贵州省三联教育集团2022年秋季学期高二年级质量检测考试(二)物理试题
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
2.答卷前,请务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡规定的位置,在条形码粘贴区域规范贴条形码。
3.答卷时,请认真读题,客观题必须使用2B铅笔填涂,主观题必须使用黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置,字迹工整,笔迹清晰。
4.所有题目必须在答题卡上相应位置作答,在试卷上答题无效。
5.请保持答题卡平整,不能折叠,考试结束后,将答题卡交回(试卷不用收回)。
一、单项选择题:本题共7个小题,每题5分,共35分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目。
1.下列表述符合物理学史事实的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律
B.点电荷模型的建立运用了等效替代法
C.库仑用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场,促进了电磁现象的研究
D.库仑最早测出了元电荷e的数值
2.电路中非静电力做功的本领取决于( )
A.电路的总电流 B.电源的电动势
C.电源的内阻 D.电路的路端电压
3.如图所示,带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若不考虑其他力,则下列判断中正确的是( )
A.若粒子是从A运动到B,则粒子带正电;若粒子是从B运动到A,则粒子带负电
B.不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子必带负电
C.若粒子是从B运动到A,则其加速度增大
D.若粒子是从B运动到A,则其速度减小
4.如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电源两极,一个带正电小球悬挂在电容器内部。闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为,下列说法正确的是( )
A.保持开关S闭合,将A板向上移动少许,则减小
B.保持开关S闭合,将A板水平向左远离B板时,则不变
C.断开开关S,将A板水平向左远离B板时,则不变
D.断开开关S,将A板向上移动少许,则减小
5.如图,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t后,物体仍保持静止。以下说法中正确的是( )
A.物体的动量变化量为Ft
B.物体所受地面支持力的冲量大小为0
C.物体所受摩擦力的冲量大小为,方向水平向左
D.物体所受拉力F的冲量大小是,方向水平向右
6.如图所示,两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b,在连线上有距中点O等距离的两点c、d,则下列说法正确的是( )
A.O点的电势以及电场强度均为零
B.c、d两点的电势以及电场强度均相同
C.a、b两点的电势以及电场强度均相同
D.将一正试探电荷由无穷远处移到c点,其电势能减少
7.在如图所示的电路中,为定住电阻,电压表和电流表均为理想电表,当滑动变阻器的触片向b端移动时,则下列说法正确的是( )
A.电流表A的读数减小
B.两端的电压变化量相比,电压变化大
C.连接电容器两极板的导线上有电流
D.电源的输出功率减小
二、多项选择题:本题共3个小题,每个小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求的,全部选对得6分,部分选对得3分,有错选得0分。
8.电流的磁效应揭示了电与磁的关系。下面四幅图中描述磁场方向与电流方向之间的关系,其中磁感线分布正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,A、B、C、D、M、N点将半径的圆周六等分。空间内有一方向与圆平面平行的范围足够大的匀强电场(图中未画出)。已知A、C、M三点的电势分别为、、。下列判断正确的是( )
A.电场强度的方向由M指向A
B.将电子从D点沿圆弧经M点移动到N点,电场力先做负功再做正功
C.电场强度的大小为200V/m
D.该圆周上的点电势最高为
10.将一长木板静止放在光滑的水平面上,如图甲所示,一个滑块(可视为质点)以水平速度v0沿木板从左端向右端滑动,到达右端时恰能与木板保持相对静止,现将木板分成A和B两段,如图乙所示,并紧挨着放在水平面上,让滑块仍以初速度v0从木板左端向右端滑动,滑块与木板间的动摩擦因数处处相同,在以后的整个过程中下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,滑块克服摩擦力做的功一样多
B.系统因摩擦产生的热量甲图比乙图多
C.最终甲、乙两图中滑块受到合外力的冲量相同
D.图乙过程中滑块与B一定不会分离
三、实验题:本题共2个小题,共16分。
11.某研究性小组想用实验的方法测量某电阻丝材料的电阻率,首先截取了一段长为10cm的电阻丝,用多用电表粗略测量其电阻值约为,接下来进行了如下操作。
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,结果如图,则该电阻丝的直径为 mm;
(2)设计电路测量电阻丝的阻值。实验室中可以使用的器材有:
电源E(电动势2V,内阻不计)
电流表(量程,内阻约)
电流表(量程,内阻)
电压表(量程,内阻约)
滑动变阻器R()
定值电阻
定值电阻
开关及导线若干
要求测量尽可能准确,且电路便于调节,请在方框中画出电路图,并标注器材代号 。
12.某同学采用如图所示的装置进行验证动量守恒定律,并判断实验中两个小球的碰撞是否为弹性碰撞:
