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- 2021-06-02 发布
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汕尾市2019—2020学年度第二学期全市高中二年级教学质量监测
物理试题
本试题共6页,考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的信息填写清楚、准确,将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
2.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
3.答题时请按要求用笔,保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后,请将本试题及答题卡交回。
一、单选题:每小题2分,共20分。
1.下列说法正确的是( )
A.伽利略通过斜面实验等研究,最早提出了速度、加速度的概念
B.英国物理学家牛顿用实验的方法测出了引力常量
C.库仑最早用实验测得元电荷的数值
D.安培发现了电流的磁效应并提出用安培定则判定电流的磁场的方法
2.一质点以某初速度竖直上抛,经过一段时间,动能变为抛出时的。不计空气阻力,重力加速度为g,则这段时间内质点的位移大小可能为( )
A. B. C. D.
3.2020年5月5日,长征五号运载火箭首飞成功,将我国新一代载人飞船试验船送入近地轨道。若飞船质量为,距地面高度为,地球半径为,地球表面的重力加速度为,引力常量为,则飞船在轨道上运行的速度为( )
A. B. C. D.
4.甲、乙两车由静止开始沿直线同向加速运动,两车所受阻力均为,额定功率均为。若甲车以恒定的功率启动,乙车以恒定的加速度启动,则下列说法正确的是( )
A.甲车的牵引力逐渐增大
B.在时间内,甲车的牵引力做功为
C.若乙车匀加速运动持续的时间为,则乙车在时间内做功为
D.乙车的功率达到额定值后,立即做匀速直线运动
5.如图所示,电荷量分别为和的两个点电荷、置于真空中,在它们的连线上取、、、、五点,已知,下列判断正确的是( )
A.点处的电场强度方向向右
B.点的场强大于点的场强
C.点的电势低于点的电势
D.把负电荷从点移到点,电势能减小
6.如图所示为测磁感应强度大小的一种方式,将边长为、一定质量的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通以逆时针方向的电流。图中虚线过边和边的中点,在虚线的下方为垂直于导线框向里的匀强磁场,导线框中的电流大小为。此时导线框处于静止状态,通过传感器测得细线中的拉力大小为;保持其他条件不变,现将导线框中的电流增大两倍,同时将磁场反向,大小保持不变,此时测得细线的拉力大小为,则磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路,一圆环形金属线框位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆以一定的初速度向右做减速运动,下列说法正确的是( )
A.中感应电流沿顺时针方向,中感应电流沿逆时针方向
B.中感应电流沿顺时针方向,中感应电流沿顺时针方向
C.中感应电流沿逆时针方向,中感应电流沿逆时针方向
D.中感应电流沿逆时针方向,中感应电流沿顺时针方向
8.如图所示,两个相同的灯泡分别接在理想变压器的原、副线圈上,灯泡电阻不随温度变化。已知、两灯的功率之比为,电源交变电压为,则( )
A.原、副线圈的匝数之比
B.原、副线圈的匝数之比
C.灯泡、两端的电压分别是,
D.灯泡、两端的电压分别是,
9.质量为的物体以初速度开始做平抛运动,经过时间,下降的高度为,速度变为,则此时重力的瞬时功率的大小不正确的是( )
