【文档说明】湖南省名校联考2024-2025学年高二上学期期中物理试卷 Word版含解析.docx,共(20)页,1.858 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-9205d78235c2baca5916db7103e22bfa.html
以下为本文档部分文字说明:
高二物理专版一、单项选择题:1.下列有关电与磁的四幅情景图像,说法正确的是()A.对甲:当线圈匀速转动时,不会产生感应电流,当线圈非匀速转动时,会产生感应电流B.对乙:当导线中通有从左向右的电流时,小磁针
的N极向里偏转,S极向外偏转C.对丙:恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生,就形成电磁波D.对丁:电磁波谱中,红外线就是红光,紫外线就是紫光,均属于可见光【答案】B【解析】【详解】A.甲图中,无论是匀速转动或非匀速转动时,磁通量一直为0,不会产生感应电流,故A错误;B.乙图中,当导线
中通有从左向右的电流时,根据右手安培定则可知,导线下方的磁场垂直纸面向里,则小磁针的N极向里偏转,S极向外偏转,故B正确;C.丙图中,周期性变化的电场和周期性变化的磁场互相激发交替产生,就形成电磁波,故C错误;D.丁图中,紫光与红光属于可见光,红外线、紫外线与红光和紫光不同,不
属于可见光,故D错误;故选B。2.某足球运动员在一次争顶中不慎受伤,导致脑震荡并紧急送往医院医治,如图所示。若足球水平飞来的速率v1=30m/s,与该运动员对撞后,足球以速率v2=20m/s反向水平飞出。已知足球质量m=0.42kg,该运动
员头部与足球相互作用时间为∆t=0.1s。下列说法正确的是()A.该运动员头部受到的平均撞击力大小为100NF=B.该运动员头部受到的平均撞击力大小为42NF=C.若延长撞击时间为0.2st=,其他条件不变,平均撞击力大小将减为105NF=D.若延长或缩短撞击时间∆t,其他条件不变,不
会改变该运动员头部受到的平均撞击力【答案】C【解析】【详解】AB.根据动量定理可得21()Ftmvmv=−−代入数据解得210NF=故AB错误;C.若延长撞击时间为0.2st=,则21()Ftmvmv=−−解得105
NF=故C正确;D.根据动量定理可得,其他条件不变,若延长撞击时间,则撞击力减小,缩短撞击时间,撞击力增大,故D错误。故选C。3.图1所示为辽宁抚顺地标性建筑——“生命之环”,一位学生欲运用所学物理知识估测其高度。测量的原理示意图如图2所示
,他找来一个光滑小球,将其由“环”内壁上的P点(靠近最低点)由静止释放,则小球沿环内壁往返运动。某时刻小球到达P点时利用手机的秒表计时功能开始计时,此后小球第n次回到P点时停止计时,所测得时间为t。已知当地的重力加速度为
g,由此可知生命之环的高度约为()A.2222gtnB.2224gtnC.2216gtnD.2232gtn【答案】A【解析】【详解】根据单摆的周期公式可得2RTg=tTn=所以2224gtRn=则生命之环的高度约为22222gt
hRn==故选A。4.如图所示,甲、乙两小球带电量的绝对值均为q,甲用绝缘支架固定,乙用轻质绝缘细线悬挂在横杆上,当两球处于静止状态时两球心等高,两球心的连线、悬点与两球心的连线构成等边三角形。已知细线的拉力为F
0,静电力常量为k,重力加速度为g,两球均视为点电荷,下列说法正确的是()A.两球均带正电B.乙的质量为02FgC.甲的质量为032FgD.两球心间的距离为02kqF【答案】D【解析】【详解】A.由两球相互排斥可知,两球带同种电荷,但不一定都带正
电,故A错误;B.由乙球竖直方向平衡可知0cos30Fmg=乙求得032Fmg=乙故B错误;C.因甲球固定,所以无法求出甲球的质量,故C错误;D.设两球心间的距离为L,由库仑定律及乙球水平方向平衡可知202cos60qkFL=求得02kLqF=故D正确。故选D
。5.如图所示的装置中,竖直圆盘绕固定水平转轴转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架下面用弹簧吊着的小球做受迫振动。当圆盘转动的角速度为4rad/s5时,小球振动的幅度最大;若让圆盘静止,让小球在竖直方向做简谐运动,其振动的图像可能是()A.B.
