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- 2024-01-16 发布
云南省华宁二中2019-2020学年上学期期末考试
高二 物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
分卷I
一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分)
1.在火箭发射、飞船运行和回收过程中,要承受超重或失重的考验,下列说法正确是( )
A. 火箭加速上升时,宇航员处于失重状态
B. 飞船在绕地球匀速运行时,宇航员处于超重状态
C. 飞船在落地前减速,宇航员处于失重状态
D. 飞船在落地前减速,宇航员处于超重状态
2.如图所示,高空滑索是一项勇敢者的运动,一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在倾角θ=30°的钢索上运动,在下滑过程中轻绳始终保持竖直,则( )
A. 钢索对轻质滑环无摩擦力
B. 人的加速度为
C. 钢索对轻质滑环的作用力等于人的重力
D. 钢索与轻质滑环间的动摩擦因数为0.5
3.如图所示,在水平地面上M点的正上方某一高度处,将S1球以初速度v1水平向右抛出,同时在M点右方地面上N点处,将S2球以初速度v2斜向左上方抛出,两球恰在M、N连线的中点正上方相遇,不计空气阻力,则两球从抛出到相遇过程中( )
A. 初速度大小关系为v1=v2 B. 速度变化量相等
C. 都是变加速运动 D. 都不是匀变速运动
4.如图所示,一个物体以初速度v在粗糙的水平面上向右运动,在此运动过程中物体受到力的个数是( )
A. 2个 B. 6个 C. 3个 D. 1个
5.下列关于磁感应强度方向的说法中,错误的是( )
A. 磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向
B. 某处磁感应强度的方向就是该处小磁针静止时北极所指的方向
C. 磁感应强度是个标量,没有方向
D. 某处磁感应强度的方向就是某处磁场方向
6.如图所示,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态,地面受到压力为FN,球b所受细线的拉力为F,剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力( )
A. 小于FN B. 等于FN C. 等于FN+F D. 大于FN+F
7.下列各图中,用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况,其中正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,在相互正交的水平匀强磁场的混合场区域内,有一质量为m、电荷量为q的微粒以垂直于磁场方向且与水平方向成θ角的速度v从O点进入混合场区,该微粒在电场力、磁场力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A点.下列说法中正确的是( )
A. 该微粒一定带负电荷
B. 该电场的场强大小为Bvcosθ
C. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
D. 该磁场的磁感应强度大小为
9.如图所示,在竖直面内有一以O点为圆心的圆,AB、CD分别为这个圆沿竖直和水平方向的直径,该圆处于静电场中.将带负电荷的小球从O点以相同的动能分别沿竖直平面向不同方向射出,小球会沿圆所在平面运动并经过圆周上不同的点.已知小球从O点分别到A、B两点的过程中电场力对它做的功相同,小球到达D点时的电势能最大.若小球只受重力和电场力的作用,则下列说法中正确的是( )
A. 此电场可能是位于C点的正点电荷形成的
B. 小球到达B点时的动能等于到达点A时的动能
C. 小球到达B点时的机械能与它在圆周上其他各点相比最小
D. 小球到达A点时的电势能和重力势能之和与它在圆周上其他各点相比最小
10.下列关于电流说法正确的是( )
A. 导体中没有电流时,说明导体内部没有电荷移动
B. 由I=可知,导体两端电压越大,经过导体的电流越大
C. 电流有方向,所以是矢量
D. 由R=可知,经过导体的电流越大,导体电阻越小
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
11.(多选)如图所示,一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块,并留在木块当中,在此过程中子弹钻入木块的深度为d,木块的位移为l,木块与子弹间的摩擦力大小为F,则( )
A.F对木块做功为Fl B.F对木块做功为F(l+d)
C.F对子弹做功为-Fd D.F对子弹做功为-F(l+d)
12.(多选)如图所示,水平轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端被一用轻质细线拴住的质量为m的光滑小球压缩(小球与弹簧未拴接).小球静止时离地高度为h
.若将细线烧断,则(取重力加速度为g,空气阻力不计)( )
A. 小球立即做平抛运动 B. 细线烧断瞬间小球的加速度为重力加速度g
C. 小球脱离弹簧后做匀变速运动 D. 小球落地时重力瞬时功率等于mh
13.(多选)如图为回旋加速器的示意图.其核心部分是两个D型金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与高频交流电源相连.带电粒子在D型盒中心附近由静止释放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是( )
A. 仅将磁感应强度变为原来的2倍 B. 仅将交流电源的电压变为原来的
C. 仅将D型盒的半径变为原来的倍 D. 仅将交流电源的周期变为原来的2倍
14.(多选)喷墨打印机的简化模型如图所示.重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上.则微滴在极板间电场中( )
A. 向正极板偏转 B. 电势能逐渐增大
C. 运动轨迹是抛物线 D. 运动轨迹与带电量无关
三、实验题(共2小题,共15分)
15.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点(A点为第一个点),相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s.
(1)根据______________________________________________________________________
计算各点瞬时速度,则vD=________ m/s,vC=________ m/s,vB=________ m/s.