(1)若入射小球的质量为,半径为;被碰小球的质量为,半径为,则要求
A. B.
C. D.
(2)以下选项中哪些是本次实验必须注意的事项 。
A.斜槽必须光滑
B.斜槽末端必须水平
C.入射小球必须从同一高度释放
D.水平槽放上球时,球落点位置必须在斜面上
(3)实验中,经过多次从同一位置由静止释放入射小球,在记录纸上找到了未放被碰小球时,入射小球的平均落点,以及A球与球碰撞后,、两球平均落点位置、,并测得它们到抛出点的距离分别为、、。已知、两球的质量分别为、,如果、两球在碰撞过程中动量守恒,则、、、、之间需满足的关系式是: 。
(4)如果、两球的碰撞是弹性碰撞,则、、、、之间需满足的关系式是: 。
四、解答题(本题共3小题,共31分,解答时写出必要公式以及简要的文字说明。)
13.如图所示,将半径分别为、的单匝圆形线圈甲、乙放在水平面上,且两线圈为同心圆,在线圈甲内加垂直线圈平面向下的磁感应强度为的匀强磁场。则:(取3.14,计算结果保留3位有效数字)
(1)若磁场的磁感应强度减小到,则穿过两线圈的磁通量的变化量分别为多少;
(2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变,方向转到与竖直方向成角,则穿过线圈甲的磁通量的变化量为多少。
14.如图,有一竖直光滑绝缘半圆轨道固定于绝缘水平面上,匀强电场水平向右。一质量为m、电荷量为+q的带电小球,从圆轨道的最低点以某一初速度进入圆轨道,小球恰能沿半圆轨道运动到最高点B,然后向左水平抛出,竖直落在水平面上。已知半圆轨道半径为R,重力加速度为g。求:
(1)小球在圆轨道最高点的速度大小;
(2)匀强电场的场强大小。
15.如图所示,有一摆长为的单摆,将悬线拉至水平后释放摆球A,摆球A在最低点与置于水平面上的B球发生弹性碰撞,导致B球又跟置于同一水平面上的C球发生完全非弹性碰撞。已知A、B、C的质量均为,B、C两球与水平面间的动摩擦因数均为0.2,若B、C两球碰后共同向前运动的距离为0.25m,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)碰前B、C两球间的水平距离;
(2)B、C两球碰撞过程中损失的机械能。
1.A
【详解】A.牛顿在前人研究的基础上发现了万有引力定律,故A正确;
B.点电荷模型的建立运用了理想化物理模型法,故B错误;
C.法拉第用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场,促进了电磁现象的研究,故C错误;
D.密立根通过油滴实验最早测出了元电荷的数值,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】在不同的电源中,非静电力做功的本领也不相同,物理学中用电动势来表明电源的这种特性,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】AB.根据做曲线运动的物体所受合外力方向指向曲线内侧,可知静电力与电场线的方向相反,所以不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子必带负电,故A错误,B正确;
C.电场线密的地方电场强度大,所以粒子在B点时受到的静电力大,在B点时的加速度较大,若粒子是从B运动到A,则其加速度减小,故C错误;
D.从B到A过程中静电力与速度的方向成锐角,速度增大,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】AB.若保持S闭合,则电容器两极板之间的电压保持不变,因此根据
可知,将A板向上移动少许,距离d不变,电场强度不变,则电场力不变,θ将不变;将A板水平向左远离B板时,距离d增大,电场强度减小,则电场力减小,θ将减小,故A、B错误;
CD.若断开S,电容器带电量保持不变,由
可得
将A板水平向左远离B板时,由于Q、S不变,只是d变化,所以电场强度不变,故电场力不变,则θ不变;将A板向上移动少许时, Q不变,S减小,故电场力增大,则θ增大,故C正确,D错误。
故选C。
5.C
【详解】A.根据动量定理,物体动量的变化量等于物体合力的冲量,由于物体所受合力为零,则合力的冲量为零,则物体的动量变化量为零,故A错误;
B.对物体受力分析可知,地面对物体的支持力为
则在时间t内,支持力的冲量为
故B错误;
C.对物体受力分析可知,地面对物体的摩擦力为
方向水平向左
则在时间t内,摩擦力的冲量为
方向水平向左
故C正确;
D.则在时间t内,摩擦力的冲量为
方向沿拉力F的方向
故D错误。
故选C。
6.C
【详解】AC.根据等量异号的点电荷电场强度分布特点:中垂面为电势为0的等势面,在中垂线上各点的场强方向由正电荷指向负电荷,且与中垂线垂直,O点的场强最大,场强从O点沿中垂线向两边逐渐减小,中垂线上任意一点与关于O点的对称点场强大小相等,方向相同,故A错误,C正确;
