陕西省吴起高级中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题(能力卷)(含答案)
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吴起高级中学2018—2019学年第二学期中期考试高二物理能力卷说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,考试时间100分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共48分)一、单项选择题 (共12小题,每小题4分,其中1-8为单选题,9-12为多选题 ,少选得2分,共计48分) 1. 下列说法正确的是( )A .根据mF a =可知:质量一定,物体的加速度与合外力成正比B .根据t v a ∆∆=可知:做匀加速直线运动的物体,速度变化量越大,加速度越大C .根据q F E =可知:电场中某一点的电场强度与检验电荷的电量成反比D .根据UQ C =可知:电容器极板上所带的电荷量越多,其电容就越大2. 我国自主研制的“嫦娥三号”,携带“玉兔”月球车已于2013年12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空,落月点有一个富有诗意的名字“广寒宫”。
落月前的一段时间内,绕月球表面做匀速圆周运动。
若已知月球质量为M ,月球半径为R ,引力常量为G ,对于绕月球表面做圆周运动的卫星,以下说法正确的是( ) A .线速度大小为M G R B .线速度大小为RGMC .周期为MG RT 24π=D .周期为MG R T 224π=3.A 、B 两个质量相同的物体在各自的外力作用下沿着同一方向做直线运动,它们的速度随时间的变化图线如图所示。
在0~t 0这段时间内,下列判断正确的是( )A .A 、B 两个物体所受的合外力相同 B .A 、B 两个物体的合外力所做的功相同C .A 、B 两个物体的合外力的冲量大小相等D .A 、B 两个物体的平均速度大小相等4.如图所示,兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况,在电梯地板上放置了一个压力传感器,将质量为4kg 的物体放在传感器上。
在电梯运动的某段过程中,传感器的示数为44N 。
g 取10m/s 2。
对此过程的分析正确的是 ( )A. 物体受到的重力变大B. 物体的加速度大小为1m/s 2C. 电梯正在减速上升D. 电梯的加速度大小为4m/s25.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三点,一个带正电的粒子仅在电场力的作用下沿这条电场线由a运动到c的过程中,其动能增加。
已知a、b间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc分别表示a、b、c三点的电势,用E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的场强大小。
根据上述条件所做出的下列判断中一定正确的是( ) A.E a = E b = E c B.E a>E b>E cC.φa–φb=φb–φc D.φa>φb>φc6.质量为1㎏的小球从离地面5m高处自由下落,与地面碰撞后上升的最大高度为3.2m,碰撞过程中,小球对地面的作用力为100N,空气阻力不计,则小球从下落开始到上升到最大高度的时间约为()A. 1.4sB. 1.6sC. 1.8sD. 2.0s7.如图所示,固定在竖直面内的光滑绝缘圆环上穿有一个小球P(视为质点),P带正电。
该空间同时存在匀强电场和匀强磁场。
电场方向竖直向上;磁场方向垂直于圆环平面向里。
将小球P从与圆心O等高处由静止释放后,小球逆时针运动到达圆环的最高点。
在此过程中()A.小球动能的增量等于电场力、洛伦兹力做功的代数和B.小球重力势能的增量等于电场力和重力做功的代数和C.小球机械能的增量等于电场力做的功D.小球电势能的增量等于重力做的功8.如果大量氢原子处在n=4的能级,可能有几种频率的光辐射出来?其中频率最大的光是氢原子在哪两个能级间跃迁时发出来的?()A.4种,其中频率最大的光是氢原子从n=4能级到n=1能级跃迁时发出B.6种,其中频率最大的光是氢原子从n=4能级到n=1能级跃迁时发出C.4种,其中频率最大的光是氢原子从n=4能级到n=3能级跃迁时发出D.6种,其中频率最大的光是氢原子从n=4能级到n=3能级跃迁时发出9.在如图所示电路中,电压表、电流表均为理想电表,电源内阻不可忽略。
开关S闭合后,在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中 ( )A.电压表的示数减小B.电压表的示数增大C.电流表的示数减小D.电流表的示数增大10.如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。
设两极板的正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ,平行板电容器的电容为C。