(2)在坐标系中画出小车的v-t图线,并根据图线求出a=________.
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的物理意义是_______________________________________
16.某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻.提供的器材有,电压表(0~3 V;)、电流表(0~0.6 A)、滑动变阻器有R1(10 Ω,2 A)各一只.
(1)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U﹣I图线,由图可求出该电源电动势E= V;内阻r= Ω.(保留三位有效数字)
(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路.
(3)电动势测量值 真实值,内电阻测量值 真实值.(填大于、小于或等于)
四、计算题
17.如图所示,一可以看成质点的质量m=2 kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飞出后,恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道,其中B为轨道的最低点,C为最高点且与水平桌面等高,圆弧AB对应的圆心角θ=53°,轨道半径R=0.5 m.已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,不计空气阻力,g取10 m/s2.
(1)求小球的初速度v0的大小;
(2)若小球恰好能通过最高点C,求在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功.
18.如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q的小球,线的上端固定.开始时连线带球拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时的速度恰好为零.问:
(1)A、B两点的电势差UAB为多少?
(2)电场强度为多少?
19.如图所示电路中,R1=6 Ω,R2=12 Ω,R3=3 Ω,C=30 μF,当开关S断开,电路
稳定时,电源总功率为4 W,当开关S闭合,电路稳定时,电源总功率为8 W,求:
(1)电源的电动势E和内电阻r;
(2)在S断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?
20.如图所示,在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场,在x轴的上方有一平行板式加速电场.有一薄绝缘板放置在y轴处,且与纸面垂直.现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板,而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°的方向进入第四象限,若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点(C点在图上未标出).已知OD长为l,不计粒子的重力.求:
(1)粒子射入绝缘板之前的速度大小;
(2)粒子经过绝缘板时损失了多少动能;
(3)所加电场的电场强度和带电粒子在y轴的右侧运行的总时间.
【参考答案】
1.D 2.C 3.B 4.C 5.C 6.D 7.D 8.A 9.A 10.B
11.AD 12.CD 13.BC 14.AC
15.(1)若时间较短,平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度 3.90 2.64 1.38 (2)v-t图象如图所示
13.0 m/s2(12.0~14.0 m/s2均可) (3)小车经过A点的速度大小
【解析】(1)若时间较短,平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度.D点的瞬时速度vD===390 cm/s=3.90 m/s.
C点的瞬时速度 vC===264 cm/s=2.64 m/s.
B点的瞬时速度 vB===138 cm/s=1.38 m/s.
(2)画出小车的v-t图象如图所示,由图线的斜率可求得它的加速度a===13.0 m/s2.(12.0~14.0均可)
(3)图线延长与纵轴相交,交点指的是零时刻的速度,即小车经过A点时的速度大小.
16.①1.46 1.78 ②如图所示
③ 等于 大于
【解析】解:(1)由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir得知,当I=0时,U=E,U﹣I图象斜率的绝对值等于电源的内阻,纵截距即为电动势E=1.46 V
r=Ω≈1.78 Ω.
(2)对照电路图,按电流方向连接电路,如答图所示.
(3)图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压;但当外电路断开时,电流表的分压可以忽略,故本接法中电动势是准确的;而测量的电压小于真实值,故由图象可知测量的内阻大于真实值;
17.(1)3 m/s (2)-4 J
【解析】(1)在A点由平抛运动规律得:
vA==v0.①
小球由桌面到A点的过程中,由动能定理得
mg(R+Rcosθ)=mv-mv②
由①②得:v0=3 m/s.
(2)在最高点C处有mg=,小球从桌面到C点,由动能定理得Wf=mv-mv,
代入数据解得Wf=-4 J.
18.(1)(2)
【解析】(1)小球由A到B过程中,由动能定理得:
mgLsin 60°+qUAB=0,
解得:UAB=.
(2)BA间电势差为:UBA=UAB=,
则场强:E==
19.(1)8 V 1 Ω (2)1.8×10﹣4C 0 C
【解析】(1)S断开时有:
E=I1(R2+R3)+I1r…①
P1=EI1…②
S闭合时有:
E=I2(R3+)+I2r…③
P2=EI2…④
由①②③④可得:
E=8 V
I1=0.5 A
r=1 Ω
I2=1 A
(3)S断开时有:
U=I1R2
得:Q1=CU=30×10﹣6×0.5×12 C=1.8×10﹣4C
S闭合,电容器两端的电势差为零,则有:Q2=0
20.(1)
(2)
(3)
【解析】(1)粒子在电场中加速,由动能定理得,
解得:.
(2)粒子在磁场中做圆周运动轨迹如图.
由几何关系可得轨道半径为2l.
由
解得.
根据能量守恒得,损失的动能.
(3)粒子若作直线运动,则
代入数据解得
方向与x轴正向斜向下成60°角.
粒子在第一象限做匀速圆周运动的时间.
粒子在第四象限做匀速直线运动的时间
粒子x轴右侧运行的总时间t=.