C.D.【答案】D【解析】【详解】当圆盘转动的角速度为4rad/s5时,小球振动的幅度最大,则此时驱动力的周期等于振动物体的固有周期,所以22s2.5s45T===故选D。6.如图所示,甲、乙两个带电小球绕O点在光滑
水平面内互相环绕做匀速圆周运动,两者的间距不变,可类比“双星模型”。已知甲的动量大小为p,动能为kE,甲、乙做圆周运动的半径之比为k,下列说法正确的是()A.甲、乙不属于同轴转动B.甲、乙组成的系统动量不守恒,总动量不为0C.甲
的速度大小为k2EpD.乙的质量为2k2kpE【答案】D【解析】【详解】A.甲、乙的运动可类比“双星模型”,属于同轴转动,故A错误;B.甲、乙组成的系统不受外力作用,动量守恒,总动量为0,故B错误;C.根据动量
、动能的公式pmv=,2k12Emv=可知甲的速度为k2Evp=故C正确;D.甲、乙的总动量为0,则pmvmv==根据线速度与角速度的关系有vvrr=甲、乙做圆周运动的半径之比为k,则2k2kp
mE=故D正确;故选D。二、多项选择题:7.如图所示的电路,电源的电动势为E,内阻为r,阻值为R0的定值电阻与光敏电阻R串联,光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,电压表、电流表均为理想电表。闭合开关S,
当增大R的光照强度时,下列选项正确的是()A.两电压表的示数均减小B.电源内阻的功率增大C.V1、A示数变化量之比绝对值为R0D.V2、A示数变化量之比的绝对值为R0+r【答案】BC【解析】【详解】AB.当增大R的光照强度时,R的阻值减小,回路中总电阻减小,电流增大,内电压增大,
路端电压减小,所以V1增大,V2减小,A增大,电源内阻的功率增大,故A错误,B正确;C.根据欧姆定律可得10UIR=所以10URI=故C正确;D.根据闭合电路欧姆定律可得2UEIr=−所以2UrI=故D错误。故选BC。8.如图
所示、光滑绝缘的水平面AB与竖直面内半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BCD在B点平滑连接,O是圆心,OB、OD分别是竖直、水平半径,半径OC与竖直方向的夹角为45,A、B两点间的距离也为R,整个轨道处在水平向
右电场强度为E的匀强电场中。现让带电量为q的小球(可视为质点),从A点由的静止释放,小球向右运动进入圆弧轨道。已知小球所受电场力大小等于重力大小,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.小球的质量为Eqg
B.小球在D点的动能等于从A到D电势能的减少量C.小球从B到D的过程中,在D点的速度最大D.小球从B到D的过程中,在C点对轨道的压力最大【答案】AD【解析】【详解】A.小球所受电场力大小等于重力大小,即Eqmg=求得Eqmg=故A正确;B.小球从A到D的过程中,电势能减少,重力势能增加,动能增加,
因初动能等于零,根据能量守恒可知,小球在D点的动能等于电势能的减少量与重力势能增加量之差,故B错误;CD.因小球所受电场力大小等于重力大小,所以重力与电场力的合力与竖直方向成45斜向右下方,即C点是小球沿圆
周运动的等效最低点,小球在C点时速度最大,对轨道的压力也最大,故C错误,D正确。故选AD。9.如图所示,竖直、水平固定放置的4个长度相同带电平行金属板,形成互不干扰的两匀强电场。一比荷为k的带正电粒子(不计重
力)从位于金属板1中点的小孔无初速度飘入加速电场,从位于金属板2中点的小孔沿水平方向进入偏转电场,最后恰好从金属板4的右边缘离开。已知金属板1、2的间距、金属板3、4的间距与金属板的长度均相等,下列说法正确的是()A.金属板2、3均带负电B.金属板3、4
间的电压是1、2间电压的2倍C.粒子在两个电场中的运动时间之比为2:1D.若金属板1、2间电压为U,则粒子从金属板4右边缘射出的速度大小为2Uk【答案】BCD【解析】【详解】A.带正电粒子在金属板1、2间加速,说明金属板1、2间场强向右,即金属
板2带负电,带电粒子在金属板3、4间的运动轨迹向上偏,说明金属板3、4间的场强向上,即金属板3带正电,故A错误;B.设金属板1、2间和3、4间的电压分别为1U和2U,3、4间的场强为2E,极板间的距离和长度都为d,则有21012qUmv=02d