实验中极板所带电荷量可视为不变,则下列关于实验的分析正确的是( )A .保持d 不变,减小S ,则C 变小,θ变大;B .保持d 不变,减小S ,则C 变大,θ变大 C .保持S 不变,增大d ,则C 变小,θ变大D .保持S 不变,增大d ,则C 变大,θ变大11.如图所示,A l 和A 2是两个规格完全相同的灯泡,A l 与自感线圈L 串联后接到电路中,A 2与可变电阻串联后接到电路中。
先闭合开关S ,缓慢调节电阻R ,使两个灯泡的亮度相同,再调节电阻R 1,使两个灯泡都正常发光,然后断开开关S 。
对于这个电路,下列说法中正确的是( )A .再闭合开关S 时,A 2先亮,A l 后亮B .再闭合开关S 时,A l 和A 2同时亮C .再闭合开关S ,待电路稳定后,重新断开开关S ,A 2立刻熄灭,,A 1过一会儿熄灭D .再闭合开关S ,待电路稳定后,重新断开开关S ,A l 和A 2都要过一会儿才熄灭12.如图所示,圆形区域半径为R ,区域内有一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B ,P 为磁场边界上的最低点.大量质量均为m ,电荷量绝对值均为q 的带负电粒子,以相同的速率从P 点射入磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向.粒子的轨道半径为2R ,A 、C 为圆形区域水平直径的两个端点,粒子重力不计,空气阻力不计,则 ( ) A. 粒子射入磁场的速率为2RqBv m=B. 粒子在磁场中运动动的最长时间为3mt qBπ=C. 不可能有粒子从C 点射出磁场D. 若粒子的速率可以变化,则可能有粒子从A 点水平射出第Ⅱ卷(非选择题 共52分)二、实验题探究题(每空2分,共18分)13. 用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验中.(1)若小车的总质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,则当满足条件时,可认为小车受到合外力大小等于砝码和砝码盘的总重力大小.(2)在探究加速度与质量的关系实验中,下列做法中正确的是.A.平衡摩擦力时,不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时,都需要重新平衡摩擦力C.实验时,先接通打点计时器电源,再放开小车D.小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出(3)甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.如图乙是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出,计时器打点频率为50Hz,则小车运动的加速度为m/s2(保留两位有效数字).(4)乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a~图线后,发现当较大时,图线发生弯曲.该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.则该同学的修正方案可能是.A.改画a与的关系图线B.改画a与的关系图线C.改画a与的关系图线D.改画a与的关系图线14.如图是用来测量某电阻丝材料的电阻率的电路图.实验中把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上,移动滑片改变接触点P的位置,可改变接入电路中电阻丝的长度.实验可供选择的器材还有:器材编号器材名称规格与参数A 电池E 电动势3.0V,内阻未知B 电流表A1量程0~100mA,内阻约为5ΩC 电流表A2量程0~0.6A,内阻约为0.2ΩD 电阻箱R 0~999.9ΩE 开关、导线若干实验操作如下:a.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;b.将选用的实验器材,按照题图连接实验电路;c.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;d.接触点P在电阻丝上某位置时,闭合开关,调整电阻箱的阻值。
使电流表满偏,然后断开开关.记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.e.改变接触点P的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表再次满偏;重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.f.断开开关,整理好器材,进行实验数据分析.(1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如题图示,d=______mm;(2)实验中电流表应选择______(选填供选器材前的编号);(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如题图示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,那么电阻丝的电阻率表达式ρ=________(用R0、L o、d表示);(4)本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果_______(选填“有”或“无)影响.三、计算题(共36分,要求写出必要的文字说明和必要的方程)15.(10分)如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2m,BC是半径为R=0.40m的竖直半圆形光滑轨道,B为两轨道的连接点,C为轨道的最高点。
