东湖区第一中学校2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x、所受合外力为F。现有四个不同物体的运动过程中某物理量与时间的关系图象,如图所示。已知t=0时刻物体的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是:( )
【答案】 C 【解析】
是( )
A.采用超导材料做输送导线; B.采用直流电输送; C.提高输送电的频率; D.提高输送电压. 【答案】D
2. 在远距离输电中,如果输送功率和输送距离不变,要减少输送导线上热损耗,目前最有效而又可行的输送方法
【解析】提高输送电压,因为输送功率不变,所以输送电压高了,输送电流就小了,根据PIR可得输送导线上热损耗就小了,选D。
3. 如图所示,初速度不计的电子从电子中射出,在加速电场中加速,从正对P板的小孔射出,设加速电压为U1,又垂直偏转电场方向射入板间并射出,设偏转电压为U2。则:
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A. U1变大,则电子进入偏转电场的速度变大 B. U1变大,则电子在偏转电场中运动的时间变短 C. U2变大,则电子在偏转电场中运动的加速度变小
D. 若要电子离开偏转电场时偏移量变小,仅使U1变大,其它条件不变即可 【答案】ABD
【解析】A项:由FUq可知,电子受力变大,加速度变大,其他条件不变时,当U1变大,则电子进入偏d转电场的速度变大,故A正确; B项:由FUq可知,电子受力变大,加速度变大,其他条件不变时,当U1变大,则电子进入偏转电场的dUq可知,U2变大,电子受力变大,加速度变大,电子在偏转电场中运动的加速度变大,故Cd水平速度变大,运动时间变短,故B正确; C项:由F错误;
U2L2D项:由y可知,若要电子离开偏转电场时偏移量变小,仅使U1变大,其它条件不变即可,故D正
4dU1确。
点晴:本题考查了带电粒子在电场中的运动,可以根据动能定理和牛顿第二定律、运动学公式结合推导出
U2L2。 y4dU14. 下列用电器中,主要利用电流热效应工作的是 A. 电风扇 B. 计算机 C. 电烙铁 D. 电视机 【答案】C
【解析】电风扇是利用电流的磁效应工作的,故A错误;计算机主要是把电能转化为声和光,故B错误;电烙铁利用电流的热效应工作的.故C正确;电视机主要是把电能转化为声和光,故D错误.所以C正确,ABD错误。
5. 如图所示,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O点。现给电容器缓慢充电,使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电,直到悬线与竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触。则第二次充电使电容器正极板增加的电量是( )
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A.Q/2 B.Q C.3Q D.2Q 【答案】D
6. 下面说法中正确的是( )
A.根据E = F/q,可知电场中某点的场强与电场力成正比
B.根据E = KQ/r2,可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比 C.根据E = U/d,可知电场中某点的场强与电势差成正比 D.根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强 【答案】B
7. 如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接,放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ。为了增加轻线上的张力,可行的办法是
A.减小A物块的质量 B.增大B物块的质量 C.增大倾角θ D.增大动摩擦因数μ
【答案】AB
8. 如图所示,四个电荷量相等的带电粒子(重力不计)以相同的速度由O点垂直射入匀强磁场中,磁场垂直于纸面向外。图中Oa、Ob、Oc、Od是四种粒子的运动轨迹,下列说法中正确的是
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A.打到a、b点的粒子带负电 B.四种粒子都带正电 C.打到c点的粒子质量最大 D.打到d点的粒子质量最大
【答案】AC
【解析】因为磁场垂直纸面向外,根据左手定则可知正电荷应向下偏转,负电荷向上偏转,故到a、b点的粒子带负电,A正确,B错误;根据半径公式
可知在速度和电荷量相同的情况下,同一个磁场内质量越
大,轨迹半径越大,从图中可知打在c点的粒子轨迹半径最大,故打在c点的粒子的质量最大,C正确D错误。
9. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( )
A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减小
D. 若电容器的电容减小,则极板带电量将增大 【答案】B
【解析】A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据EU得d知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动.故A错误.B、场强E减小,而P点与下极板间的距离不变,则由公式U=Ed分析可知,P点与下极板间电势差将减小,而P点的电势高于下极板的电势,则知P点的电势将降低.故B正确.C、由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带负电,P点的电势降低,则油滴的电势能将增加.故C错误.D、根据Q=UC,由于电势差不变,电容器的电容减小,故带电量减小,故D错误;故选B. 【点睛】本题运用EU分析板间场强的变化,判断油滴如何运动.运用推论:正电荷在电势高处电势能大,d第 4 页,共 10 页
而负电荷在电势高处电势能小,来判断电势能的变化.
