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湖南省益阳市思游中学2022-2023学年高二物理月考试题含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. 真空中两个点电荷之间的静电力为F,现将两个点电荷之间的距离增大到原来的两倍,它条件不变,则它们之间的作用力变为:( )
A、F/4 B、F/2 C、2F D、4F
参考答案:
A
2. 在静电场中,将一正电荷从a点移动到b点,电场力做了负功,则( )
A.b点的电场强度一定比a点的大
B.电场线方向一定从b指向a
C.b点的电势一定比 a点高
D.该电荷的动能可能增大
参考答案:
CD
3. 如图所示,电源内阻不能忽略,定值电阻R0=5.0Ω,当电阻箱阻值为R=7.0Ω时,电流表的示数为0.50A。那么当电阻箱阻值为R′=15Ω时,电流表的示数可能是( )
A.0.3A B.0.35A
C. 0.4A D. 0.45A
参考答案:
BCD
4. 如图,理想变压器原副线圈匝数之比为2 : 1.原线圈接入一电压为 U=U0sinωt的交流电源,副线圈接一个R=55 Ω的负载电阻.若 U0=220V ,ω=100π rad/s , 则下述结论正确的是 ( )
A.副线圈中电压表的读数为 110V
B.副线圈中输出交流电的周期为0.02s
C.原线圈中电流表的读数为2A
D.原线圈中的输入功率为220W
参考答案:
BD
5. (多选)用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图10所示.现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为v0,则下列判断正确的是( )
A.从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
B.子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为
C.忽略空气阻力,子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,其机械能等于子弹射入木块前的动能
D.子弹和木块一起上升的最大高度为
参考答案:
BD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 质量m=4kg的物体A,在与水平成30°角的推力作用下保持静止,已知F=5N,作用时间t=3s,则力F的冲量I1= 15 N?s,地面对A的支持力的冲量I2= 127.5 N?s,A受的合外力冲量I2= 0 N?s.
参考答案:
则力F的冲量I1=Ft=5×3N?s.
地面对A的支持力的冲量I2=F支t=(Fsin30°+G)?t=(5×+40)×3N?s=127.5N?s
A受的合外力冲量I合=F合t=0
故答案为:15;127.5;0
7. (填空)在“畅想家乡美好未”的主题班会上,同学们奇想妙设,纷纷出计献策。王林同学设计了城市未磁悬浮轨道列车交通方案,图纸如图所示,请你分析该方案中应用到的物理知识有:(只要求写出两条)
(1) ;
(2) 。
参考答案:
磁场中同名磁极相斥原理、电磁感应的原理、能量的转化与守恒定律(任意两条)。
本题主要考查磁悬浮轨道列车的原理,利用了磁场中同名磁极相斥原理和电磁感应的原理,当然把站台做成斜坡的,列车在进站时将动能转化为重力势能储存能量,在出站时又可以将重力势能转化为动能,这又利用了能量的转化与守恒定律。
8. 研究小车的匀变速运动,记录纸带如图所示,图中两计数点间有四个点未画出.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,则小车运动的加速度a=________m/s2,打P点时小车运动的v=________m/s.(结果保留2位有效数字)
参考答案:
解析:由Δx=at2得加速度:
a= m/s2=0.80 m/s2.
由vn=得,P点速度vP==0.25 m/s.
