【文档说明】江西省抚州市临川第一中学2019-2020学年高二下学期第一次月考物理试题 【精准解析】.doc,共(18)页,771.000 KB,由小赞的店铺上传
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临川一中2019-2020学年度下学期第一次月考高二物理试卷(考试时间:100分钟)一、选择题(本部分共10小题,共40分,1~6题为单选7~10题为多选,每题4分,选对得全分,漏选得2分,错选或不选不得
分)1.下列有关热现象分析与判断正确的是()A.物体的温度可以降到-273.15℃以下B.当将橡皮筋拉伸时,橡皮筋内分子的引力和斥力都减小,引力减小得较快C.知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积,可计算出阿伏加德罗常数D.摩擦生热是利用做功来改变物体的内能【答案
】D【解析】【详解】A.绝对零度是低温的极限,则物体的温度不可以降到-273.15℃以下,选项A错误;B.当将橡皮筋拉伸时,橡皮筋内分子的引力和斥力都减小,引力减小的较慢,斥力减小的较快,选项B错误;C.根据公式0
mAVNV=,知道水蒸气的摩尔体积和水分子所占空间的体积,可计算出阿伏加德罗常数,这里的V0是指水分子所占空间的体,而不是水分子实际的体积,故C错误;D.摩擦生热是利用做功来改变物体的内能,选项D正确。故选D。2.如图所示,完全相同的质量为m的A、B两球,用两根等长的细线悬挂在O点,两球
之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了A.tanmgkB.tan2mgkC.2tanmgkD.2tan2mgk【答案】B【解
析】对球A受力分析,受重力mg、拉力T、弹簧的弹力F,如图根据平衡条件,结合合成法,有F=mgtan2;根据胡克定律,有F=kx;解得tan2mgxk=;故选B.3.如图所示,一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘
桌面向右运动,速度的方向垂直于水平方向的匀强磁场,小球飞离桌子边缘进入磁场,最后落到地板上,设其飞行时间为t1,水平射程为s1,落地动能为Ek1,落地速率为v1。撤去磁场,其余条件不变,小球飞行时间为t2,水平射程为s2,落地动能为Ek2,
落地速率为v2。不计空起阻力,则()A.t1<t2B.s1>s2C.v1<v2D.Ek1>Ek2【答案】B【解析】【详解】A.有磁场时,小球下落过程中要受重力和洛仑兹力共同作用,重力方向竖直向下,大小方向都不变;洛仑兹力的大小和方向都随速度的变化而变化,但在能落到地面的前提下
洛仑兹力的方向跟速度方向垂直,总是指向右上方某个方向,其水平分力fx水平向右,竖直分力fy竖直向上,如图所示竖直方向的加速度仍向下,但小于重力加速度g,从而使运动时间比撤去磁场后要长,即t1>t2,故A错误;B.小球水平方向也将加速运动,从而使
水平距离比撤去磁场后要大,即s1>s2,故B正确;CD.在有磁场,重力和洛仑兹力共同作用时,其洛仑兹力的方向每时每刻都跟速度方向垂直,不对粒子做功,不改变粒子的动能,有磁场和无磁场都只有重力作功,动能的增加是相同的。有磁场和无磁场,小球落地时速
度方向并不相同,但速度的大小是相等的,故CD错误。故选B。4.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,己知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则()A.卫星a的加速度大于c的加速度B.卫星a的角速度大于c的角速度C.卫星a的运行速度大于
第一宇宙速度D.卫星b的周期等于24h【答案】D【解析】【详解】由万有引力提供向心力有222224MmvGmrmrmmarTr====解得GMvr=3GMr=234rTGM=2GMar=A.卫星a的轨道半径大于c,卫星a的加速度小于卫星c的加速度,A错误;B.卫星a的
轨道半径大于c,所以卫星a的角速度小于c的角速度,故B错误;C.第一宇宙速度是卫星的最小发射速度,同时也是卫星的最大运行速度,故C错误;D.卫星a、b半径相同,所以周期大小相同,故D正确。故选D。5.一理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流
电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈的匝数比为n1:n2,在原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k=19,则()A.U=66Vn1:n2=3:1B.U=22Vn1:n2=2:1C.U=66
Vn1:n2=2:1D.U=22Vn1:n2=3:1【答案】A【解析】【详解】根据电流与匝数成正比,得原副线圈的电流之比:1221InIn=根据2PIR=得原副线圈回路中电阻消耗的功率之比:212219IkI==解得原、
副线圈的匝数比为:123:1nn=根据原副线圈电压与匝数成正比,得原线圈两端的电压为3U,根据UIR=知原线圈回路中电阻两端的电压为3U,在原线圈回路中:3220V3UU+=解得:66VU=故A正确,B、C、D错误;故选A。6.如图所示,光滑绝缘水平面上有质量分别为m和3
m的小球A、B,两小球带等量异种电荷.水平外力F作用在小球B上,当两小球A、B间的距离为L时,两小球保持相对静止.若仅将作用在小球B上的外力的大小改为4F,要使两小球保持相对静止,两小球A、B间的距离为()A.4LB.3LC.