10.如图所示为直升飞机由地面垂直起飞过程的速度时间图象,则关于飞机的运动,下面说法正确的是( )
A. 0~5s内飞机做匀加速直线运动 B. 5~15s内飞机在空中处于悬停状态 C. 15~20s内飞机匀减速下降
D. 0~25s内飞机上升的最大高度为300m 【答案】AD
11.家用电吹风中,有一个小电动机和与它串联的一段电热丝。电热丝加热空气,电动机带动风叶转动,送出热风。设电动机线圈的电阻为,电热丝的电阻为。将电吹风接到直流电源上,电源输出电压为U,输出电流为I,电吹风消耗的电功率为P。以下表达式中正确的是 A. B. C. D. 【答案】AD
【解析】A、电吹风机消耗的电功率P是总的功率,总功率的大小应该是用P=IU来计算,所以总功率P=IU,
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故A正确,B错误;电吹风机中发热的功率要用IR来计算,所以总的发热功率为P=I(R1+R2),吹风机的
总功率P=IU要大于发热部分的功率,所以C错误,D正确;故选AD.
点睛:对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的.
12.质量为m的带电小球在匀强电场中以初速v0水平抛出,小球的加速度方向竖直向下,其大小为2g/3。则在小球竖直分位移为H的过程中,以下结论中正确的是( )
A. 小球的电势能增加了2mgH/3 B. 小球的动能增加了2mgH/3 C. 小球的重力势能减少了mgH/3 D. 小球的机械能减少了mgH/3 【答案】BD
13.(多选)如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r,当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则下列说法中正确的是
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A.电动机的额定电压为IR B.电动机的输出功率为IE-I2R C.电源的输出功率为IE-I2r D.整个电路的热功率为I2(R0+R+r) 【答案】CD
【解析】电动机两端的电压U1=U﹣UL,A错误;电动机的输入功率P=U1I,电动机的热功率P热=I2R,则电动机的输出功率P2=P﹣I2R,故B错误;整个电路消耗的功率P总=UI=IE-I2r,故C正确;整个电路的热功率为Q=I2(R0+R+r),D正确。
14.(2016·辽宁大连高三月考)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时速率为1 m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F。力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示,则(两图取同一正方向,取g=10 m/s2)( )
A.滑块的质量为0.5 kg
B.滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05 C.第1 s内摩擦力对滑块做功为-1 J D.第2 s内力F的平均功率为1.5 W 【答案】BD
【解析】【参】BD
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15.如图所示为一质点从t=0时刻开始,做初速度为零的匀加速直线运动的位移—时间图象,图中斜虚线为t=4 s时对应图象中的点的切线,交时间轴于t=2 s处,由此可知该质点做匀加速运动的加速度为( )
A. 2m/s2 B. 【答案】B
132m/s2 C. m/s2 . D. m/s2 223二、填空题
16. 在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下
待测金属丝:Rx(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A); 电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);A2(量程3 A,内阻约0.05 Ω); 电源:E1(电动势3 V,内阻不计);E2(电动势12 V,内阻不计); 滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω); 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm.
(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图.