vt=22122dat=2qEam=22UEd=联立各式,求得212UU=故B正确;C.设带电粒子在金属板1、2间和3、4间的运动时间分别为1t和2t,则有012vdt=02dvt=求得122tt=故C正确;D.设粒子从金属板4
右边缘射出的速度大小为v,对于带电粒子的整个运动过程,由动能定理得212qUqUmv+=其中qkm=求得2vUk=故D正确。故选BCD。10.一辆质量为m的汽车在公路上做加速直线运动,其动量p与时间t的关系图像如图中实线所示,BC段的反向延长线经过坐标原点O。已知三
角形BCD的面积为0S,BC的斜率是AB斜率的2倍,下列说法正确的是()A.pt−图像与横轴所围成面积表示合力的功B.00~2tt时间内的合力是00~t的2倍C.0t时刻汽车的动量大小为00StD.00~t时间内,汽车加速度大小为02
0Smt【答案】BD【解析】【详解】A.根据动能定理可知,合力的功为的212Wmv=pt−图像与横轴所围成面积即mvt,并非合力的功,故A错误;B.根据pFt=可知图像的斜率代表合力,则00~2tt时间内
的合力是00~t的2倍,故B正确;C.设0t时刻汽车的动量大小为p,则20t时刻汽车的动量大小为2p,有0012Spt=解得002Spt=故C错误;D.由B、C分析可知00~t的合力为020212SFmat==解得020Samt=故D正确;故选B
D。三、非选择题:11.用如图所示的装置,既可验证牛顿第二定律,也可验证动量定理,重力加速度为g,主要的实验过程如下:A.用天平测出带有遮光片的物块A总质量为M和物块B的质量为m,用游标卡尺测出遮光片的
宽度为d,气垫导轨水平放置,按照如图所示的装置来连接器材;B.打开气垫导轨的充气源,释放物块A,光电门与数字计时器(图中未画出)连接,测出逛光片通过光电门G1、G2的遮光时间分别为t1、t2,同时测出遮光片从G1运动到G2的时间t;C.用刻度尺测出G1、G2间的距离L。回答下列问题
:(1)下列说法正确的是()A.本实验不需要把气垫导轨的右端垫高来补偿摩擦力B.本实验细线的拉力等于B的重力C.气垫导轨上方的细线与气垫导轨可不平行(2)若等式mgMm=+_____(用d、L、t1、t2表示)成立,则牛顿第二定律得到验证。(
3)若等式mgt=_____(用M、m、d、t1、t2表示)成立,则动量定理得到验证。【答案】(1)A(2)2222111()2dLtt−(3)2111()()Mmdtt+−【解析】【小问1详解】A.本实验验证牛顿第二定律,气
垫导轨和滑块间没有摩擦,所以不需要把气垫导轨右端垫高来补偿摩擦力,故A正确;B.由于滑块做匀加速直线运动,则物块B竖直向下做匀加速直线运动,则细线的拉力小于B的重力,故B错误;C.为了保证滑块做匀加速直线运动,所以气垫导轨上方的细线与气垫导轨应保
持平行,故C错误。故选A。【小问2详解】根据牛顿第二定律可得FMa=mgFma−=22221222111()22vvdaLLtt−==−所以的2222111()2mgdMmLtt=−+【小问3详解】根据21()FtMvv=−21()()mgFtmvv−=−所以2111()()mgtMmdtt=+
−12.实验小组用如图1所示的电路来测量电阻xR的阻值,图中标准电阻的阻值为0R,E为电源,1S为单刀单掷开关,2S为单刀双掷开关,R为滑动变阻器,A为理想电流表。合上开关1S,将开关2S掷于1端,将R的触头置于适当的位置,记下A的示数1I,然后将2S掷于2端,
记下A的示数2I。改变R触头的位置,多测几组1I、2I的对应值,作出12II−的函数关系图像如图2所示,回答下列问题:(1)按照图1所示的电路图,用笔画线代替导线将图3中实物图连接完整_____。(2)合上开关1S之前,R触头应置于_____(选填“
最右端”或“最左端”),多测几组1I、2I作12II−图像的目的是减小_____。(选填“系统”或“偶然”)误差。(3)写出图2中函数的表达式1I=_____,若图2中图线的斜率为k,可得xR=_____。【答案】(1)(
2)①.最左端②.偶然(3)①.220xIRIR+②.0(1)kR−【解析】【小问1详解】根据电路图连接实物图如图【小问2详解】[1]合上开关1S之前,保护电路可知,R触头应置于最左端;[2]多测几组1I、2I作12II−图像的目的是减小偶然误差。【
