2020-2021学年云南省红河州第二中学高二下学期4月月考 物理
展开1.绝缘水平面上固定一正点电荷Q , 另一质量为m、电荷量为-q(q>0)的滑块(可看做点电荷)从a点以初速度v0沿水平面向Q运动,到达b点时速度减为零.已知a、b间距离为s , 滑块与水平面间的动摩擦因数为μ , 重力加速度为g.以下判断正确的是( )
A. 滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力
B. 滑块在运动过程中的中间时刻,速度的大小等于
C. 此运动过程中产生的内能为
D. Q产生的电场中,a、b两点间的电势差为
2.图甲是光电效应的实验装置图,图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象,下列说法不正确的是( )
A. 由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大 B. 由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说,其遏止电压只由入射光的频率决定
C. 遏止电压越大,说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大 D. 不论哪种颜色的入射光,只要光足够强,就能发生光电效应
3.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为, 其中=为平面上单位面积所带的电荷量,为常量。如图所示的平行板电容器,极板正对面积为S,其间为真空,带电荷量为Q。不计边缘效应时,极板可看作无穷大导体板,则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
4.如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k。一端固定在倾角为θ的斜面底端,弓一端与物块A连接;两物块A,B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,A,B两物块在开始阶段时间内的v-t关系分别对应图乙中A,B图线(t1时刻A、B的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g,则( )
A. t2时刻,弹簧形变量为0 B. t1时刻,弹簧形变量为
C. 过程中,拉力F逐渐增大 D. 过程中,拉力F做的功比弹簧弹力做的功少
5.如图所示,空气中有一折射率为 的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形 OAB,一束平行光平行于横截面,以45°入射角照射到OA上,OB不透光,若只考虑首次入射到圆弧AB上的光,则AB上有光透出部分的弧长为( )
A. B. C. D.
6.在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示。PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m,电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为 ,则下列说法正确的是( )
A. 此时线框中的电功率为
B. 此时线框的加速度为
C. 此过程中回路产生的电能为
D. 此过程中通过线框截面的电荷量为
7.在均匀介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两质点的距离均为s,如图所示.振动从质点1开始向右传播,质点1开始运动时的速度方向竖直向上.经过时间t,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形.关于这列波的周期和波速有如下说法:
①这列波的周期T=
②这亿波的周期T=
③这列波的传播速度v=
④这列波的传播速度v=
上述说法正确的是( )
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
8.有一等腰直角三角形形状的导线框abc,在外力作用下匀速地经过一个宽为d的有限范围的匀强磁场区域,线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象是如图中的( )
A. B. C. D.
9.如图所示,先接通K使平行板电容器充电,然后断开K。再使电容器两板间距离增大,则电容器所带的电荷量Q、电容C、两板间电压U、板间场强E的变化情况是( )
A. C不变,Q变小,U不变,E变小 B. C变小,Q变小,U不变,E不变
C. C变小,Q不变,U变大,E变小 D. C变小,Q不变,U变大,E不变
10.如图所示的电路中,A、B间电压恒为3.2V,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为30 μF,电流表为理想电流表.那么电路稳定时电容器所带的电量、电流表的读数分别是( )
A. 9.6×10﹣5 C,0.8 A B. 0,0.8 A C. 9.6×10﹣5 C,1 A D. 1.2×10﹣4C,0.8 A
11.如图所示,在光电效应实验中,用不相同频率的单色光照射光电管的阴极,关于光电效应,下列判断正确的是( )
A. 光电管的阴极材料不同,在入射光频率相同时,则遏止电压UC一定相同
B. 光电管的阴极材料不同,在入射光频率相同时,光电子的最大初动能一定相同
C. 如图电路中,只要入射光频率大于光电管阴极材料的极限频率,电流表示数一定不为零
D. 光电管阴极材料不同,但遏止电压UC-ν图像的斜率相同
12.“电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比.”这个规律用公式表示为Q=I2Rt.通过实验发现这个规律的物理学家是( )
A. 麦克斯韦 B. 奥斯特 C. 法拉第 D. 焦耳
13.近代物理和相应技术的发展,极大地改变了人类的生产和生活方式推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是( )
A. 若氢原子从 能级向 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从 能级向 能级跃迁时辐射出的光有可能使该金属发生光电效应
B. 查德威克预言了中子的存在,卢瑟福通过实验发现了中子
C. 玻尔理论成功解释了大量原子光谱规律,其局限性在于保留了经典粒子的观念
D. 钋( )是氡( )的衰变产物之一,故钋( )的比结合能大于氡( )的比结合能
14.纳米科技是跨世纪新科技,将激光束的宽度聚光到纳米级范围内,可修复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除,这是利用了激光的( )
A. 单色性 B. 方向性 C. 高能量 D. 粒子性
15.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称则( )
