【物理】辽宁省大连海湾高级中学2019-2020学年高二上学期第一次质量检测试题（解析版）

【物理】辽宁省大连海湾高级中学2019-2020学年高二上学期第一次质量检测试题（解析版）

‎2018～2019学年第一学期期中考试 高二物理试卷 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，对而不全得2分，有选错得零分)‎ ‎1.下列说法正确的是（　　）‎ A. 磁场中的磁感线是客观存在的 B. 磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的 C. 闭合电路的欧姆定律，对纯电阻电路和非纯电阻电路都适用 D. 由可知，磁感应强度大小与放入该处的通电导线的I、L的乘积成反比 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．磁感线不是真实存在的，是科学家为了研究方便假象出来的。故A错误。‎ B．磁场和电流周围都有磁场，所以磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的。故B正确。‎ C．闭合电路的欧姆定律，仅适用于外电路是纯电阻的电路。故C错误。‎ D．磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I、长为L的一小段导线垂直放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值。磁感应强度B跟磁场力F，跟电流强度I和导线长度L的乘积均无关。故D错误。‎ ‎2.下述关于在如图所示的电路中电源电动势为E，内电阻为r。闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑动触头, 从图示位置向a端移动一些,待电流达到稳定后，则与P移动前相比( )‎ A. U变小 B. I变大 C. Q增大 D. Q减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 当滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a一端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干电路的电流I减小；变阻器两端的电压U=E-I（R2+r），I减小，U增大，即电容器C两端的电压增大，所带电荷量Q增大。故C正确，ABD错误；故选C。‎ 点睛：本题是含有电容器的动态变化分析问题，要综合考虑局部与整体的关系．对于电容器，电容不变时，关键确定电压．‎ ‎3.图中F为电场力或磁场力，根据所学知识判断各图可能符合实际情况的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．磁场的方向向左，电流的方向垂直于纸面向外，由左手定则可知，安培力的方向竖直向下。故A符合题意。 B．磁场的方向垂直于纸面向里，正电荷运动的方向水平向右，根据左手定则可知洛伦兹力的方向竖直向上。故B不符合题意。 C．正电荷受到的电场力的方向沿电场的切线方向，与电场线的方向相同，不是相反。故C不符合题意。 D．根据安培定则可知，此通电螺线管产生的磁场的方向N极的方向向左，则该螺线管的上边的磁场方向向右，则小磁针的N极应向右。故D不符合题意。‎ ‎4.从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能粒子流到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图，那么（ ）‎ A. 地磁场对宇宙射线阻挡作用各处相同 B. 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱 C. 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强 D. 地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 地磁场各地的磁场强度不同，洛伦兹力不同，A错；‎ 对垂直射向地球表面的宇宙射线，在两极因其速度方向和地磁场的方向接近平行，所受洛伦兹力较小，因而产生的阻挡作用较小；而在赤道附近，宇宙射线速度方向和地磁场方向接近垂直，所受洛伦兹力较强，能使宇宙射线发生较大偏转，即产生较强的阻挡作用，B错、C对；‎ 沿地球赤道平面内射来的宇宙射线所受洛伦兹力与经度线垂直，D错。‎ ‎5.甲、乙两铁球质量分別是m甲＝1kg、m乙＝2kg，在光滑水平面上沿同一直线运动，速度分别是v甲＝6m/s、v乙＝2m/s，甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是（　　）‎ A. v甲＝4m/s，v乙＝7m/s B. v甲＝2 m/s，v乙＝4m/s C. v甲＝3m/s，v乙＝3 m/s D. v甲＝4m/s，v乙＝3m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据碰撞过程动量守恒、机械能不可能增加，碰撞后不能发生二次碰撞。以甲的初速度方向为正方向，碰撞前总动量为：‎ P=m甲v甲+m乙v乙=1×6+2×2=10kg•m/s 碰撞前的动能为：‎ A．碰后v甲=4m/s、v乙=7m/s，动量增加，机械能增大。