一、选择题
1. 真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F。如果保持这两个点电荷的带电量不变,而将它们之间的距离变为原来的4倍,那么它们之间的静电力的大小为
A. B. C. D.
2. 将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,下列描绘
皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图像,可能正确的是( )
A
B
C
D
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3. 如图所示,A、虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹,B 为其运动轨迹上的两点。小球经过A点时,速度大小为10 m/s、
与竖直方向夹角为60°;它运动到B点时速度方向与竖直方向夹角为30°。不计空气阻力,重力加速度取10m/s²,下列叙述正确的是
A. 小球通过B点的速度为12m/s B. 小球的抛出速度为5m/s
C. 小球从A点运动到B点的时间为1s
D. A、B之间的距离为6m
4. 如图甲所示,在升降机顶部安装了一个能够显示拉力的传感器,传感器下方挂一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止,以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器所显示的弹力F的大小随时间t变化的图象如图乙所示, g为重力加速度,则下列选项正确的是 A.升降机停止前在向上运动
B.0~t1时间小球处于失重状态,t1~t2时间小球处于超重状态 C.t1~t3时间小球向下运动,速度先增大后减少 D.t3~t4时间小球向上运动,速度在减小
5. 如图所示,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O点。现给电容器缓慢充电,使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电,直到悬线与竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触。则第二次充电使电容器正极板增加的电量是( )
A.Q/2 B.Q C.3Q D.2Q
6. 如下图所示的情况中,a、b两点电势相等、电场强度也相同的是( )
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A.带等量异种电荷的平行金属板之间的两点 B.离点电荷等距的任意两点
C.两等量同种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点
D.两等量异种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点
7. 某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将
A. 左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B. 左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C. 左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D. 左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
8. 一质点在一直线上运动,第1s内通过1m,第2s内通过2m,第3s内通过3m,第4s内通过4m.该质点的运动可能是( ) A. 变加速运动
B. 初速度为零的匀加速运动 C. 匀速运动
D. 初速度不为零的匀加速运动 9. 甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图象 分别如图中的a和b所示。在t1时刻( )
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A. 它们的运动方向相同 B. 它们的运动方向相反
C. 甲的速度比乙的速度大 D. 乙的速度和甲的速度相等
10.甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶,其v-t图像如图所示,在 t=0时刻,乙车在甲车前方x0处,在t=t1时间内甲车的位移为x.下列判断正确的是( )
A. 若甲、乙在t1时刻相遇,则x0=B. 若甲、乙在C. 若x0=
1x 3t13时刻相遇,则下次相遇时刻为t1 223x ,则甲、乙一定相遇两次 41D. 若x0=x,则甲、乙一定相遇两次
2
11.下列各项中属于电磁波的是
A. X射线 B. 引力波 C. 湖面上的水波 D. 可见光
12.在匀强电场中,把一个电量为q的试探电荷从A移动到B点。已知场强为E,位移大小为d,初末位置电势差为U,电场力做功为W,A点电势为。下面关系一定正确的是 A. B. C. D.
13.如图所示,竖直平行线MN、PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界PQ),磁感应MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为q/m的带负电粒子,强度为B,速度大小相等、方向均垂直磁场。粒子间的相互作用及重力不计。设粒子速度方向与射线OM夹角为θ,当粒子沿θ=60°射入时,恰好垂直PQ射出。则
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A.从PQ边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间为B.沿θ=120°射入的粒子,在磁场中运动的时间最长 C.粒子的速率为
x-kw
D.PQ边界上有粒子射出的长度为
14.如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块的速度随时间变化关系如图乙所示,v0、t0已知,则