A. B. C. D.
10.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加电压
B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出极板是发电机的正极,极板是发电机的负极
C.图丙是速度选择器的示意图,带电粒子(不计重力)能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是,即
D.图丁是质谱仪的结构示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越小
二、多选题:每小题3分,共30分。(全部选对得分,选对但不全的得1分,多选、错选或不答的得0分)
11.下列说法中正确的是( )
A.由可知,若电容器两极板所带电量为0,则此电容器的电容为0
B.由可知,若一小段通电导体在某处所受磁场力大小为0,说明此处磁感应强度大小一定为0
C.由可知,若检验电荷在某处受电场力大小为0,说明此处场强大小一定为0
D.由可知,若通过回路的磁通量大小为0,感应电动势的大小可能不为0
12.如图所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当“魔盘”转动到一定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上而不会滑下。若“魔盘”半径为,人与“魔盘”竖直壁间的动摩擦因数为,在人“贴”在“魔盘”竖直壁上,随“魔盘”一起运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
B.“魔盘”转速变大,但人与“魔盘”竖直壁之间的摩擦力不变
C.“魔盘”转速越大,人越不容易下滑
D.“魔盘”的转速一定大于
13.如图所示,在上方的空间充满垂直于平面向里的匀强磁场,有两个粒子、以相同的速度,与成从点射入磁场,然后分别从、点射出磁场,且,不考虑粒子间的相互作用力和粒子的重力,下列说法正确的是( )
A.粒子带负电,粒子带正电
B.、粒子在磁场中的轨道半径相等
C.、粒子的比荷相等
D.、粒子在磁场中的运动时间之比为
14.如图所示,一质点在重力和水平恒力作用下,速度从水平方向变为竖直方向,在此过程中,质点的( )
A.机械能不断减小 B.机械能先减小后增大
C.动能不断减小 D.动能先减小后增大
15.如图所示,一个铁架台放在水平面上,其上用轻质细线悬挂一个小球,开始时细线竖直。现将外力作用于小球上,使其缓慢由实线位置运动到虚线位置,过程中保持方向始终与细线垂直,铁架台始终静止,则在这一过程中( )
A.外力先变大后变小
B.细线的拉力不断减小
C.铁架台对地面的压力变大
D.铁架台所受地面的摩擦力先增大后减小
16.如图甲所示,一条电场线与轴重合,取点电势为零,方向上各点的电势随变化的情况如图乙所示。若在点由静止释放一电子,且电子仅受电场力的作用,则( )
A.电场的方向沿正方向 B.电子沿正方向运动
C.电子加速度先减小,后保持不变 D.电子的电势能将增大
17.如图所示,电源电动势为、内阻为,平行金属板电容器中带电粒子处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器的滑片移动时,电流表的示数减小,则下列说法正确的是( )
A.滑片向端移动,电压表示数减小
B.电源发热功率减小,电源效率增大
C.电容器的带电量增大,粒子将向上运动,且带负电
D.消耗的功率增大,消耗的功率减小
18.在图中实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场,一个带电粒子(不计重力)恰好能沿直线从右到左通过这一区域,那么匀强磁场和匀强电场的方向可能为( )
A.匀强磁场方向竖直向上,匀强电场方向垂直于纸面向外
B.匀强磁场方向竖直向下,匀强电场方向垂直于纸面向外
C.匀强磁场方向水平向左,匀强电场方向水平向右
D.匀强磁场方向垂直于纸面向里,匀强电场方向竖直向下
19.如图所示,、两个闭合正方形线圈由同样的导线制成,匝数相同,边长,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )
A.两线圈内产生沿顺时针方向的感应电流
B.、线圈中感应电动势之比为
C.、线圈中感应电流之比为
D.、线圈中电功率之比为
20.如图所示,面积为的单匝闭合线框在磁感应强度为的匀强磁场中,以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,从中性面开始计时,下列说法中正确的是( )
A.穿过线框的磁通量为时,线框中磁通量的变化率为
B.穿过线框的磁通量为时,线框中磁通量的变化率为