9. (6分)如图所示,以知n1:n2=4:3 ,R2=100欧姆,变压器没有功率损耗。在原线圈加上交流电U1=40 V则R2上的发热功率是 。若R3=25Ω时发热功率与R2相同,则流过原线圈的电流I1和流过R3的电流I3之比为 。
参考答案:
9W,3:4
10. 在面积为2m2的平面圆形线圈中接有一个电容为20μF的电容器C,磁感强度的方向垂直于纸面向里,如图所示,当磁感强度以0.05T/s的速率增加时,电容器的电量Q=________C,其上极板带________电。
参考答案:
2×10-6C 负
11. 在发射电磁波的某个LC振荡电路里,电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间为5×10-7s,则发射的电磁波的频率为 Hz,该电磁波在真空中的波长为 m。
参考答案:
2×106,150
12. 我们可以通过以下实验,来探究产生感应电流的条件。
⑴给岀的实物图中,请用笔画线代替导线补全实验电路;
⑵接好电路,合上开关瞬间,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);
⑶电路稳定后,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);
⑷根据以上实验可得:产生感应电流的条件 。
参考答案:
13. 频率低于 Hz的声波叫次声波,频率高于20000 Hz叫超声波。
参考答案:
20
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图是用来验证动量守恒的实验装置,球1用细线悬挂于O点,O点正下方桌子的边缘放有一静止球2.实验时,将球1拉到A点并从静止开始释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞.碰撞后,球1把处于竖直方向的轻质指示针OC推移到与竖直线最大夹角为β处,球2落到水平地面上的C点.测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒.现已测出:在A点时,球1离水平桌面的高度为a,轻质指示针OC与竖直方向的夹角为β,球1和球2的质量分别为m1、m2,C点与桌子边沿间的水平距离为x.
(1)下列有关本实验说法正确的是_______
A.桌面必须水平 B.两球发生的一定是弹性碰撞
C.两球半径必须相等,但质量m1应大于m2
D.为了减小实验误差,应尽量选取半径小密度大的小球
(2)还需要测量的物理量及其符号是_____________和__________________ ;
(3)根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为 _________________ .如果还满足______说明两球发生的是弹性碰撞。
参考答案:
(1). (1) ACD (2). (2)球1 的摆长L (3). 桌面离水平地面的高度h (4). (3) (5).
【详解】(1)为了保证小球2做平抛运动,所以桌面必须水平,故A对;本题只是研究碰撞过程中动量守恒,所以不要求一定是弹性碰撞,故B错;要保证两球对心碰撞,则必须要求两球半径相等,为了防止碰后球1反弹,故球1的质量应大于球b的质量;故C对;为了保证小球下落过程中是自由落体运动,则应该尽量选取半径小密度大的小球,这样运动中受到的空气阻力会变小,减小误差,故D对;
(2)要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度,所以要测量桌面高h;要求出碰后小球A的速度还需要求出球1 的摆长L
(3)小球1从A处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律,有
解得:
碰撞后1小球上升到最高点的过程中,机械能守恒,根据机械能守恒定律,有
解得:
碰撞后小球2做平抛运动,
所以2球碰后速度,
所以该实验中动量守恒的表达式为
代入数据得:
要证明是弹性碰撞,则必须证明:
整理得:
15. (2分)如图是根据验证牛顿第二定律实验数据描述的三条a-F图线,下列说法中正确的是
A.三条倾斜线所对应的小车和砝码的总质量相同
B.三条倾斜线所对应的小车和砝码的总质量可能相同也可能不同
C.直线1所对应的小车和砝码的总质量最大
D.直线3所对应的小车和砝码的总质量最大
参考答案:
D
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37o,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、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=4.5V、内阻r=0.50Ω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=2.5Ω,金属导轨的其它电阻不计,g取10m/s2。已知sin37o=0.60,cos37o=0.80,
试求: ⑴通过导体棒的电流;
⑵导体棒受到的安培力大小;
⑶导体棒受到的摩擦力的大小。
参考答案:
解:⑴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:
=1.5A
17. 一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,电量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20cm。(取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求:
(1)电场强度的大小和方向.
(2)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度
参考答案:
(1)电场强度大小E=1.7×104N/C 方向水平向左
(2)2.8m/s
18. (10分)质量均为m的两个可视为质点的小球A、B,分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O,给A、B分别带上一定量的正电荷,并用水平向右的外力作用在A球上,平衡以后,悬挂A球的细线竖直,悬挂B球的细线向右偏60°角,如图所示。若A球的带电量为q,则:
(1)B球的带量为多少;
(2)水平外力多大。
参考答案:
解析:
(1)当系统平衡以后,B球受到如图所示的三个力:重力mg、细线的拉力F1、库仑斥力F。由合力为零,得: (1分)
(1分)
由库仑定律: (1分)
联立上述三式,可得B球的带电量(2分)
(2)A球受到如图所示的四个力作用合力为零。
得 (3分)
而F′=F=
所以,A球受到的水平推力FT=mgcos30°= (2分)
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