A. 传送带一定逆时针转动 B.
C. 传送带的速度大于v0 D. t0后木块的加速度为
15.如图所示,两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度A.抛出的初速度大小之比为1:4
、
水平抛出,落在地面上的位置分别是
A、B,O′是O在地面上的竖直投影,且O′A:AB =1:3。若不计空气阻力,则两小球
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B.落地速度大小之比为1:3
C.落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4:1 D.通过的位移大小之比为1:
16.一斜劈A静止在粗糙的水平面,在其斜面上放着一滑块B,若给滑块B一平行斜面向下的初速度v0,则B正好保持匀速下滑。如图所示,现在B下滑过程中再加一个作用力,则以下说法正确的是:
A. 在B上加一竖直向下的力F1,则B将保持匀速运动,A对地无摩擦力的作用
B. 在B上加一沿斜面向下的力F2,则B将加速运动,A对地有水平向左的静摩擦力的作用 C. 在B上加一水平向右的力F3,则B将减速运动,在B停止前A对地有向右的摩擦力的作用 D. 无论在B上加什么方向的力,在B停止前A对地都无静摩擦力的作用
二、填空题
17.物理爱好者陈向阳同学,为了深入研究“动能定理或功能关系”,利用气垫导轨独立设计了如图甲所示的实验裝置。劲度系数k=100N/m的弹簧一端固定在导轨左端,右端紧靠质量m=1kg的滑块,但不连接。
①测量遮光条的宽度d;利用游标卡尺测量,示数如图乙所示,则d=_________mm。
②测量弹簧的压缩量Δx:陈向阳同学打开气源,调节气垫导轨至水平,并使滑块悬浮在导轨上,向左推滑块
-3
使弹簧压缩Δx,然后释放滑块,遮光条通过光电门的时间Δt=1x10s,请你推断弹簧压缩量Δx=_____。(弹
性势能与压缩量的关系式,结果保留两位有效数字)
18.如图所示, 在xOy平面的第Ⅰ象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,在第Ⅳ象限内,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。P点是x轴上的一点,在原点O处放置一粒子放射源,能沿xOy平面,以与x轴
速度v0向第一象限发射某种带正电的粒子。已知粒子x轴相交于A点,第n次偏转后恰好通过P点,不计粒子重
横坐标为x0。现成45°角的恒定第1次偏转后与力。求:
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q
(1)粒子的比荷;
m
(2)粒子从O点运动到P点所经历的路程和时间。
(3)若全部撤去两个象限的磁场,代之以在xOy平面内加上与速度v0垂直的匀强电场(图中没有画出),也能使粒子通过P点,求满足条件的电场的场强大小和方向。
19.一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是“×1”“×10”“×100”。用“×10”挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到__挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是__,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是___ Ω。
三、解答题
20.传送带与水平面夹角30°,皮带以25 m/s的速率运动,皮带轮沿顺时针方向转动,如图所示。今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5 kg的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为B的长度为30 m,g取10 m/s2,则物体从A运动到B的时间为多少?
,若传送带A到
21.如图所示,半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道DC相切于C,圆轨道的直径AC与斜面垂直。质量为m的小球从A点左上方距A高为h的斜上方P点以某一速度水平抛出,刚好与半圆轨道的A点相切进入半圆轨道内侧,之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的D处。已知当地的重力
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50
加速度为g,取R=h,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,求:
9(1)小球被抛出时的速度v;
0
(2)小球到达半圆轨道最低点B时,对轨道的压力大小; (3)小球从C到D过程中克服摩擦力做的功W。
22.如图所示,以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,一滑板静止在
