淤泥,在空中上升高度h=0.2 m后落回,接触淤泥后经时间t=0.2 s停止。若取重力加速度大小g=10 m/s2,不计空气阻力,则该弹涂鱼在淤泥中下落的过程中所受淤泥的平均作用力大小为( )
A. 0.5 N B. 1 N C. 1.5 N D. 2 N
【答案】B
【解析】
【详解】弹涂鱼离开淤泥时的初速度大小为,由竖直上抛运动规律有
解得
弹涂鱼落回淤泥时速度大小仍为,方向竖直向下。取竖直向下为正方向,接触淤泥后受重力和淤泥的平均作用力,根据动量定理有
代入数据解得
故选B。
7. 在如图所示的电路中,电流表的内阻不可忽略,当电池的电动势为1.5 V时,电动机未启动,电流表读数为0.25 A;当电池的电动势增大为6 V时,电动机M运转,电流表读数为0.4 A。若电池的内阻不计,则当电池的电动势为6 V时,电动机的输出功率为( )
A. 1.44 W B. 0.96 W C. 0.72 W D. 0.36 W
【答案】A
【解析】
【详解】设电流表内阻和电动机线圈电阻之和为,电动机未启动时的电池电动势、电流分别为和。此时电动机没有机械功率输出,可视为纯电阻元件。电池内阻不计,由欧姆定律得
代入数据得
设电动机运转时电池电动势和电流分别为和,电动机输出功率为。根据电功率公式、焦耳定律及能量守恒,电池提供的电功率等于电动机输出功率与电流表、线圈的总热功率之和,即
解得电动机输出功率为
故选A。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全都选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一物块沿斜坡做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 物块的动量不变 B. 物块的动量变化
C. 物块的机械能不变 D. 物块的机械能变化
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.物块沿斜坡做匀速直线运动,速度不变,物块质量也不变,由动量可得物块的动量不变,故A正确,B错误。
CD.物块的机械能等于物块的动能和重力势能之和,物块匀速直线运动,速度不变,所以物块的动能不变,物块沿斜坡做匀速直线运动,物块的高度一定变化,所以物块的重力势能一定变化,所以机械能也变化,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 把两只灯泡L1、L2并联后接到电源上,闭合开关,若L1的电功率比L2的电功率大,则下列说法正确的是( )
A. L1的电阻较大 B. L2的电阻较大
C. 通过L1的电流较大 D. 通过L2的电流较大
【答案】BC
【解析】
【详解】CD.因为L1的电功率比L2的电功率大,根据
由并联电路电压相同,可知通过L1的电流大,故C正确,D错误;
AB.因为L1的电功率比L2的电功率大,根据
由并联电路电压相同,可知L1的电阻较小,故B正确,A错误。
故选BC。
10. 如图所示,平板AB水平固定,在平板的中点O的正上方固定一正点电荷Q,一表面绝缘的带负电小球以一定的初速度从左端A滑上平板。当平板为光滑的金属板时(此时金属板表面的电场线处处与表面垂直),小球从A点运动到右端B的时间为t1,小球到达O点时的速度大小为v1;当平板为光滑的塑料板时,小球从A点运动到B点的时间为t2,小球到达O点时的速度大小为v2。下列说法正确的是( )
A. t1>t2 B. t1<t2 C. v1>v2 D. v1<v2
【答案】AD
【解析】
【详解】小球带负电,设初速度为。金属板表面的电场处处垂直于板面,电场力没有沿板面的分力,小球做匀速直线运动,因此。
塑料板不改变点电荷的电场,小球从到时,电场力的水平分力向右,小球加速;从到时,水平分力向左,小球减速。由对称性,抵达时速度恢复为,途中速度均大于。
AB.金属板上小球始终以初速度运动,塑料板上小球途中速度更大,通过相同路程所需时间更短,故,A正确,B错误;
CD.塑料板上小球从到,电场力做正功,根据动能定理有
所以,C错误,D正确;
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某同学用如图所示的装置做“寻求碰撞中的不变量”实验。A、B是两个大小相同的小球,向左拉起A球,然后将A球由静止释放,两球发生碰撞。
(1)为了使A、B在水平方向上发生碰撞,应使两球悬线的长度______(填“相等”或“不相等”),悬点O1、O2之间的距离______(填“大于”“等于”或“小于”)两球的直径。
(2)若两球的质量相等,则弹性碰撞后(第二次碰撞前)细线对A球的拉力______(填“大于”“等于”或“小于”)A球所受的重力。
【答案】(1) ①. 相等 ②. 等于
(2)等于
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为了使A、B在水平方向上发生对心碰撞,应使两球悬线的长度相等,悬点O1、O2之间的距离应等于两球的直径。
【小问2详解】
由于两球的质量相等,发生弹性碰撞后,两球交换速度,因此碰撞后,A球的速度为零,此时,细线对A球的拉力等于A球所受到的重力。
12. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量某电压表的内阻。正确连接好电路后,将电阻箱R的阻值调为0,闭合开关S,调节滑动变阻器使量程为3 V的电压表满偏。保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱R的阻值,使电压表的指针指在2 V刻度处,此时电阻箱R的示数如图乙所示。
