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- 2021-05-31 发布
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山东省五莲县2019-2020学年高二上学期模块检测(期中)物理试题
时间:90分钟 分值:100分
2019.11
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,第1~10小题只有一项符合题目要求,第11~15小题有多项符合题目要求。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分。
1.关于地球的第一宇宙速度,下列表述正确的是
A.第一宇宙速度又叫环绕速度 B.第一宇宙速度又叫脱离速度
C.第一宇宙速度跟地球的质量无关 D.第一宇宙速度跟地球的半径无关
2.在隧道工程以及矿山爆破作业中,部分未发火的炸药留在爆破孔内,很容易发生人员伤亡事故。为此,科学家制造了一种专门的磁性炸药,在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体,然后放入磁化机磁化。使用磁性炸药一旦爆炸,就可安全消磁,而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药。已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400 ℃,炸药的爆炸温度约2240 ℃~3100 ℃,一般炸药引爆温度最高为140 ℃左右.以上材料表明
A.磁性材料在低温下容易被磁化
B.磁性材料在高温下容易被磁化
C.磁性材料在低温下容易被消磁
D.磁性材料在高温下容易被消磁
3.如图所示,光滑圆槽的质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处,如将线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为
A.0 B.向左C.向右D.无法确定
4.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为TA∶TB=1∶8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为
A.RA∶RB=4∶1,vA∶vB=1∶2 B.RA∶RB=4∶1,vA∶vB =2∶1
C.RA∶RB=1∶4,vA∶vB=2∶1 D.RA∶RB=1∶4,vA∶vB=1∶2
5.如图所示,把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N
极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面,当线圈内通入图示方向的电流后,则线圈
A.向左运动 B.向右运动 C.静止不动 D.无法确定
6.天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的4.7倍,质量是地球的25倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时,万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,由此估算该行星的平均密度约为
A.1.8×103 kg/m3 B.5.6×103 kg/m3 C.1.1×104 kg/m3 D.2.9×104 kg/m3
7.如图所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图,其工作原理类似打点计时器,当电流从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向
下运动时,以下选项中正确的是
A.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极
B.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极
C.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极
D.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为N极
8.如图所示,用细线挂一质量为M的木块,有一质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为v0和v(设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计),木块的速度大小为
A. B.
C. D.
9.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为7∶1,同时绕它们连线点O做匀速圆周运动。由此可知,冥王星绕O点运动的
A.轨道半径约为卡戎的 B.角速度大小约为卡戎的
C.线速度大小约为卡戎的7倍 D.向心力大小约为卡戎的7倍
10.如图所示,环型对撞机是研究高能粒子的重要装置.正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞.为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越大
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
越大,磁感应强度B越小
C.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越大
D.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变
11.为了保证航天员的安全,飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大法宝,在距离地面大约1 m时,返回舱的4个反推火箭点火工作,返回舱速度一下子降到了2 m/s以内,随后又渐渐降到1 m/s,最终安全着陆,把返回舱从离地1 m开始到完全着陆称为着地过程,则关于反推火箭的作用,下列说法正确的是
A.减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化
B.减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量
C.延长着地过程的作用时间
D.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力
12.如图所示,半径和动能都相等的两个小球相向而行。甲球质量m甲大于乙球质量m乙,水平面是光滑的,两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下列哪些情况
A.甲球速度为零,乙球速度不为零
B.两球速度都不为零
C.乙球速度为零,甲球速度不为零
D.两球都以各自原来的速率反向运动
13.质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的
A.线速度 B.角速度
C.运行周期 D.向心加速度
14.如图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平行极板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是
A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/E
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
15.利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度为d的缝射出的粒子,下列说法正确的是
A.粒子带正电
B.射出粒子的最大速度为
C.保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
D.保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
第Ⅱ卷(非选择题共 55分)
二、本题包括2小题,共16分。根据题目要求将答案填写在答题卡中指定的位置。
16.(6分)如图所示,在甲、乙之间用两条导线连一个直流电路,将小磁针放在两导线之间时,N极向读者偏转,接在A与B间的电压表指针向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进时的一侧),由此可以判断出甲、乙两处______处是电源,_____处是负载。
17.(10分)用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律,实验时先使质量为mA的A球从斜槽上某一固定点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,把质量为mB的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,得到了如图乙所示的三个落地处。
(1)请在图乙中读出OP=_______cm。
(2)由乙图可以判断出R是_____球的落地点,Q是_____球的落地点。
(3)为了验证碰撞前后动量守恒,该同学只需验证表达式___________。
三、本题包括3小题,共39分。解答时应写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的,不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
18.(8分)宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行,已知飞船运行的周期为T,行星的平均密度为ρ。试证明ρT2=K(已知万有引力常量为G,K是恒量)
19.(15分)在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
20.(16分)如图所示,倾角为θ的粗糙斜面轨道AB,通过一小段光滑圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连接。滑块乙静止在水平轨道上,质量为m的滑块甲,以初速度v0向左运动,并与滑块乙发生弹性正碰。已知滑块与斜面之间的动摩擦因数均为,重力加速度为g。要使两滑块能发生第二次碰撞,滑块乙的质量应该满足什么条件?
v0
A
乙
B
甲
θ
C
高二物理参考答案和评分标准
一、本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,第1~10小题只有一项符合题目要求,第11~15小题有多项符合题目要求。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分。
1.A 2.D 3.A 4.C 5.A 6.D 7.D 8.B 9.A 10.B 11.CD 12.AB 13.AC
14.AB 15.BC
二、本题包括2小题,共16分。
16.乙(3分),甲(3分)
17.(1)17.5(3分)
(2)B(2分) A(2分)
(3)mAOQ=mAOP+mBOR(3分)
三、本题包括3小题,共39分。
18.解析:设行星半径为R、质量为M,飞船在靠近行星表面附近的轨道上运行时,有
G=m2R(2分)
将行星看成球体其体积可以表达为:V=πR3(2分)
所以行星密度为ρ==(2分)
化简得:ρT2==K(2分)
19.解析:(1)由粒子的运动轨迹且利用左手定则可知,该粒子带负电荷(2分)
粒子由A点射入,由C点飞出,其速度方向改变了90°,则粒子轨迹半径
R=r(2分)
又qvB=m(2分)
则粒子的比荷=(1分)
(2)当粒子从D点飞出磁场时速度方向改变了60°角,故AD弧所对圆心角为60°,如图所示(1分)
粒子做圆周运动的半径R′=rcot30°=r(2分)
又R′=(2分)
所以B′=B(1分)
粒子在磁场中飞行时间t=T=×=(2分)
20.解析:设滑块乙的质量为M
第一次碰撞后甲的速度为v1,乙的速度为v2
选向左的方向为正方向,根据动量守恒和动能守恒,有
mv0=mv1+Mv2(2分)
mv02=mv12+Mv22(2分)
解得(2分)
①若碰撞后甲的速度方向向左,即v1>0,必定会发生第二次碰撞
当m>M时,两滑块能发生第二次碰撞(2分)
②若碰撞后甲的速度方向向右,v1为负,当乙从斜面上返回时速度大小大于v1的大小时,也会第二次碰撞
设乙再返回到水平轨道时速度为v2′
若沿着斜面向上运动的最大位移为s
向上运动的过程中,-(Mgsinθ+μMgcosθ)s=0-Mv22(2分)
向下运动的过程中,(Mgsinθ-μMgcosθ)s=Mv2′2-0(2分)
代入μ=,联立可得v2′=v2(1分)
当v2′>时,会第二次碰撞(2分)
即m<M<m时,会第二次碰撞(1分)