B.两电荷连线上,电场强度方向由正电荷指向负电荷,沿电场线方向电势降低,则c点电势高于d点电势,由规律可知两点电场强度相同,故B错误;
D.中垂面为电势为0的等势面,则c点电势大于0,则将一正试探电荷由无穷远处移到c点,电势增大,电势能增大,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】A.当滑动变阻器的触片向b端移动时,阻值减小,根据串反并同可知,与串联的电流表示数增大,故A错误;
B.根据
可知
根据串反并同可知,与并联的电压减小,与串联的和r电压增大,故
,,
故
故
故B错误;
C.与并联的电容器两端电压减小,根据
可知极板电荷量减小,故有电流,故C正确;
D.当内外电阻相同时,电源输出功率最大,不知道内外电阻关系,无法判断输出功率变化,故D错误。
故选C。
8.AB
【详解】A.根据安培定则可知,因电流方向竖直向上,导线右侧磁场方向垂直纸面向里,而左侧则是垂直纸面向外,故A正确;
B.根据安培定则可知,因电流方向从右旋转到左,则螺线管内部磁场方向由右向左,因此右端是S极,左端是N极,故B正确;
C.根据安培定则可知,因环形电流顶端处垂直低面向里,则环形导线内部磁场方向从右向左,故C错误;
D.因电流方向竖直向下,依据安培定则可知,磁场方向应该是顺时针方向(俯视),故D错误。
故选AB。
9.AC
【详解】AC.在匀强电场中AM连线的中点G的电势
则电场线如图
故直线COGN为等势线,圆心点的电势为,可知电场强度的方向由M指向A;M、A两点间的距离
电场强度
故AC正确;
BD.过圆心O作MA的平行线,与圆的交点H处电势最高
圆上最高电势
沿圆周将电子从D点经M点移到N点,电势先升高后降低,电场力先做正功再做负功,故BD错误。
故选AC。
10.BD
【详解】AD.设滑块的质量为m,A部分的质量为M1,B部分的质量为M2,则滑块在木板上运动的过程中,系统的动量守恒,选择向右为正方向,对题图甲满足
mv0=(m+M1+M2)v
对题图乙满足
mv0=M1v1+(m+M2)v2
由于滑块滑过A后,在B上滑动的过程中,滑块的速度将大于A的速度,则有
v1
v
B.根据摩擦力乘以相对位移等于产生的热量,题图甲中的相对位移的大小大于题图乙中的相对位移的大小,则题图甲所示的过程产生的热量大于题图乙所示的过程产生的热量,故B正确;
C.两题图中最终滑块的速度不同,则可知末动量不相同,则由动量定理可知,滑块所受合外力的冲量不同,故C错误。
故选BD。
11. 1.665##1.664##1.663##1.666##1.667
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精准度为0.01mm,由图可知,该电阻丝的直径为
(2)[2]由于电源电动势,可知电压表V量程太大,应选用电流表与定值电阻串联,改装成新的电压表,量程为
由于采用2个电流表,根据
可较准确测量未知电阻的阻值,故电流表应采用外接法。滑动变阻器最大值只有5 ,为了使电表有更大的测量范围,滑动变阻器应采用分压接法,故电路图如图所示
12. B BCD
【详解】(1)[1]为保证两个小球都能从平台上抛出,则,要保证发生正碰,则,故选B。
(2)[2]AC.要求小球A碰撞之前速度相同,只需保证入射小球A从同一高度释放,故A错误,C正确;
B.斜槽末端水平,保证小球做平抛运动,故B正确;
D.B球落点必须在斜面上,这样三个球的落点构成的位移具有相同的斜面倾角,从而能推出碰撞前后的速度,故D正确。
故选BCD。
(3)[3]设碰撞前的A球的速度为v0,碰撞后A球的速度为vA,B球的速度为vB,以向右为正方向,由动量守恒得
两球离开轨道后做平抛运动,设小球的位移为L,斜面的倾角为,水平方向
竖直方向
解得
则
整理得
(4)[4]如果小球发生弹性碰撞,碰撞过程中系统机械能守恒,有机械能守恒定理得
整理得
13.(1);;(2)
【详解】(1)线圈甲面积正好与圆形磁场区域重合,设圆形磁场区域半径为r,则
故
线圈乙面积大于圆形磁场面积,有磁感线穿过的面积与线圈甲相同,故磁通量的变化量与线圈甲相同。
故
(2)磁场转过30°,线圈甲在垂直磁场方向的投影面积为,则
故
14.(1) ;(2)
【详解】(1)小球恰能运动到最高点,有
解得
(2)由最高点运动到水平面的过程,在竖直方向上有
水平方向上有
解得
15.(1)3m;(2)0.5J
【详解】(1)设A球到达最低点与B球碰撞前瞬间的速度大小为,则由机械能守恒定律可得
A球与B球发生弹性碰撞,故两球碰撞过程中动量守恒、机械能守恒。设碰后A球的速度大小为;B球的速度大小为,则有
设B、C两球碰后的共同速度为,向前运动的距离为,则有
设B、C两球碰撞前B球的速度大小为,则由动量守恒定律得
设碰前B、C两球间的水平距离为,由匀变速直线运动规律可得
代入数据可解得
(2)由于B、C两球碰撞之前B球的速度大小为,C球的速度为零,碰撞后二者的共同速度,故B、C两球碰撞过程中损失的机械能为
解得