故A不符合题意。 B．碰后v甲=2m/s、v乙=4m/s，动量守恒，机械能减小。故B符合题意。‎ C．碰后v甲=3m/s、v乙=3m/s，动量不守恒，机械能减少。故C不符合题意。‎ D．碰后v甲=4m/s、v乙=3m/s，v甲＞v乙，碰后甲乙还要发生二次碰撞。故D不符合题意。‎ ‎6.有一则“守株待兔”的古代寓言，设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时，即可致死。假若兔子与树桩作用时间大约为0.2s，则若要被撞死，兔子奔跑的速度至少为（g=10m/s2）（ ）‎ A. 1m/s B. 1.5m/s C. 2m/s D. 2.5m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】取兔子奔跑速度方向为正方向.根据动量定理得,可得，由F=mg，得到；故选C.‎ ‎【点睛】本题应用动量定理研究碰撞过程物体的速度．对于打击、碰撞、爆炸等变力作用过程，往往用动量定理研究作用力．‎ ‎7.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5 kg，速度大小为10 m/s，B质量为2 kg，速度大小为5 m/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4 m/s，则B的速度大小为（ ）‎ A. 10m/s B. 5m/s C. 6m/s D. 12m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】取A球的速度方向为正方向，AB的总动量大小为：‎ 根据动量守恒得：，解得： ‎ A．10m/s。故A符合题意。 B．5m/s故B不符合题意。 ‎ C．6m/s。故C不符合题意。 D．12m/s。故D不符合题意。‎ ‎8.如图，光滑水平面上放有A、B两物块，B的质量M＝3kg，A的质量m＝1kg，B上固定一根水平轻质弹簧，B处于静止状态，A以速度v0＝4m/s冲向B，并与弹簧发生作用，已知A、B始终在同一条直线上运动，则在A与弹簧作用直至分离的过程中，弹簧弹性势能的最大值EP及B的最大速度vB分别是（　　）‎ A. EP＝4J，vB＝1m/s B. EP＝6J，vB＝1m/s C. EP＝4J，vB＝2m/s D. EP＝6J，vB＝2m/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当两者速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设速度为v。取水平向右为正方向，由动量守恒定律有：‎ mv0=（M+m）v，‎ 机械能守恒定律：‎ ‎，‎ 联立解得：EP=6J 即弹簧弹性势能的最大值为6J。当弹簧恢复原长时，B的速度最大，由动量守恒定律和机械能守恒定律有：‎ ‎，‎ ‎，‎ 联立联解得：vB=2m/s；vA=-2m/s 所以B的最大速度为2m/s，方向向右。‎ A．EP＝4J，vB＝1m/s。故A不符合题意。 B．EP＝6J，vB＝1m/s。故B不符合题意。‎ C．EP＝4J，vB＝2m/s。故C不符合题意。 D．EP＝6J，vB＝2m/s。故D符合题意。‎ ‎9.用如图所示的电路研究小电动机的性能，当调节滑动变阻器R让电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0V；重新调R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和24V．则这台电动机正常运转时（不计温度对电阻的影响）（ ）‎ A. 输出功率为32 W B. 输出功率为48 W C. 发热功率为16W D. 发热功率为47 W ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 电动机停止转动时，可以当做纯阻电路计算，电动机的内阻为：，电动机的总功率P=U2I2=24V×2A=48W，电动机的发热功率为：，故C正确，D错误；电动机正常运转时的输出功率是：，故A正确，B错误。所以AC正确，BD错误。‎ ‎10.如图，a表示某电源路端电压随电流变化的图线，b表示外电阻两端电压随电流变化的图线，下列判断正确的是(　　)‎ A. 阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率 B. 阴影部分的面积表示电源的输出功率 C. 当α＝β时，电源的输出功率最大 D. 当α＝β时，电源的效率最高 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 电源路端电压随电流变化的图线与电阻的伏安特性曲线的交点，表示该电阻接在电源上时的电压和电流，阴影部分的面积对应这时的路端电压和电流的乘积，即表示电源的输出功率；故A错误，B正确。‎ 电源路端电压随电流变化的图线的斜率表示内电阻，外电阻两端电压随电流变化的图线的斜率表示外电阻，当内外电路的电阻相等时，即α=β时，电源的输出功率最大，此时电源的效率；故C正确，D错误。‎ 点睛：图象类问题要关注图象的斜率、图象的交点对应的物理意义，写出表达式分析求解。‎ ‎11.两通电直导线平行放置，电流分别为I1、I2，方向如图所示。在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线占。