一小物块以v o=6m/s的初速度从A点出发,经过B点滑上半圆形光滑轨道,恰能经过轨道的最高点,之后落回到水平轨道AB上的D点处。
g取10m/s2,求:(1)落点D到B点间的距离;(2)小物块经过B点时的速度大小;(3)小物块与水平轨道AB间的动摩擦因数。
16.(12分)如图所示为一交流发电机的原理示意图,其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad=20cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=0.20Ω,线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀·xyO MP θB 速转动,角速度ω=100πrad/s。
线圈两端通过电刷E 、F 与阻值R =4.8Ω的定值电阻连接。
计算时π取3。
(1)从线圈经过中性面开始计时,写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式; (2)求此发电机在上述工作状态下的输出功率; (3)求从线圈经过中性面开始计时,经过41周期时间通过电阻R 的电荷量。
17.(14分)如图所示,虚线OM 与y 轴的夹角为θ=60°,在此角范围内有垂直于xOy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B .一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子从y 轴左侧平行于x 轴射入磁场,入射点为P .粒子在磁场中运动的轨道半径为R .粒子离开磁场后的运动轨迹与x 轴交于Q 点(图中未画出),且OQ =R .不计粒子重力.求:(1)粒子在磁场中运动的周期; (2)P 点到O 点的距离; (3)粒子在磁场中运动的时间.吴起高级中学2018—2019学年第二学期中期高二物理试题(能力卷)物 理 答案一、选择题(48分)二、实验题(16分 每空2分) 13.(1)M>>m ;(2)AC ;(3)0.45;(4)A14.(1)0.730mm ; (2)B. (3)200=4R d l πρ;(4)无影响.三、计算题(共40分)15.(1) 物块恰能经过轨道最高点,有2Cv mg m R=之后做平抛运动,有2122R gt =BD C x v t = 联立①②③解得0.8BD x =m (2) 物块从B 点到C 点过程中机械能守恒得2211222B C mv mv mgR =+ 联立①④解得25B v =(3) 物块从A 点到B 点做匀减速直线运动由动能定理得221122B o mgs mv mv μ-=- 将B v 代入⑤解得0.4μ=16.(1)线圈产生感应电动势的最大值E m =nB ωab×bc 解得:E m = 150V感应电动势随时间变化的表达式 e =E m sin ωt =150sin300t (V )(或150sin100πt )题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 A B C B D D C B BD AC AD ABD(2)线圈中感应电动势的有效值2752m==E E V (或106V ) 电流的有效值2152.08.4275=+=+=r R E I A交流发电机的输出功率即为电阻R 的热功率P =I 2R =2.16×103W (3)根据法拉第电磁感应定律有:t SB n t nE ∆∆=∆∆=φtr R SnB r R E I ∆+∆=+=)(根据欧姆定律有: 解得:C 10.0=∆=t I q17.(1)粒子进入磁场后做匀速圆周运动2qvB m R=v周期为 2πRT v= 解得 2πmT qB =(2)设运动轨迹交虚线OM 于A 点,圆心为y 轴上的C 点,AC 与y 轴的夹角为α;粒子从A 点射出后,运动轨迹交x 轴于Q 点,设AQ 与x 轴的夹角为β.过A 点作x 、y 轴的垂线,垂足分别为E 、F .sin AF R α=,tan 60AFOF ︒=, tan OFEQ β=,OQ AF EQ =+ αβ= 联立得到sin 13αα= 解得 30α=︒,或90α=︒ 设P 点到O 点的距离为h ,有sin AF R α=h R OC =-,3cos 3OC CF OF R AF α=-=-联立得到 cos(30)3h R R α=+︒ xyO AMQ P F C E αβ60°解得 3(1)h R = (30α=︒) 3(1h R =+(90α=︒) (3)当30α=︒时,粒子在磁场中运动的时间为 π126T m t qB== 当90α=︒时,粒子在磁场中运动的时间为 π42T m t qB==。