A. B,C两点场强大小和方向都相同 B. A,D两点场强大小相等,方向A相反
C. E,O,F三点比较,O点电势最高 D. B,O,C三点比较,O点场强最强
16.如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入水平向右的加速电场E1之后进入竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )
A. 偏转电场E2对三种粒子的冲量一样大 B. 三种粒子打到屏上时的速度一样大
C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同 D. 三种粒子一定打到屏上的同一位置
17.如图所示,弹簧振子在dc间振动,振子从a到b历时0.2s,振子经a、b两点时速度相同,若它从b再回到a的最短时间为0.4s,则该振子的振动周期为( )
A. 0.6s B. 0.8s C. 1.0s D. 1.2s
18.如图所示,用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素.设两极板正对面积为S , 极板间的距离为d , 静电计指针偏角为θ(θ与电容器两板间的电压U成正比).实验中,极板所带电荷量不变,若( )
A. 保持d不变,减小S , 则θ变小 B. 保持d不变,减小S , 则θ不变
C. 保持S不变,增大d , 则θ变小 D. 保持S不变,增大d , 则θ变大
19.如图既可以看成是用来描述山坡地势的等高线图,也可以看成是用来描述电场中电势高低的等势线图。若该图为等势线图,下列说法正确的是( )
A. M点的电势比N点高 B. M点的电势比P点低
C. a侧的电势降落比b侧慢 D. a侧的电场强度比b侧大
20.对于电场中A、B两点,下列说法中正确的是( )
A. 电势差的定义式 ,说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比
B. A,B两点间的电势差UAB与移动电荷的电荷量q无关
C. 把负电荷从A点移到B点电场力做正功,则有UAB>0
D. 电场中A,B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时静电力做的功
二、填空题(共3题;共5分)
21.如图所示,在匀强磁场中,与磁感应强度B成30°角放置一矩形线圈,共100匝,线圈长lab=10cm、宽lbc=8cm,线圈电阻r=1.0Ω,与它相连的电路中,电阻R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,磁感应强度变化如图乙所示,开关闭合后t=1.5s时R2中电流的大小为________A,此时左侧边ab所受的安培力大小________N.
22.一次实验时某同学用螺旋测微器测量(如图),示数为________ mm.
23.氦﹣氖激光器发出波长为633nm的激光,此激光光子的能量为________J (保留3位有效数字);此激光照到极限频率为4.55×l014Hz的金属铯表面,产生的光电子的最大初动能为________J (保留3位有效数字).(普朗克常量h=6.63×l0﹣34J•s,真空光速c=3.00×108m/s)
三、计算题(共2题;共10分)
24.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具,一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性,模型甲内部装有△m=100 g的压缩气体,总质量为M=l kg,点火后全部压缩气体以v =570 m/s的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出;模型乙分为两级,每级内部各装有 的压缩气体,每级总质量均为 ,点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出,喷出后经过2s时第一级脱离,同时第二级内全部压缩气体仍以速度v从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计,g取10 m/s2 , 求两种模型上升的最大高度之差。
25.如图14所示,质量为m=2 kg的小球系在轻弹簧的一端,另一端固定在悬点O处,将弹簧拉至水平位置A处由静止释放,小球到达距O点下方h=0.5 m处的B点时速度为2 m/s.求小球从A运动到B的过程中弹簧弹力做的功(g取10 m/s2).
四、解答题(共2题;共10分)
26.绳中有列正弦横波,沿x轴传播,图1中a、b是绳上两点,它们在x轴方向上的距离小于一个波长.a、b两点的振动图象如图2所示.试在图上a、b之间画出t=1.0s时的波形图.
27.如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距1m , 导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为 ,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量 ,棒与导轨的动摩擦因数为 ,匀强磁场的磁感应强度 ,方向竖直向下,为了使物体以加速度 加速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?
五、实验探究题(共3题;共13分)
28.用图甲中所示的电路测定一种特殊的电池的电动势和内阻,它的电动势E约为8V,内阻r约为30Ω,已知该电池允许输出的最大电流为40mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个定值电阻充当保护电阻,除待测电池外,可供使用的实验器材还有:
A.电流表A(量程0.05A,内阻约为0.2Ω)
B.电压表V(量程6V,内阻20kΩ)
C.定值电阻R1(阻值100Ω,额定功率1W)
D.定值电阻R2(阻值200Ω,额定功率1W)
E.滑动变阻器R3(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R4(阻值范围0~750Ω,额定电流1A)
G.导线和单刀单掷开关若干个
(1)为了电路安全及便于操作,定值电阻应该选________;滑动变阻器应该选________。(均填写器材名称代号)
(2)接入符合要求的实验器材后,闭合开关S,调整滑动变阻器的阻值,读取电压表和电流表的示数。取得多组数据, 作出了如图乙所示的图线。根据图象得出该电池的电动势E为________V,内阻r为________Ω。(结果均保留2位有效数字)
29.某同学用图Ⅰ所示装置来验证动量守恒定律,实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下痕迹,重复10次;然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次,小球半径忽略不计,回答下列问题:
(1)实验前,轨道的调节应注意________.