(1)根据图乙可知,电阻箱R的示数为______Ω。
(2)测得的电压表的内阻为______Ω。
(3)若操作及数据处理均无误,则该测量值______(填“大于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)1502
(2)3004 (3)大于
【解析】
【小问1详解】
根据图乙可知,电阻箱R的示数为1502Ω。
【小问2详解】
电压表与电阻箱两端电压之和为U=3V,则,即
解得电压表内阻
【小问3详解】
实际调节电阻箱R后,电压表与电阻箱R的串联总电阻变大,则滑动变阻器的分压会大于3V,R的实际分压大于1V。则RV的真实值小于3004Ω,测量值大于真实值。
13. 如图甲所示,光滑水平面上有A、B两物块,B的质量,物块A以一定的初速度向右运动,之后与静止的物块B发生碰撞并一起运动。以水平向右为正方向,物块A的位移-时间图像如图乙所示。求:
(1)物块A的质量;
(2)碰撞过程中系统损失的机械能。
【答案】(1)1kg (2)4J
【解析】
【小问1详解】
根据题图乙可知,碰撞前、后瞬间A的速度大小分别为,
对两物块碰撞的过程,根据动量守恒定律有
解得
【小问2详解】
对两物块碰撞的过程,根据能量守恒定律有
解得
14. 如图所示,固定轨道由粗糙绝缘的水平轨道与半径为R的光滑绝缘圆弧轨道组成,水平轨道与圆弧轨道相切于B点,轨道所在空间存在方向水平向右的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为q的带正电物块(视为点电荷)从水平轨道上到B点距离为R的A点由静止释放,物块恰好能运动到圆弧轨道的最高点C处。物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。求:
(1)在物块从A点运动到C点的过程中,电场力对物块做的功W;
(2)匀强电场的电场强度大小E;
(3)物块通过B点时对圆弧轨道的压力大小F。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块从点运动到点,初末速度均为零,动能变化量为零。根据动能定理有
其中电场力做功,重力做功,摩擦力做功
联立解得
所以电场力对物块做的功
【小问2详解】
由上述分析有
解得匀强电场的电场强度大小
【小问3详解】
物块从到,根据动能定理有
代入,解得
在点,物块沿圆弧轨道运动,轨道对物块的支持力与重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有
代入解得
根据牛顿第三定律,物块对圆弧轨道的压力大小
15. 如图所示,在竖直平面内,长度L=1m的粗糙水平轨道MN左侧与半径R=0.9m的四分之一光滑圆弧轨道(固定)相切,右侧与一足够长的倾斜传送带通过一小段圆弧(图中未画出)平滑连接。传送带与水平方向的夹角,以大小恒为的速度逆时针转动。将物块A从圆弧轨道的最高点由静止释放,物块A与静止在N处的物块B碰撞并粘在一起(碰撞时间极短),A、B的质量均为m=1kg。两物块与水平轨道MN间的动摩擦因数均为,物体与传送带间的动摩擦因数均为,取重力加速度大小g=10,,,两物块均视为质点。求:
(1)物块A与物块B碰撞后瞬间的速度大小v;
(2)物块A沿传送带上滑的最大距离x;
(3)物块A在水平轨道MN上运动的总路程s。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设在两物块碰撞前瞬间,物块的速度大小为 ,对物块从圆弧轨道最高点运动到点的过程,根据动能定理有
对两物块碰撞的过程,根据动量守恒定律有
解得。
【小问2详解】
设两物块沿传送带上滑的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
根据匀变速直线运动的规律有
解得。
【小问3详解】
在两物块下滑的速度小于传送带速度的过程中,两物块的加速度大小也为,该过程中两物块下滑的距离
设在两物块沿传送带下滑的速度大于传送带速度的过程中,两物块的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
该过程中两物块下滑的距离
设两物块返回点时的速度大小为,根据匀变速直线运动的规律有
设两物块返回点后沿水平轨道滑行的路程为,根据动能定理有
经分析可知
解得。
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高二物理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 历史上,首先发现电磁感应现象的是( )
A. 安培 B. 麦克斯韦 C. 法拉第 D. 韦伯
2. 下列说法正确的是( )
A. 磁感线是一种物质
B. 同名磁极相互吸引
C. 电磁波只能在介质中传播
D. 周期性变化的磁场周围可以产生周期性变化的电场
3. 杂技演员在空中完成动作后,落回地面时,为防止受伤,脚掌先着地,然后屈膝下蹲,这样做的目的是( )
A. 增大脚与地面的作用时间,增大地面对脚的作用力
B. 增大脚与地面的作用时间,减小地面对脚的作用力
C. 减小脚与地面的作用时间,增大地面对脚的作用力
D. 减小脚与地面的作用时间,减小地面对脚的作用力
4. 某质量为2 kg的玩具车以大小为1 m/s2的加速度沿平直轨道匀加速启动。在4 s时间内,玩具车所受合力的冲量大小为( )
A. 2 N·s B. 4 N·s C. 8 N·s D. 12 N·s