小问3详解】[1]根据欧姆定律可知2120xIRIIR=+[2]上式变形可得120(1)xRIIR=+根据图像斜率可知01xRkR=+为解得0(1)xRkR=−13.如图所示,倾斜直线OA与竖直直线OB间存在
延长线均指向O的汇聚形电场,∠AOB=60°,以O为圆心的圆弧AB上的电场强度大小均为E0,过B点的水平线BC、竖直线BD间存在电场强度大小为E(未知)、方向竖直向下的匀强电场,P点是B点右下方固定的点,两种类型的电场互不干扰。现让带电量为q、质量为m
不计重力的带正电粒子从A点以垂直OA的速度v0射入汇聚形电场,粒子正好沿着圆弧AB运动到B,接着进入匀强电场,粒子运动到P点时的速度正好与粒子在A点时的速度方向相同,且粒子从B到P的运动时间等于粒子从A到B的运动时间,求:(1)圆弧AB的半径以及粒子从A到B
的运动时间;(2)电场强度E的大小。【答案】(1)200mvEq,003mvEq(2)033E【解析】【小问1详解】粒子在AB间做匀速圆周运动,电场力提供向心力,则200vEqmR=所以200mvREq=粒子从A到B的运动时间为12tT=02RTv=所以0103
mvtEq=【小问2详解】粒子进入竖直向下的匀强电场中做类平抛运动,则20tan60atv=Eqam=21tt=联立解得033EE=14.如图所示,光滑硬直杆与水平面成37夹角固定放置,劲度系数为k的轻质弹簧一端连接在固定点O,另一端与可视为质点的圆环相连,圆环套在杆上。现让圆环从O点正
上方的A点由静止释放,当圆环运动到O点的等高点B时,圆环的动能恰好等于此位置弹簧的弹性势能。已知圆环在A点时弹簧处于原长状态,当圆环运动到P点时弹簧与杆垂直,A、B两点间的距离为5L,重力加速度为g,弹簧的弹性势能pE与形变量x的关系式为2
p12Ekx=,sin370.6=,cos370.8=,求:(1)圆环质量;(2)圆环运动到P点时杆对圆环的弹力大小;(3)圆环运动到B点时重力的瞬时功率。的【答案】(1)3kLg(2)3kL(3)35kLgL【解析】【小问1详解】由图可知5
sin373OALL==5cos374OBLL==圆环由A运动到B的过程,对于圆环与弹簧组成的系统,根据机械能守恒定律,有2p15sin372BmgLmvE=+由题意知()22p114322BmvEkLL=
=−联立求得3BvgL=3kLmg=【小问2详解】圆环运动到P点时,设杆对圆环的弹力大小为NF,对圆环进行受力分析,如图所示由垂直杆方向受力平衡,有Ncos37FmgF=+其中()33cos37FkLL=−
联立,求得N3kLF=【小问3详解】圆环运动到B点时,重力的瞬时功率为Gsin37BPmgv=又3BvgL=3kLmg=代入,求得G35kLgLP=15.如图所示,内壁光滑的细圆管轨道,由AB、BCD两部分组成,竖直放置固定在水平地面上,AB是抛物线形状,BCD是半径为R的圆弧轨道,两轨道平滑
连接,A点处的切线水平,B点处的切线与水平方向的夹角为60,CD是圆弧轨道的竖直直径。小球乙放置在C点,小球甲从A点由静止开始沿着管的内壁下滑,运动到C点时与乙发生弹性碰撞,碰撞刚结束时,甲、乙的速度等大反向,然后乙向上运动恰好能到达D点。重
力加速度为g,两小球均可视为质点,求:(1)甲、乙的质量之比;(2)A、B两点的高度差;(3)在A点给甲一个水平向右的初速度Av,若甲在细圆管内部从A运动到B的过程中与管壁恰好无作用力,则Av为多少。【答案】(1)1
3(2)7.5R(3)5AvgR=【解析】【小问1详解】甲运动到C点时与乙发生弹性碰撞,碰撞刚结束时,甲、乙的速度等大反向,有101122mvmvmv=+222101122111222mvmvmv=+其中12vv=−解得甲、乙的质量之比为1213mm=【小问2详解
】乙向上运动恰好能到达D点,则在D点的速度为0,对乙,根据动能定理有2222122mgRmv−=−对甲,根据动能定理有211012mgHmv=解得8HR=则A、B两点的高度差为(1cos60)7.5HHRR=−−
=【小问3详解】甲从B到C,根据平抛运动规律有2tan602tanHx==Axvt=212Hgt=解得5AvgR=