C.线框转动的过程中,感应电动势的平均值
D.线框转动的过程中,感应电动势的平均值为0
三、实验题:本大题包含2小题,共计16分。
21.(8分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力及质量的关系实验.图1为实验装置简图,为小车,后端连有纸带,为打点计时器,为装有沙的沙桶(总质量为),为一端带有定滑轮的长木板。
(1)在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫作___________法。
(2)某同学在探究与的关系时,把沙和沙桶的总重力当作小车的合外力,作出图线如图2所示,该图线不过原点的原因是___________,图线右上部弯曲的原因是___________。(均填写正确选项的字母代号)
A.平衡摩擦力时,长木板倾角过小
B.平衡摩擦力时,长木板倾角过大
C.沙和沙桶的总质量过小
D.沙和沙桶的总质量过大
(3)如图3是某次实验得到的纸带,打点计时器所用电源的频率为,舍去前面比较密集的点,从点开始,依次选取、、、、五个计数点,相邻两个计数点间都有四个点未画出,图中给出了相邻两点间的距离,则小车运动的加速度大小为___________。(结果保留两位有效数字)
22.(8分)某同学用伏安法测定待测电阻的阻值(约为),除了,开关、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程,内阻约为)
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电流表(,内阻约为)
D.电流表(,内阻为)
E.电源(电动势,额定电流,内阻不计)
F.电源(电动势,额定电流,内阻不计)
G.滑动变阻器(阻值范围,额定电流)
(1)为使测量尽量准确,电压表选用___________,电流表选用___________,电源选用___________(均填器材的字母代号);
(2)画出测量阻值的实验电路图;
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会___________(选填“大于”“小于”或“等于”)其真实值,原因是____________________________________________________。
四、计算题:本大题包含2小题,共计34分。
23.(15分)空间中存在如图所示的有界匀强磁场(虚线为其左右边界,竖直方向足够大),磁感应强度大小为。某带正电的粒子以速度垂直于磁场左边界由点飞入磁场中,最后从右边界上的点离开。现在同样的空间区域,将磁场改为竖直向下的匀强电场,带电粒子仍以同样的初速度从点飞入,若粒子也能从右边界的点飞出,已知、连线与初速度方向的夹角为,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)粒子穿过磁场和电场的时间之比。
24.(19分)如图所示,木板静止在光滑水平面上,其左端与固定台阶相距,与滑块(可视为质点)相连的细线一端固定在点。水平拉直细线并给一个竖直向下的初速度,当到达最低点时,细线恰好被拉断,从右端的上表面水平滑入。滑入时,与台阶碰撞时无机械能损失,不计空气阻力。已知的质量为,的质量为,、之间的动摩擦因数为;细线长为,能承受的最大拉力为重力的5倍;足够长,不会从表面滑出;重力加速度为。
(1)求的初速度大小;
(2)为何值时,与台阶碰撞前瞬间,恰能与达到共速?
(3)若与台阶只发生两次碰撞,求满足的条件。
汕尾市2019—2020学年度第二学期全市高中二年级教学质量监测
参考答案及评分标准 物理
一、单选题:每小题2分,共20分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
D
C
D
B
C
D
A
A
二、多选题:每小题3分,共30分。(全部选对得3分,选对但选不全的得1分,多选、错选或不答的得0分)
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
CD
BC
BD
AD
BD
BC
BC
AC
BD
BC
三、实验题:本大题包含2小题,共计16分。
21.(每空2分,共8分)(1)控制变量 (2) (3)0.60
22.(画图3分,其余每空1分,共8分)(1) (2)如下图所示
(3)大于 电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压
四、计算题:本大题包含2小题,共计34分。
23.(15分)
解:(1)设磁场的宽度为
在匀强磁场中,根据几何关系: ……(2分)
洛伦兹力提供向心力: ……(2分)
在匀强电场中,水平方向:
竖直方向:,, ……(4分)
解得 ……(1分)
(2)在磁场中: ……(2分)
在电场中: ……(2分)
所以: ……(2分)
24.(19分)
解:(1)对,由机械能守恒知: ……(2分)
对,根据向心力的公式: ……(2分)
联立得:, ……(1分)
(2)、动量守恒: ……(2分)
对,由动能定理知: ……(1分)
联立得: ……(1分)
(3)由于与台阶碰撞无机械能损失,所以与台阶碰撞前后速度大小相等,方向相反。
……(1分)
设时,与台阶第一次碰撞前瞬间,和动量恰好相等,则:
……(1分)
由动量守恒知: ……(1分)
对,由动能定理知: ……(1分)
联立得: ……(1分)
设时,与台阶第二次碰撞前瞬间,和动量恰好相等,则:
……(1分)
根据运动的对称性,在与动量达到相等之前,每次与台阶碰撞前的瞬间速度都相同。
第一次碰撞后,、系统的总动量守恒: ……(1分)
对,由动能定理知: ……(1分)
联立得: ……(1分)
所以,若与台阶只发生两次碰撞,需满足:
,即 ……(1分)
答案详解
一、单选题:每小题2分,共20分。
1.【参考答案】A
【试题分析】伽利略最早通过实验研究,提出了瞬时速度、平均速度、加速度等概念,故A正确;卡文迪许用实验的方法测出了引力常量,故B错误;密立根最早应用油滴实验测得元电荷的数值,故C错误;奥斯特最早发现了电流的磁效应,安培提出用安培定则判定电流的磁场的方法,故D错误。
2.【参考答案】B
【试题分析】设初速度为,则末速度大小为。若末速度竖直向上,则时间,位移,解得:;若末速度竖直向下,则时间,位移,解得:;故选B。
3.【参考答案】D
【试题分析】对地面物体:;对于飞船:,联立两式得。故D正确。
4.【参考答案】C
【试题分析】甲车以恒定的功率启动,由,速度增大,牵引力减小,故A错误;时间内甲车牵引力做功为,故B错误;乙车以恒定的加速度启动,功率达到额定值后,做加速度减小的加速运动,故D错误;乙车功率达到额定功率之前,功率随时间正比例增大,故时间内,乙车牵引力做功为,故C正确。
5.【参考答案】D
【试题分析】由及电场强度叠加原理,知点场强为0,点左侧场强向左,点右侧场强向右,故A错误;负电荷在段受到电场力向右,点到点电场力做正功,电势能减小,故D正确;由场强的叠加原理知,在点正负电荷产生的场强反向,而在点正负电荷产生的场强同向,故点场强小于点场强,所以B错误;在点和点产生的电势相等。在点产生的电势大于点,所以点电势高于点电势,故C错误。
6.【参考答案】B
【试题分析】电流为时,受力分析如右图1所示,所以;电流增大2倍即为磁场反向后,受力分析如右图2所示,所以,联立得,。故B正确。
7.【参考答案】C
【试题分析】向右减速运动,根据右手定则,中会产生逆时针方向的感应电流,且感应电流在减小;环形线框磁通量向里增大,由楞次定律,中会产生逆时针方向的感应电流,故C正确。
8.【参考答案】D
【试题分析】由知,;变压器的原、副线圈电流之比,故A、B错误;由知,、灯电压之比,因为,,故,,故C错误,D正确。
9.【参考答案】A
【试题分析】根据功率的定义,重力的瞬时功率,故B、C、D正确,本题选A。
10.【参考答案】B
【试题分析】A.甲图中,根据可知,粒子获得的最大动能为,所以要想粒子获得的最大动能增大,可增加形盒的半径,故A错误;
B.乙图中根据左手定则,正电荷向下偏转,所以极板带正电,为发电机的正极,极板是发电机的负极,故B正确;
C.丙图中,电子从右向左运动通过复合场时,电场力竖直向上,根据左手定则,洛伦兹力方向也向上,所以不是速度选择器,故C错误;
D.由,知越小,说明比荷越大,故D错误。
二、多选题:每小题3分,共30分。(全部选对得3分,选对但选不全的得1分,多选、错选或不答的得0分)
11.【参考答案】CD
【试题分析】电容是电容器本身的性质,与所带的电量无关,故A错误;当电流元与磁场垂直放置时,磁场力为0,才有磁感应强度为0,B错误;电场力为0时,电场强度一定为0;磁通量为0时,磁通量的变化率可以不为零,感应电动势可以不为0,故选C、D。
12.【参考答案】BC
【试题分析】向心力是效果力,物体不会受向心力,故A错误;人竖直方向受力平衡,摩擦力始终等于人的重力,故B正确;转速越大,人对竖直壁的压力越大,最大静摩擦力越大,人越不容易下滑,故C正确;当人恰好贴在竖直壁上时,转速最小,此时满足:,,解得,故D错误。
13.【参考答案】BC
【试题分析】由左手定则可以判断,粒子带正电,粒子带负电,选项A错误;
用作图法作出、粒子轨迹的圆心如图,,、分别为、中点,有,得,所以、粒子在磁场中的轨道半径相等,选项B正确;由得,、粒子速度大小相等,在同一磁场中,轨道半径相等,所以比荷也相等,选项C正确;、粒子在磁场中的运动周期,周期相同,粒子在磁场中的运动时间,粒子在磁场中的运动时间,所以运动时间之比为,选项D错误。
