湖南省双峰县第一中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题

湖南省双峰县第一中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题

湖南省双峰县第一中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题 ‎ 时量：90分钟 满分：100分 一、选择题（本题共12小题。每小题4分，共48分。第1~8题只有一个选项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求）‎ ‎1．跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于 A．人跳在沙坑上的动量比跳在水泥地上小 B．人跳在沙坑上的动量变化比跳在水泥地上小 C．人跳在沙坑上受到的冲量比跳在水泥地上小 D．人跳在沙坑上受到的冲力比跳在水泥地上小 ‎2．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统 　‎ A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能守恒 C．动量守恒，机械能不守恒 D．无法判定动量、机械能是否守恒 ‎3．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是 A．t＝0时刻发电机的转动线圈位于中性面 B．在1s内发电机的线圈绕轴转动50圈 C．将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器不会被击穿 D.将此交流电接到匝数比是1∶10的升压变压器上，副线圈的电压 的有效值为V ‎4．水平推力F1和F2‎ 分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，两物体的v－t图象分别如图中OAB、OCD所示，图中AB∥CD，则 A．F1的冲量大于F2的冲量 B．F1的冲量等于F2的冲量 C．两物体受到的摩擦力大小相等 D．两物体受到的摩擦力大小不等 ‎5．假设在真空玻璃盒内有一固定于地面上空附近的N极磁单极子，其磁场分布与正点电荷电场分布相似，周围磁感线呈均匀辐射式分布如图所示。一质量为m、电荷量为q的带电粒子正在该磁单极子上方附近做速度大小为v、半径为R的匀速圆周运动，其轨迹如虚线所示，轨迹平面为水平面。（已知地球表面的重力加速度大小为g，不考虑地磁场的影响），则 A．带电粒子一定带负电 B．若带电粒子带正电，从轨迹上方朝下看，粒子沿逆时针方向运动 C．带电粒子做匀速圆周运动的向心力仅由洛伦兹力提供 D．带电粒子运动的圆周上各处的磁感应强度大小为 ‎6.如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为‎2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－位移(I－x)关系的是 ‎7.如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为 m，降压变压器的变压比为n，输电线的电阻为 R，升压变压器和降压变压器均为一理想变压器，发电机输出的电压恒为 U，若由于用户的负载变化，使电压表 V2 的示数减小了△U，则下列判断正确的是 A．电流表 A2 的示数增大了 B．电流表 A1 的示数增大了 C．电压表 V1 的示数减小了△U D．输电线损失的功率增加了 ‎8.一个水龙头以v的速度喷出水柱，水柱的横截面积为s，水柱垂直冲击竖直墙壁后变为速度为零的无数小水滴，水的密度为，则水柱对墙壁的冲击力为 A. B. C. D. ‎ ‎9.（多选）如图所示，A、B是两个小物块，C是轻弹簧，用一根细线连接A、B使弹簧C处于压缩状态，然后放置在光滑的水平桌面上．要探究A、B只在弹簧作用下的不变量，可以不需要测量的物理量是 A．桌面的宽度 B．两物块的质量 C．两物块离开桌面后的水平距离 D．两物块飞行的时间 ‎10．（多选）在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件，在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，M、N间的电压为UH。已知半导体薄片中的载流子为负电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的有 A．M板电势高于N板电势 B．磁感应强度越大，MN间电势差越大 C．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，UH不变 D．将磁场和电流都反向，则N板电势低于M板电势 ‎11．（多选）在光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度v0射击质量为M的木块，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为d，木块在加速运动中的位移为s。‎ 则以下说法正确的是 A．子弹动能的亏损大于系统动能的亏损 B．子弹动量变化量的大小等于木块动量变化量的大小 C．摩擦力对M做的功一定等于摩擦力对m做的功 D．位移s一定大于深度d ‎12. （多选）质量为‎1kg，速度为‎9m/s的A球跟质量为‎2kg的静止的B球发生正碰.碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后B球的速度大小可能值为 A‎.7m/s B. ‎5m/s C. ‎4m/s D. ‎3m/s 二、实验题（每空2分，共14分）‎ ‎13. 图中螺旋测微器的示数为__________mm，游标卡尺的示数为__________mm.‎ ‎0‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎14.某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。‎ ‎(1)安装器材时要注意:固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿　　 　　方向。‎ ‎(2)某次实验中,得出小球落点情况如图所示(单位是cm),P'、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置(把落点圈在内的最小圆的圆心)。则入射小球和被碰小球质量之比为m1∶m2=　　 　　。‎ ‎15．某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势 E和内阻 r及电阻 R1的阻值。‎ 实验器材有：待测电源，待测电阻 R1，电压表 V（量程 0～3 V，内阻很大），电阻箱 R（0～99.99 Ω），单刀单掷开关 S1，单刀双掷开关 S2，导线若干。‎ ‎（1）先测电阻 R1的阻值。请将该同学的操作补充完整：‎ A．闭合 S1，将 S2切换到 a，调节电阻箱，读出其示数 R0和对应的电压表示数U1；‎ B．保持电阻箱示数不变，将S2切换到b ，读出电压表的示数 U2；‎ C．电阻 R1的表达式为 R1＝____________。‎ ‎（2）该同学已经测得电阻 R1＝3.2 Ω，继续测电源电动势E和内阻 r，其做法是：闭合 S1，将 S2切换到 a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E=____V，内阻r =____Ω。（结果保留两位有效数字）‎ 三、计算题（本题共4小题，共38分）‎ ‎16．