2LD.2L【答案】C【解析】【详解】当水平外力F作用在小球B上时,对A、B整体有4Fma=对A有22qkmaL=当水平外力大小改为14F时,对A、B整体有144Fma=对A有22qkmaL=综上可解得2LL=故选C。7.在光电效应实验中,某同学先后用甲、乙两种光照射同一光电管
,得到如图所示的两条光电流与电压之间的关系曲线,则两种光中()A.甲光的频率比较大B.甲光的波长比较长C.甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较多D.甲光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大【答案】BC【解析】【详解】ABD.根据212cmUemvhW==−逸出功由图像可知,乙光的截止电压较大
,则乙光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大,乙光的频率较大,根据c=则甲光波长较大,选项AD错误,B正确;C.由图像可知,甲光的饱和光电流较大,则甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较多,选项C正确
。故选BC。8.空间虚线上方存在匀强磁场,磁感应强度为B;一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场.其中某一速率v0的电子从Q点射出,如图所示.已知电子入射方向与边界夹角为θ,则由以上条件可判断()A.该匀强磁场的方向是垂直纸面向里B.所有电子在磁场中的轨迹相同C.速率
大于v0的电子在磁场中运动时间长D.所有电子的速度方向都改变了2θ【答案】AD【解析】【分析】电子进入磁场后受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,根据左手定则判断磁场方向;电子在磁场中的轨迹与半径有关,由半径公式r=mvBq知,速率不同,轨迹半径不同.电子在磁场中速度方向改变的角度等于轨迹的圆心角
,而电子运动时间与轨迹的圆心角成正比,据此即可分析电子在磁场中运动的长短.【详解】A.由图知,电子在P点受到的洛伦兹力方向沿P→O,如图,根据左手定则判断得知:匀强磁场的方向是垂直纸面向里.故A正确.B
.电子进入磁场后受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,由半径公式r=知,轨迹半径与电子的速率成正比,速率不同,轨迹半径不同,则轨迹就不同.故B错误.CD.根据圆的对称性可知,所有电子离开磁场时速度方向与PQ线的夹角都是
θ,则所有电子的速度方向都改变了2θ,由几何知识得知,所有电子轨迹对应的圆心角都是2θ,则所有电子在磁场中运动的时间都相同.故C错误,D正确.【点睛】本题是磁场中直线边界问题,掌握左手定则和轨迹半径的基础上,抓住圆的对称性,确定速度的偏向角与轨迹的圆心角,即可比较磁场中运动的时
间.9.如图所示,在磁感应强度为B竖直向下的匀强磁场中,水平固定放置有一成45º角的金属导轨,导轨平面垂直于磁场方向。在外力F作用下金属杆MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动,速度v的方向与Ox方向平行,金属杆与导轨
单位长度的电阻为r,金属杆与导轨接触良好(即无接触电阻)。下列说法正确的是()A.t时刻感应电动势的表达式为22Bvt=B.金属杆中感应电流的大小为(22)Bvr+C.t时刻外力F的瞬时功率为23(22)Bvtr+D.经过时间
t后金属杆与导轨产生的焦耳热为342Bvtr【答案】BC【解析】【详解】A.MN匀速运动,则经过时间t导线离开O点的长度:x=vt,MN切割磁感线的有效长度是L=vt•tan45°=vtt时刻回路中导线MN产生的感应电动势为:E=BLv=Bv2t故A错误;B.回路的
总电阻为:(22)Rvtvtr=+感应电流的大小为:2(22)(22)EBvtBvIRvtvtrr===++故B正确;C.由上式分析可知,回路中产生的感应电流不变,金属棒匀速运动时,外力的功率等于回路总的电功率,则外力瞬时功率的表达式为:232(22)BvtPIR
r==+故C正确;D.外力瞬时功率的表达式为:232(22)BvtPIRr==+与时间成正比,所以经过时间t后金属杆与导轨产生的焦耳热为2322(22)BvtWPtr=+=故D错误。故选BC。10.如图所示,A、B两个
矩形木块用轻弹簧和一条与弹簧原长相等的轻绳相连,静止在水平地面上,绳为非弹性绳且可承受的拉力足够大.弹簧的劲度系数为k,木块A和木块B的质量均为m.现用一竖直向下的压力将木块A缓慢压缩到某一位置,木块A在此
位置所受的压力为F(F>mg),弹簧的弹性势能为E,撤去力F后,下列说法正确的是A.弹簧恢复到原长的过程中,弹簧弹力对A、B的冲量相同B.当A速度最大时,弹簧仍处于压缩状态C.当B开始运动时,A的速度大小为EMD.全程中,A上升的最大高度为3()44EmgFmgk+
+【答案】BD【解析】【详解】A、由于冲量是矢量,弹簧恢复到原长的过程中,弹簧弹力对A、B的冲量大小相等,方向相反,故A错误.B、当A受力平衡时速度最大,即弹簧的弹力大小等于A木块的重力,此时弹簧处于压缩状态,故B正