14.【参考答案】AD
【试题分析】根据运动的分解,质点水平方向做匀减速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,水平恒力必定向左,做负功,机械能不断减小,故A正确,B错误;质点所受合外力恒定,方向向左下方,故合外力先做负功,后做正功,质点的动能先减小后增大,故C错误,D正确。
15.【参考答案】BD
【试题分析】小球受力平衡,外力与绳子拉力保持夹角不变,采用图示法:如图所示,逐渐增大,T逐渐减小,故A错误,B正确;对铁架台和小球整体受力分析,外力的竖直分力逐渐增大,故铁架台对地面的压力逐渐减小,外力的水平分力先增大后减小,故地面的摩擦力先增大后减小,故C错误,D正确。
16.【参考答案】BC
【试题分析】沿电场线方向,电势逐渐降低,故电场方向沿负方向,故A错误;电子所受电场力方向与场强方向相反,故电子沿正方向运动,故B正确;由,结合图像,场强的大小逐渐减小为零,电子加速度先减小,后保持为零,故C正确;电子动能逐渐增大,根据能量守恒,电势能逐渐减小,故D错误。
17.【参考答案】BC
【试题分析】根据“串反并同”,电流表示数减小,
必定增大,电压表示数必定增大,故A错误;电路总电阻增大,总功率减小,电源效率增大,故B正确;电容器上极板带正电,带电粒子受到向上的电场力静止,所以带电粒子带负电,增大时,电压增大,电容器电压增大,电量增大,电容器间的电场强度增大,质点所受向上的电场力增大,粒子将向上运动,故正确;增大时,的电压减小,功率减小,的电压增大,功率增大,故D错误。
18.【参考答案】AC
【试题分析】不妨假设粒子带正电,匀强磁场竖直向上时,洛伦兹力垂直纸面向内,电场力必定向外,电场垂直纸面向外,故A正确,B错误;匀强磁场水平向左,电场水平向右时,粒子不受磁场力,仅受电场力,可以沿直线运动,故C正确;匀强磁场垂直纸面向里时,洛伦兹力竖直向下,电场要竖直向上,粒子才可能沿直线运动,故D错误。
19.【参考答案】BD
【试题分析】由楞次定律,感应电流的方向沿逆时针,故A错误;根据,所以,故B正确;,则电流,所以,故C错误;根据,,故D正确。
20.【参考答案】BC
【试题分析】磁通量为时,线圈与中性面夹角为,,由,此时磁通量变化率,故A错误;磁通量为时,线圈与中性面夹角为,,由,此时磁通量变化率,故B正确;根据,线圈转过时,,,所以,故C正确;线框转动的过程中,,所以,故D错误。
三、实验题:本大题包含2小题,共计16分。
21.【参考答案】(1)控制变量 (2) (3)0.60
【试题分析】(1)验证牛顿第二定律的实验中、、三者的关系应采用控制变量法;(2)根据图像,时,,说明平衡摩擦力时,长木板倾角过大,故选B;只有当时,小车的合外力才近似等于,当比较大时,曲线会向下弯,故选D;(3)根据逐差法:,,解得。
22.【参考答案】(1) (2)如下图所示
(3)大于 电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压
【试题分析】①若电源电动势选,则电路中的电流最大为,电流表无法正常使用,所以电源选用,此时电路中电流最大为,电流表应选用,电压表选用;
②滑动变阻器总电阻远小于待测电阻,故滑动变阻器采用分压接法,由于,所以电流表采用内接法。
③由于电流的分压,导致电压测量值偏大,而电流值准确,根据可知待测电阻测量值偏大。
23.(15分)
解:(1)设磁场的宽度为
在匀强磁场中,根据几何关系: ……(2分)
洛伦兹力提供向心力: ……(2分)
在匀强电场中,水平方向:
竖直方向:,, ……(4分)
解得 ……(1分)
(2)在磁场中: ……(2分)
在电场中: ……(2分)
所以: ……(2分)
24.(19分)
解:(1)对,由机械能守恒知: ……(2分)
对,根据向心力的公式: ……(2分)
联立得:, ……(1分)
(2)、动量守恒: ……(2分)
对,由动能定理知: ……(1分)
联立得: ……(1分)
(3)由于与台阶碰撞无机械能损失,所以与台阶碰撞前后速度大小相等,方向相反。
……(1分)
设时,与台阶第一次碰撞前瞬间,和动量恰好相等,则:
……(1分)
由动量守恒知: ……(1分)
对,由动能定理知: ……(1分)
联立得: ……(1分)
设时,与台阶第二次碰撞前瞬间,和动量恰好相等,则:
……(1分)
根据运动的对称性,在与动量达到相等之前,每次与台阶碰撞前的瞬间速度都相同。
第一次碰撞后,、系统的总动量守恒: ……(1分)
对,由动能定理知: ……(1分)
联立得: ……(1分)
所以,若与台阶只发生两次碰撞,需满足:
,即 ……(1分)
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