这四点磁感应强度可能为零的是 A. a B. b C. c D. d ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：根据右手定则可知，I1在a点的磁场方向竖直向下，I2在a点磁场竖直向上，因此两者叠加时要相减，因此有可能为零，同理在b点也有可能抵消。I1在c点的磁场方向为垂直于c与I1导线的连线斜向左上，而I2在c点的磁场方向为垂直于C与I2导线的连线斜向右上，两者并不反向，不可能抵消，所以C对，同理由于对称d点也不满足题目要求。故选AB 考点：考查磁感强度的叠加 点评：本题难度较小，此类题型考察了通电直导线磁场分布，并考察了磁场的叠加原理 ‎12.A、B两船的质量均为m，都静止在平静的湖面上，现A船上质量为m的人，以对地水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳到A船，经n次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则 A. A、B两船速度大小之比为2：3‎ B. A、B（包括人）两船动量大小之比为1：1‎ C. A、B（包括人）两船动能之比为3：2‎ D. A、B（包括人）两船动能之比为1：1‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 以人与两船组成的系统为研究对象，人在跳跃过程中总动量守恒，所以A、B两船（包括人）的动量大小之比总是1：1，故B正确；最终人在B船上，以系统为研究对象，在整个过程中，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，故A错误；A的动能为：，B的动能为：，则，故C正确，D错误。所以BC正确，AD错误。‎ 二、填空题（本题共3小题，其中13、14小题每空1分，15小题每空2分，共18分）‎ ‎13.如图甲为一正在测量中的多用电表表盘 ‎(1)如果是用×10 Ω挡测量电阻，则读数为________ Ω.‎ ‎(2)如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为______ mA．‎ ‎(3)图乙中螺旋测微器的读数是_________mm．‎ ‎【答案】 (1). 60 (2). 7.2 (3). 5.680‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]如果是用×10Ω挡测量电阻，由图示表盘可知，读数为6×10=60Ω。‎ ‎(2)[2]如果是用直流10mA挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为0.2mA，则读数为7.2mA。‎ ‎(3)[3]螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm=0.180mm，所以最终读数为5.5mm+0.180mm=5.680mm。‎ ‎14.（1）如图甲是简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为500 μA，内阻Rg＝200 Ω，R1＝20 Ω，R2＝180 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。该多用电表5个挡位为：直流电压50V挡和500V挡，直流电流1mA挡和10mA挡，欧姆×1Ω挡。B接_____（填“1”或“2”）为10mA挡， R4＝______kΩ.若电源电动势为1.5 V，内阻忽略不计，R3＝400 Ω，则欧姆挡中值电阻为______Ω。‎ ‎（2）如图乙，如果用欧姆档来测电阻，当用×100Ω挡测量时，若指针指在∞刻线附近，则应换用___（填“×1”“×10”或“×1k”）挡，换挡之后应先将红、黑表笔短接，调节部件___(填“S”或“T”)，进行____（填“欧姆调零”或“机械调零），使指针对准电阻的“0”刻线．再将待测电阻接入红黑表笔之间。‎ ‎【答案】(1). 黑 1 49.9 1500 (2). ×1k T 欧姆调零 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”。‎ ‎[2]直流电流档分为1mA和10mA，并联电阻大的分流小为小量程，由图可知，当接1时应为10mA。‎ ‎[3]直流电压50V挡和500V挡，直流电压档电路中串联电阻小的分压小，量程小，接4时电阻较小，应为量程50V的电压表；电压表量程为：U1=IgRg+I2R4=50V，其中I2=1mA。代入数据解得：‎ R4＝49.9kΩ ‎[4]根据闭合电路欧姆定律：，代入数据解得：‎ ‎(2)[5]用×100Ω挡测量时，若指针指在∞刻线附近，说明所选档位太小，应换大挡，应换用×1k挡。‎ ‎[6][7]将红、黑表笔短接，旋动部件欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻的0刻线。‎ ‎15.如图甲所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约3V，内阻约2Ω．现提供的器材如下：‎ A．电池组 B．电压表V1（量程0～10V，内阻约10kΩ）‎ C．电压表V2（量程0～3V，内阻约10kΩ）‎ D．电阻箱R（0～99.9Ω）‎ E．定值电阻R1＝20Ω F．定值电阻R2＝1000Ω H．