确.C、设弹簧恢复到原长时A的速度为v,绳子绷紧瞬间A、B共同速度为v1,A、B共同上升的最大高度为h,A上升的最大高度为H,弹簧恢复到原长的过程中根据能量守恒有:E=mgmgFk++12m2v绳子绷紧瞬间根据动量守恒定律有:m
v=2mv1AB共同上升过程中根据能量守恒有:12(m+m)21v=(m+m)gh联立解得B开始运动时,A的速度大小为:v1=22EmgFgmk+−全程中,A上升的最大高度H=()344mgFEmgk++,故C错误,D正确.故选B、D【点睛】本题细绳和弹簧相连的连接体,要利用
根据能量守恒解决问题,关键是绳子绷紧瞬间动量守恒.二、实验探究题(本部分共2小题,共13分,把答案填在题中的横线上或按要求作答)11.实验课上同学们利用打点计时器等器材,研究小车做匀变速直线运动的规律.其中一个
小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示,图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.2s。由图中的数据可知,打点计时器打下C点时小车运
动的速度是__________m/s,小车运动的加速度是__________2m/s。(保留两位有效数字)【答案】(1).0.48(2).0.60【解析】【详解】[1]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,有228.819.6110m/s0.48m/
s220.2BDCxvT−−===[2]小车运动的加速度是()2222228.819.619.6110m/s0.60m/s(2)(20.2)BDOBxxaT−−−−===12.物理学习小组试图利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻:(1)实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关
S;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;③以1I为纵坐标,R为横坐标,作1RI−图线(用直线拟合),如图乙所示;④从图线求出直线的斜率K和在纵轴上的截距b。(2)请你回答下列问题(用题给符号K、b表示):①计算电池的电动势E=________,
内阻r=________。②根据实验方案发现,电流表内阻对实验精确度有较大影响,如果测的电流表内阻为Ar,则电源内阻的精确值为________。【答案】(1).1K(2).bK(3).AbrK−【解析】【详解】(2)①[1][2]利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻,由于内阻较大,电路
中电流不稳定,所以读数要快速准确。根据实验步骤由欧姆定律有:EIRr=+,所以111RrIEE=+1RI−图象是一条直线,结合图像的斜率和纵截距有:1KE=,1brE=所以电动势1EK=,brbE
K==②[3]根据实验方案发现,电流表内阻对实验精确度有较大影响,如果测的电流表内阻为rA,则应用欧姆定律时可把电流表内阻等效为电源内阻,即上式中的r为实际内阻与电流表内阻之和,所以实际内阻为AAbrrrK−=−三
、计算题(本部分共5小题,共47分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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)13.如图所示,汽缸开口向下竖直放置,汽缸的总长度为0.4mL=,开始时,厚度不计的活塞处于
2L处,现将汽缸缓慢转动(转动过程中汽缸不漏气),直到开口向上竖直放置,稳定时活塞离汽缸底部的距离为4L,已知汽缸的横截面积210cm=S,环境温度为0270KT=保持不变,大气压强501.0210Pap=,重力加
速度g取210m/s。(1)求活塞的质量;(2)缓慢加热汽缸内的气体,至活塞离汽缸底部的距离为2L,求此时气体的温度。【答案】(1)3.4kg;(2)540K.【解析】【详解】(1)初状态气体压强10mgppS=−末态气体压强20mgppS=+由玻意耳定律得1224LLpSpS=代入数据解
得m=3.4kg(2)由盖-吕萨克定律得042LLSSTT=解得T=2T0=540K14.如图所示,面积为0.3m2的100匝线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面向外.磁感应强度随时间变化的规
律是B=(6-0.2t)T,已知电路中的R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF,线圈A的电阻r=2Ω,求:(1)闭合S后,通过R2的电流大小及方向;(2)闭合S一段时间后,再断开S,求S断开后通过R2的电荷量是多少?【答案】(1)0.5A,电流方向由a流向
b;(2)-5910C【解析】【详解】(1)由于B=6-0.2t,则,0.2T/sBt=,A线圈内产生的感应电动势:1000.30.26VBSEnntt====(),S闭合后,电路中电流126A0.5(A)12EIrRR===++,根据右手定