(2)实验中重复多次让a球从斜槽上释放,应特别注意________.
(3)在实验中结合图1,验证动量守恒的验证式是下列选项中的
A.ma =ma +mb
B.ma =ma +mb
C.ma =ma +mb .
30.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单向导电性,电流正向通过时几乎没有电阻,电流反向时,电阻很大).完成下列测量步骤:
⑴检查多用电表的机械零点.
⑵将红、黑表等分别插入正、负表笔插孔,二极管的两个极分别记作a和b,将红表笔接a端时,表针几乎不偏转,接b端时偏转角度很大,则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的________(填“a”或“b”)端.
⑶将选择开关拨至电阻“×100”挡位,进行正确的测量步骤后,发现表针偏角较小.为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,应重新选择量程进行测量.则该同学应选择________(“×10”或“×1k”)挡,然后________,再进行测量.测量后示数如图所示,则测量结果为________.
⑷测量完成后,将选择开关拨向________挡位置.
六、综合题(共2题;共22分)
31.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中:
(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,不自觉地碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了一些,如图甲所示.则他测出的折射率将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)乙同学在画界面时,不自觉地将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得折射率________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
32.如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过60°角到达位置B时,速度恰好为零.求:
(1)B、A两点的电势差UBA;
(2)电场强度E;
(3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T;
(4)运动过程中的最大速度.
答案解析
一、单选题
1.【答案】 D
2.【答案】 D
3.【答案】 D
4.【答案】 D
5.【答案】 B
6.【答案】 A
7.【答案】D
8.【答案】 B
9.【答案】 D
10.【答案】A
11.【答案】 D
12.【答案】 D
13.【答案】 D
14.【答案】C
15.【答案】 A
16.【答案】 D
17.【答案】 B
18.【答案】 D
19.【答案】 C
20.【答案】 B
二、填空题
21.【答案】0.02;0.2
22.【答案】8.075
23.【答案】3.14×10﹣19;1.23×10﹣20
三、计算题
24.【答案】 解:对模型甲:
对模型乙第一级喷气:
解得:
2s末:
对模型乙第一级喷气:
解得:
可得:
25.【答案】对小球和弹簧组成的系统,只有重力和弹簧的弹力做功,故机械能守恒,小球减少的重力势能转化为系统的动能和弹性势能,所以mgh=mv2+E弹 , E弹=mgh-mv2=6 J,W弹=-6 J.
即弹簧弹力对小球做功为-6 J.
四、解答题
26.【答案】解:由振动图象2可知:t=1.0s时,质点a处于正向最大位移处(波峰处),质点b处于平衡位置且向下振动.先画出一列沿x轴正方向传播的波形图,如图所示.在图左侧波峰处标出a点.b点在a的右测,到a点距离小于1个波长的平衡位置,即可能是b1、b2两种情况.而振动方向向下的点只有b2 . 题中所求沿x轴正方向传播的波在a、b之间的波形图即为图中ab2段所示.画到原题图上时波形如图甲(实线)所示. 同理可以画出波沿x轴负方向传播在a、b之间的波形图,如图乙(虚线)所示.
答:a、b之间画出t=1.0s时的波形图如图所示.
27.【答案】 解:导体棒的最大静摩擦力大小为 的重力为 ,则 ,要保持导体棒匀速上升,则安培力方向必须水平向左,则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b.
根据受力分析,由牛顿第二定律,则有
,
联立得:
五、实验探究题
28.【答案】 (1)R2;R4
(2)8.2;41
29.【答案】 (1)末端水平
(2)小球从同一点由静止释放
(3)A
30.【答案】a;×1k;重新进行欧姆调零;30kΩ;OFF或交流电压最高档
六、综合题
31.【答案】 (1)不变
(2)偏小
32.【答案】 (1)解:小球由A到B过程中,由动能定理得:mgLsin60°+qUAB=0
所以UAB=﹣
(2)解:BA间电势差为UBA=﹣UAB=
则场强E= =
(3)解:小球在AB间摆动,由对称性得知,B处绳拉力与A处绳拉力相等,而在A处,由水平方向平衡有:FTA=Eq= ,所以FTB=FTA=
(4)解:将电场力和重力等效为F′,当速度与F′垂直时,速度最大,F′与水平方向的夹角为θ,
根据几何关系
得θ=30°,根据动能定理,有:
解得:
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