开关和导线若干 ‎（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择_____（选填“B”或“C”）；定值电阻R0应选择_____（选填“E”或“F”）。‎ ‎（2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图象如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为﹣b、a，定值电阻的阻值用R0表示，则可得该电池组的电动势E＝______，内阻r＝________。‎ ‎【答案】 (1). C E (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2]由于电源电动势约为3V，电压表需要选择C，为方便实验操作，定值电阻R0应选择E。‎ ‎(2)[3] [4]由图示电路图可知，电源电动势：，整理得：。则图象的斜率：，纵轴截距：，解得：‎ ‎ ‎ 三、解答题：（本大题共3小题，共34分，解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤）‎ ‎16.如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V，2.5W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为4V．求：‎ ‎（1）电阻R的值；‎ ‎（2）小灯泡的额定电流 ‎（3）电源的电动势和内阻．‎ ‎【答案】（1）4Ω．（2）0.5A（3）6 V 2Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当开关S接b点时，可得，电阻R的值为:‎ ‎(2)由公式P＝UI得，小灯泡的额定电流：‎ ‎(3)当开关接a时，根据闭合电路欧姆定律得: E＝U1+I1r，其中 U1＝5V 当开关接b时，有 E＝U2+I2r，又U2＝4 V，I2＝1 A 联立解得：‎ E＝6 V r＝2Ω ‎17.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.75Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：‎ ‎（1）导体受到的安培力大小；‎ ‎（2）导体棒受到的摩擦力的大小和方向。‎ ‎（3）若感应强度的大小和方向可以改变，为了使导体静止在斜面上且对斜面无压力，此处磁场的磁感应强度B′的大小和方向。‎ ‎【答案】（1）0.32N（2）0.08 N 方向沿斜面向下（3）0.625T，方向水平向左 ‎【解析】‎ ‎【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小，并根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小；（2）导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出摩擦力的大小；（3）若导体棒静止在斜面上且对斜面没有压力，安培力的方向必须竖直向上，而且大小等于重力，并根据受力平衡来确定磁感应强度的大小和方向．‎ ‎【详解】（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：‎ 导体棒受到的安培力：‎ ‎（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力为：‎ 由于小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力 根据共点力平衡条件有：‎ 代入数据得：f=0.08N ‎（3）若导体棒静止在斜面上且对斜面没有压力，安培力的方向必须竖直向上，而且大小等于重力，即：‎ 解得：‎ 根据左手定则可以判定，磁场的方向水平向左．‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律，安培力的大小公式，以及会利用共点力平衡去求未知力．‎ ‎18.一质量为M＝10 kg的木板B静止于光滑水平面上，其上表面粗糙，物块A质量为m＝6 kg，停在B的左端．质量为m0＝1 kg的小球用长为l＝0.8 m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为h＝0.2 m，物块与小球可视为质点，g取10 m/s2，不计空气阻力. ‎ ‎(1)求小球在最低点与A发生碰撞前的速度；‎ ‎(2)求小球与A碰撞结束时A的速度；‎ ‎(3)若木板B足够长，A最终没有滑离B，求A在B上滑动的过程中系统损失的机械能．‎ ‎【答案】(1)1 m/s　方向水平向右　(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球下降l高度得到的速度为v，根据机械能守恒定律，m0gl＝m0v2‎ 解得：‎ v=4m/s ‎(2)小球反弹h高度的初速度为v1，根据机械能守恒定律： ‎ 解得：‎ v01=2m/s 在小球和物块A碰撞的过程中，作用时间短，内力远大于外力，系统动量守恒，设水平向右为正方向，m0v＝－m0v1＋mv2‎ 联立以上解得物块A的速度为：‎ v2＝1m/s，方向水平向右 ‎(3)物块A和木板B相互作用的过程中，系统水平方向动量守恒，mv2＝(m＋M)v 根据能量守恒定律可得：‎