（12分）如图所示，在x0y平面（即纸面）内，y轴右侧有场强为E、指向–y方向的匀强电场，y轴左侧有方向垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出）．现有一电量为+q，质量为m的带电粒子，从x轴上的A点并与x轴正方向成60º入射，粒子恰能在M (0,d) 垂直于y轴进入匀强电场，最后从N (L,0) 通过x轴，粒子重力不计．‎ ‎(1)计算粒子经过M点时速度的大小；‎ ‎(2)计算磁场磁感应强度的大小．‎ ‎17. （12分）如图所示，处于匀强磁场中的两根光滑的足够长、电阻不计的平行金属导轨相距‎1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为‎0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触．（g=‎10m/s2）‎ ‎（1）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；‎ ‎（2）在上问中，若R=2Ω，求磁感应强度的大小.‎ ‎18.（14分）如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=‎6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=‎2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=‎1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道。质量m=‎2.0kg的物块B从1/4圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=‎4.5m。设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞，第一次碰撞前，物块A静止。取g=‎10m/s2。求：‎ ‎（1）物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力；‎ ‎（2）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；‎ ‎（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。‎ 双峰一中2020年上学期高二年级三月考试卷 物 理 答 案 一、选择题(每小题4分，共48分)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ D C B C B C B D AD ABD AB BCD 二、实验题（每空2分，共14分）‎ ‎13．1.843（1.841～1.846均可）； 42.40 　‎ ‎14. (1)水平　 (2)4∶1‎ ‎15.（1） （2）2.0； 0.80；‎ 三、计算题（本题共4小题，共38分）‎ ‎16．(12分)解： (1)粒子从M到N，受电场力作用做类平抛运动，设运动时间为t x轴方向 L＝vt （1分）‎ y轴方向 （3分）‎ 联立解得 （2分）‎ ‎(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为r．‎ 根据几何知识可知∆AMO′为在三角形 （1分）‎ 故 r＝2d （2分）‎ 粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供 有 （1分）‎ 解得磁感应强度的大小 （2分）‎ ‎17、（12分）解：（1）设金属棒运动达到稳定时速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡 F=mgsinθ （2分）‎ 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率 P=FV （2分）‎ 联立解得 V=‎8m/s （2分）‎ ‎（2）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B ‎ （2分）‎ ‎ （2分）‎ 联立解得 B=0.25T （2分）‎ ‎18．（14分）解：（1）设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0.由机械能守恒知 mgR＝mv02得=‎5 m/s 由牛顿第二定律得： 解得：F=60N (2分)‎ 由牛顿第三定律得：F1=60N，方向竖直向下。 (1分)‎ ‎（2）设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a，则 μmg＝ma 设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有v2-v02=-2al 联立解得v＝‎4 m/s 由于v>u＝‎2 m/s，所以v＝‎4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小。‎ 设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v2、v1，取向左为正方向，‎ 由动量守恒定律和能量守恒定律得 mv＝mv1＋Mv2‎ mv2＝mv12＋Mv22 解得v1＝=‎-2m/s，v2=‎2m/s 弹簧具有的最大弹性势能等于物块M的初动能 EP=Mv22=12J ‎ ‎ （4分）‎ ‎（3）碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动。设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l′，‎ 由动能定理得：－μmgl′=0－mv12‎ 得l′＝‎2m<4.5m 所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上．当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动．可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为 v1′＝‎2m/s，继而与物块A发生第二次碰撞．设第1次碰撞到第2次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t1。‎ 由动量定理得：μmgt1＝2mv1′‎ 解得 设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v4、v3，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得 mv1′＝mv3＋Mv4‎ mv1′2＝mv32＋Mv42 解得v3＝=‎-1m/s （3分）‎ 可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为v3′＝‎1m/s，继而与物块A发生第2次碰撞．则第2次碰撞到第3次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t2。‎ 由动量定理得：μmgt2＝‎2m v3‎ 解得 同上计算可知 物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞……第n 次碰撞后物块B在传送带运动的时间为tn=s, 构成无穷等比数列，公比q=1/2‎ 由无穷等比数列求和公式可知，当n→∞时，有物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带运动的总时间为 t总==8s （4分）‎