则判断电流方向由a→R2→b(2)断开S后,通过R2的电量等于电容中储存的电量,开关闭合时,电容两端电压2=3VUIR=,所以电容带电量:-5Q=C910CU=,通过R2的电量等于-5910C15.在水平地面的右端B处有一面墙,一小物块放在水平地面上的A点,质量m=0.5kg,AB间距离s
=5m,如图所示.小物块以初速度v0=8m/s从A向B运动,刚要与墙壁碰撞时的速度v1=7m/s,碰撞后以速度v2=6m/s反向弹回.重力加速度g取10m/s2.求:(1)小物块从A向B运动过程中的加速度a的大小;(2)小物块与地面间的动摩擦因数μ;(3)若碰撞时间t=0.05
s,碰撞过程中墙面对小物块平均作用力F的大小.【答案】(1)1.5m/s2;(2)0.15;(3)130N【解析】【详解】(1)从A到B过程是匀减速直线运动,根据速度位移公式,有:222220178=m/s225vvas−−==
﹣1.5m/s2(2)从A到B过程,由动能定理,有:22101122μmgsmvmv−=−可得:μ=0.15(3)对碰撞过程,规定向左为正方向,由动量定理,有:F△t=mv2﹣m(﹣v1)可得:F=130N16.如图所示,质量M=3.0kg的小车静止在光滑的水平地面上,AD部分是表面粗糙
的水平导轨,DC部分是光滑的14圆弧导轨,AD和DC部分平滑相连,整个导轨都是由绝缘材料制成的,小车所在空间内有竖直向上E=40N/C的匀强电场和垂直纸面水平向里B=2.0T的匀强磁场。今有一质量为m=1.0kg带负电
的滑块(可视为质点)以v0=8m/s的水平速度向右冲上小车,当它过D点时对地速度为v1=5m/s,对水平导轨的压力为10.5N,g取10m/s2。求:(1)滑块的电量大小;(2)滑块从A到D的过程中,小车、滑块系统损失的机械能;(3
)若滑块通过D时立即撤去磁场,求此后小车所能获得的最大速度。【答案】(1)21.010C−;(2)18J;(3)3m/s【解析】【详解】(1)在D点,竖直方向上满足:1NmgqvBqE=++解得:2110.5101.01
0C402.05NmgqEBv−−−===++(2)从A→D,滑块、小车系统水平方向动量守恒,设到D点时小车速度为u1,有:011mvmvMu=+解得:011()1.0(85)1m/s3.0mvvuM−−===由能量守恒定律可知系统损失的机械能为:2220
11111222EmvmvMu=−−解得:18E=J(3)撤去磁场后,滑块在圆弧轨道上运动的整个过程中,小车都在加速,因此滑块返回D点时,小车速度最大,设此时滑块、小车的速度分别为v2、u2,因滑块由D点上滑到滑回D点过程中,电场力做功为零,故系统在水平动量守恒的同时初末状态
机械能相等,即:mv0=mv2+Mu2222211222222mvMumvMu+=+联立两式解得:u2=1m/s(舍去);u2=3m/s即此后小车所能获得的最大速度为3m/s。17.如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在
A点相切.BC为圆弧轨道的直径.O为圆心,OA和OB之间的夹角为α,sinα=35,一质量为m的小球沿水平轨道向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用,已知小球在C点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力
恰好为零.重力加速度大小为g.求:(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小;(2)小球到达A点时动量的大小;(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间.【答案】(1)52gR(2)232mgR(3)355Rg【解析】试题分析本题考查小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量
、斜下抛运动及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力.解析(1)设水平恒力的大小为F0,小球到达C点时所受合力的大小为F.由力的合成法则有0tanFmg=①2220()FmgF=+②设小球到达C点时的速度大小为v,由牛顿第二定律得2vFm
R=③由①②③式和题给数据得034Fmg=④52gRv=⑤(2)设小球到达A点的速度大小为1v,作CDPA⊥,交PA于D点,由几何关系得sinDAR=⑥(1cosCDR=+)⑦由动能定理有220111
22mgCDFDAmvmv−−=−⑧由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得,小球在A点的动量大小为1232mgRpmv==⑨(3)小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动,加速度大小为g.设小球在竖直方向的初速度为v⊥,从C点落至水平轨道
上所用时间为t.由运动学公式有212vtgtCD⊥+=⑩sinvv⊥=由⑤⑦⑩式和题给数据得355Rtg=点睛小球在竖直面内的圆周运动是常见经典模型,此题将小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动有机结合,经典创新.