光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E点,运动到A时刚好与传送带速度相同,然后经A沿半圆轨道滑下,再经B滑上滑板。滑板运动到C时被牢固粘连。物块可视为质点,质量为m,滑板质量M=2m,两半圆半径均为R,板长l =6.5R,板右端到C的距离L在R<L<5R范围内取值。E距A为s=5R。物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因素均为μ=0.5,重力加速度取g。
(1)求物块滑到B点的速度大小; 判断物块能否滑到CD轨道的中点。
(2)试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功Wf与L的关系,并
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孟村回族自治县一中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理(参考答案) 一、选择题
1. 【答案】D
【解析】在距离改变之前库仑力为:
,故D正确,ABC错误。
2. 【答案】C
【解析】设皮球受到的阻力为F=kv,根据牛顿第二定律可得mg+F=ma,两式联立可得 mg+kv=ma,皮球上升过程中速度逐渐减小,则加速度也逐渐减小,且减小的越来越慢,当v→0时a=g,故C项正确。 3. 【答案】C
【解析】根据速度的分解与合成可得小球平抛运动的初速度为:B点的速度为:
,小球通过
,带电量不变,而将它们之间的距离变为原来的4倍时库仑力为:
,故AB错误;根据速度的分解与合成可得小球在A点时竖直分速度为:
,在B点的竖直分速度为:
,则小球从A点到B点的时间为:
,故C正确;根据速度位移公式可得A、B之间的竖直距离为:
,A、B间的水平距离为:
,故D错误。所以C正确,ABD错误。
4. 【答案】AC
5. 【答案】D 6. 【答案】D 7. 【答案】AD 【
,则A、B之间的距离为:
解析】
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【名师点睛】此题是电动机原理,主要考查学生对物理规律在实际生活中的运用能力;关键是通过分析电流方向的变化分析安培力的方向变化情况。 8. 【答案】AD 9. 【答案】A 10.【答案】BD 11.【答案】AD
【解析】可见光、X射线都属于电磁波;湖面上的水波属于机械波,引力波不属于电磁波,故AD正确,BC错误。 12.【答案】A
【解析】因初末位置电势差为U,则电场力的功为W=Uq,选项A正确;因位移d不一定是沿电场线的方向,则U=Ed不一定正确,故选项BCD错误;故选A. 13.【答案】BD
【解析】粒子在磁场中运动过程中,洛伦兹力充当向心力,运动半径
因为所有粒子
和速度都相同,
故所有粒子的运动半径都一样,当粒子沿θ=60°射入时,恰好垂直PQ射出,可得,故
,解得,当粒子轨迹与PQ边界相切时,轨迹最长,运动时间最长,此时根据几何知识可
,B正确,C
得θ=120°,此时是粒子打在PQ边界上的最低的点,故相对Q的竖直位移为
错误;由于v一定,则弧长最短时,时间最短,根据分析可知当粒子沿着边界MN方向向上射入时最短,此时
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圆心在MN上,θ=30°,所以,此时是粒子打在边界PQ的最上端,根据几何知识可得
该点相对O点竖直位移为误,D正确。 14.【答案】AD
,故PQ边界上有粒子射出的长度为,A错
【解析】试题分析: A、若传送带顺时针转动,当滑块下滑(块上滑(
),将一直匀加速到底端;当滑
,由图可知
),先匀加速运动,在速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图象;故传送带
是逆时针转动,选项A正确.B、滑块在0~t0内,滑动摩擦力向下作匀加速下滑,
,则
,选项B错误.C、只有当滑块的速度等于传送带的速度时,滑块所受的摩擦力变成
,代入μ值得
,
斜向上,故传送带的速度等于v0,选项C错误.D、等速后的加速度选项D正确。故选AD.
考点:考查牛顿第二定律、匀变速直线运动.
【名师点睛】本题的关键1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑.2、小木块两段的加速度不一样大. 15.【答案】AC
16.【答案】AD
【解析】物块B原来保持匀速下滑,A静止,以滑块和斜面组成的整体为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件得知地面对斜面没有摩擦力,如有摩擦力,整体的合力不为零,将破坏平衡状态与题矛盾,对B,有:
mgsinfmgcos,即得sincos, 是斜面的倾角;