5. 某静电场的电场线分布如图所示,其中a、b、c三点在同一条直电场线上,一负点电荷(不计重力)从a点沿直线运动到c点。下列说法正确的是( )
A. a点的电场强度比b点的电场强度大
B. 该点电荷沿直线从a点运动到b点的过程中,动能增大
C. 该点电荷沿直线从b点运动到c点的过程中,动能减小
D. 该点电荷在a点时的速度大于它在c点时的速度
6. 弹涂鱼也叫跳跳鱼,栖息于浅水区以及底质为淤泥、泥沙的滩涂处。一条质量m=50 g的弹涂鱼竖直跳出淤泥,在空中上升高度h=0.2 m后落回,接触淤泥后经时间t=0.2 s停止。若取重力加速度大小g=10 m/s2,不计空气阻力,则该弹涂鱼在淤泥中下落的过程中所受淤泥的平均作用力大小为( )
A. 0.5 N B. 1 N C. 1.5 N D. 2 N
7. 在如图所示的电路中,电流表的内阻不可忽略,当电池的电动势为1.5 V时,电动机未启动,电流表读数为0.25 A;当电池的电动势增大为6 V时,电动机M运转,电流表读数为0.4 A。若电池的内阻不计,则当电池的电动势为6 V时,电动机的输出功率为( )
A. 1.44 W B. 0.96 W C. 0.72 W D. 0.36 W
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全都选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一物块沿斜坡做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 物块的动量不变 B. 物块的动量变化
C. 物块的机械能不变 D. 物块的机械能变化
9. 把两只灯泡L1、L2并联后接到电源上,闭合开关,若L1的电功率比L2的电功率大,则下列说法正确的是( )
A. L1的电阻较大 B. L2的电阻较大
C. 通过L1的电流较大 D. 通过L2的电流较大
10. 如图所示,平板AB水平固定,在平板的中点O的正上方固定一正点电荷Q,一表面绝缘的带负电小球以一定的初速度从左端A滑上平板。当平板为光滑的金属板时(此时金属板表面的电场线处处与表面垂直),小球从A点运动到右端B的时间为t1,小球到达O点时的速度大小为v1;当平板为光滑的塑料板时,小球从A点运动到B点的时间为t2,小球到达O点时的速度大小为v2。下列说法正确的是( )
A. t1>t2 B. t1<t2 C. v1>v2 D. v1<v2
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某同学用如图所示的装置做“寻求碰撞中的不变量”实验。A、B是两个大小相同的小球,向左拉起A球,然后将A球由静止释放,两球发生碰撞。
(1)为了使A、B在水平方向上发生碰撞,应使两球悬线的长度______(填“相等”或“不相等”),悬点O1、O2之间的距离______(填“大于”“等于”或“小于”)两球的直径。
(2)若两球的质量相等,则弹性碰撞后(第二次碰撞前)细线对A球的拉力______(填“大于”“等于”或“小于”)A球所受的重力。
12. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量某电压表的内阻。正确连接好电路后,将电阻箱R的阻值调为0,闭合开关S,调节滑动变阻器使量程为3 V的电压表满偏。保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱R的阻值,使电压表的指针指在2 V刻度处,此时电阻箱R的示数如图乙所示。
(1)根据图乙可知,电阻箱R的示数为______Ω。
(2)测得的电压表的内阻为______Ω。
(3)若操作及数据处理均无误,则该测量值______(填“大于”或“小于”)真实值。
13. 如图甲所示,光滑水平面上有A、B两物块,B的质量,物块A以一定的初速度向右运动,之后与静止的物块B发生碰撞并一起运动。以水平向右为正方向,物块A的位移-时间图像如图乙所示。求:
(1)物块A的质量;
(2)碰撞过程中系统损失的机械能。
14. 如图所示,固定轨道由粗糙绝缘的水平轨道与半径为R的光滑绝缘圆弧轨道组成,水平轨道与圆弧轨道相切于B点,轨道所在空间存在方向水平向右的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为q的带正电物块(视为点电荷)从水平轨道上到B点距离为R的A点由静止释放,物块恰好能运动到圆弧轨道的最高点C处。物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。求:
(1)在物块从A点运动到C点的过程中,电场力对物块做的功W;
(2)匀强电场的电场强度大小E;
(3)物块通过B点时对圆弧轨道的压力大小F。
15. 如图所示,在竖直平面内,长度L=1m的粗糙水平轨道MN左侧与半径R=0.9m的四分之一光滑圆弧轨道(固定)相切,右侧与一足够长的倾斜传送带通过一小段圆弧(图中未画出)平滑连接。传送带与水平方向的夹角,以大小恒为的速度逆时针转动。将物块A从圆弧轨道的最高点由静止释放,物块A与静止在N处的物块B碰撞并粘在一起(碰撞时间极短),A、B的质量均为m=1kg。两物块与水平轨道MN间的动摩擦因数均为,物体与传送带间的动摩擦因数均为,取重力加速度大小g=10,,,两物块均视为质点。求:
(1)物块A与物块B碰撞后瞬间的速度大小v;
(2)物块A沿传送带上滑的最大距离x;
(3)物块A在水平轨道MN上运动的总路程s。
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