【答案】 (1)1.773[1.771~1.775间均正确] (2)A1;E1; 实验电路图如图所示:
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17.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上时具有动能60J,它运动到等势面φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么,当该电荷的电势能为12 J时,其动能大小为____ J。 【答案】 18
三、解答题
18.如图甲所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路.左边是一个对水加热的容器,内有密封绝缘可调的电热丝发热器和接触开关S1,只要有水浸没S1,它就会导通.Rx是一个热敏电阻,低温时呈现高电阻,达到高温时(如水的沸点)呈现低电阻.Ry是一个可变电阻,低温时Rx≫Ry,高温(水的沸点)时Rx≪Ry.中方框P内是一个逻辑门,A、B是逻辑门的输入端,Z是输出端.当A、B输入都为高电势时,Z才输出高电势.右边虚线框J内是一个继电器,当Z输出高电势时电磁线圈中有电流,S2被吸动闭合,发热器工作.该加热电路中,电的电动势为220V,内电阻为4Ω,电热丝是一根额定电流为5A、总阻值为220Ω的均匀电阻丝制成的圆环形滑动变阻器,如图乙所示.
(1)根据题意,甲图中方框P是一个__(选填“与”、“或”、“非”)逻辑门,该逻辑门输入信号由水位高低控制的输入端是__,输入信号由水温高低控制的输入端是__.(后两空选填“A”、“B”) (2)当加热电路安全工作时,电的可能最高效率和可能最大输出功率分别是多少? 【答案】 (1)与 A B;(2)①93.2%,②1190W. 【解
析】
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由闭合电路欧姆定律,得I0R1minI0I0R1minRR1minrE 代入数据并整理,得R21min﹣2 R1min+8800=0
解得R1min=39.1Ω(另一解大于220Ω,不合题意,舍去) 这时并联电阻RR1minRR1minR39.122039.1220E2R232.15
2所以电可能的最大输出功率为PmaxRr220232.15432.15W1190W
点睛:解本题要知道两点:当电阻丝并联电阻R总电阻最大时,电源达到的效率最高;电阻丝的一个支路的电阻为允许的最小值,其电流恰达到额定电流时,这时并联电阻丝达到允许的最大功率.
19.如图所示,在竖直面内有一个光滑弧形轨道,其末端水平,且与处于同一竖直面内的光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接。A、B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧。两滑块从弧形轨道上的某一高处P点由静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过圆形轨道的最高点,后面的滑块B恰能返回P点。已知圆形轨道的半径R=0.72m,滑块A的质量mA=0.4kg,滑块B的质量mB=0.1kg,重力加速度g取10m/s²,空气阻力可忽略不计。求: (1)滑块A运动到圆形轨道最高点时速度的大小;
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(2)两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h; (3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。
【答案】(1)(2)0.8m(3)4J
【解析】试题分析:(1)设滑块A恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为v2,根据牛顿第二定律有mAg=mA v2=
=
m/s
(2)设滑块A在圆形轨道最低点被弹出时的速度大小为v1,对于滑块A从圆形轨道最低点运动到最高点的过程,根据机械能守恒定律,有 mAv12=mAg•2R+mAv22
v1=6m/s
设滑块A和B运动到圆形轨道最低点速度大小为v0,对滑块A和B下滑到圆形轨道最低点的过程,根据动能
2
定理,有(mA+mB)gh=(mA+mB)v0
同理滑块B在圆形轨道最低点被弹出时的速度大小也为v0,弹簧将两滑块弹开的过程,对于A、B两滑块所组成的系统水平方向动量守恒,(mA+mB)v0=mA v1-mBv0 解得:h=0.8 m
(3)设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为Ep,对于弹开两滑块的过程,根据机械能守恒定律,有
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(mA+mB)v0+ Ep=mAv1+mBv0
解得:Ep=\"4\" J
考点:动量守恒定律及机械能守恒定律的应用
【名师点睛】本题综合性较强,解决综合问题的重点在于分析物体的运动过程,分过程灵活应用相应的物理规律;优先考虑动能定理、机械能守恒等注重整体过程的物理规律;尤其是对于弹簧将两滑块弹开的过程,AB 两滑块所组成的系统水平方向动量守恒,机械能守恒,根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式,即可求解。
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