A、当施加竖直向下的力F1时,对整体受力分析,在竖直方向合力为零,水平方向合力为零,故地面对A无摩擦力,对B受力分析可知, (mgF)sin(mgF)cos0,所以B做匀速运动,故A正确; B、在B上加一沿斜面向下的力F2,如图,物块所受的合力将沿斜面向下,故做加速运动,但B与斜面间的弹力大小不变,故滑动摩擦力大小不变,即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上,则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下,则斜面水平方向仍无运动趋势,故仍对地无摩擦力作用,故B错误; C、在B上加一水平向右的力F3,沿斜面方向: mgsinF3cos(mgcosF3sin)<0,故物体做减速运动;对物块,所受支持力增加了F3sin,则摩擦力增加F3sin,即支持力与摩擦力均成比例的增加,其合力方向还是竖直向上,如图:
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则斜面所受的摩擦力与压力的合力放还是竖直向下,水平放向仍无运动趋势,则不受地面的摩擦力,故C错误;
D、无论在B上加上什么方向的力,B对斜面的压力与B对斜面的摩擦力都是以1:的比例增加,则其合力的方向始终竖直向下,斜面便没有运动趋势,始终对地面无摩擦力作用,故D正确。
点睛:滑块原来匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,以滑块和斜面整体为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力和支持力,木块可能受两个力作用,也可能受到四个力作用。
二、填空题
17.【答案】 (1). 4.0 (2). 0.40
0.1mm=4.0mm。 【解析】(1)由图知第10条刻度线与主尺对齐,d=3mm+10×(2)滑块通过光电门时的速度为:入数据解得:
。
,根据能量守恒得:
,即
,代
2mv018.【答案】 (1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qv0B
Rmv0 解得粒子运动的半径:R
qB 由几何关系知,粒子从A点到O点的弦长为:2R 由题意OP是n个弦长:n2Rx0 解得粒子的比荷:
2nv0q mBx0(2)由几何关系得,OA段粒子运动轨迹的弧长是1/4圆的周长,所以:=
2R
2x0
242x0s 粒子从O点到P点经历的时间:t= v04v0
粒子从O点到P点的路程:s=n=
nR(3)撤去磁场,加上匀强电场后,粒子做类平抛运动, 由
2x0v0t'2第 12 页,共 15 页
2x01qE'2t22m 得E
19.【答案】 (1). “×100”; (2). 欧姆调零(或重新欧姆调零); (3). 2.2×103(或2.2 k);
【解析】选电阻挡测电阻时指针偏转角度很小,说明所选倍率太小,应选用更高倍率挡,使指针尽可能偏转到表盘的中间位置附近,该位置附近有较高的精度。欧姆挡每换一次倍率,需重新进行欧姆调零。由表盘的示数
3
可知,该电阻的阻值为2.2×10Ω。
2Bv0 方向:垂直v0指向第Ⅳ象限. n三、解答题
20.【答案】t=2.2 s
【解析】设从物块刚放上直到与皮带达到共同速度25 m/s,物体位移为s1,加速度a1,时间t1,因物块速度小于皮带速度大小 根据牛顿第二定律有:
,方向沿斜面向下
由于
故匀速运动的位移为所用时间则总时间为
,所以物体将以速度v做匀速直线运动
【名师点睛】该题目的关键就是要分析好各阶段物块所受摩擦力的大小和方向,并对物块加速到与传送带有相同速度后,物块会怎么样运动进行判断。
416
21.【答案】 (1) 2gh (2)5.6mg (3) mgh
39
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【解析】
(2)A、B间竖直高度H=R(1+cos θ)
11
设小球到达B点时的速度为v,则从抛出点到B过程中有mv02+mg(H+h)= mv2
22
2v
在B点,有FN-mg=m
R解得FN=5.6mg
由牛顿第三定律知,小球在B点对轨道的压力大小是5.6mg。
(3)小球沿斜面上滑过程中克服摩擦力做的功等于小球做平抛运动的初动能,有 116
W=mv02=mgh。 29
22.【答案】
【解析】(1)滑块从静止开始做匀加速直线运动到A过程,滑动摩擦力做正功,滑块从A到B,重力做正功,
根据动能定理,,解得: 。
(2)滑块从B滑上滑板后开始作匀减速运动,此时滑板开始作匀加速直线运动,当滑块与滑板达共同速度时,
二者开始作匀速直线运动。设它们的共同速度为v,根据动量守恒对滑块,用动能定理列方程:对滑板,用动能定理列方程:
,解得:s1=8R ,解得:s2=2R
,解得: 。
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由此可知滑块在滑板上滑过s1-s2=6R时,小于6.5R,并没有滑下去,二者就具有共同速度了。
当2R≤L<5R时,滑块的运动是匀减速运动8R,匀速运动L-2R,匀减速运动0.5R,滑上C点,根据动能
定理:,解得:
,滑块不能滑到CD轨道的中点。
,
当R<L<2R时,滑块的运动是匀减速运动6.5R+L,滑上C点。根据动能定理:
,解得:
当
以滑块不可能滑到CD轨道的中点。
时,可以滑到CD轨道的中点,此时要求L<0.5R,这与题目矛盾,所
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