2021-2022学年陕西省西安市长安区第一中学高二上学期第二次月考物理试题（Word版）

这是一份2021-2022学年陕西省西安市长安区第一中学高二上学期第二次月考物理试题（Word版），共13页。试卷主要包含了在同一匀强磁场中，α粒子等内容，欢迎下载使用。
长安一中2021-2022学年度第一学期第二次质量检测物理试题（总分：110分  时间：100分钟）一．选择题（本题共16小题，每题4分，共64分。其中1至10小题为单选题，四个选项中只有一个选项正确；11至16小题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分，请将正确选项填涂在答题卡上）1.如图所示，一个面积为2S的矩形线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.方向与线框平面夹角为30°角，O1、O2分别为bc边和ad边的中点．现将线框的右半边绕逆时针旋转90°，在这一过程中，通过线框的磁通量的变化量的大小为(　　)  BS       B. BS      C. BS     D．(－1) BS2.在同一匀强磁场中，α粒子（）和质子（）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子（    ）A．运动半径之比是2∶1                     B．运动速度大小之比是4∶1   C．运动周期之比是2∶1                     D．受到的洛伦兹力之比是2∶13.如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M，O为球心，∠AOB＝60°，OA水平，小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处．在将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中装置始终静止，则(　　)A．M槽对小物块的支持力逐渐减小           B．M槽对小物块的支持力先减小后增大  C．推力F先减小后增大                     D．推力F逐渐增大4.据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍．那么，一个在地球表面能举起56 kg物体的人，在这个行星表面能举起的物体的质量约为(地球表面重力加速度g取10 m/s2)( 　　)A．35kg           B．40 kg             C．45 kg              D．30 kg5.在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置，如图所示．有一种探测方法是，首先给金属长直管线通上电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为a；②在a点附近的地面上，找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF；③在地面上过a点垂直于EF的直线上，找到磁场方向与地面夹角为37°的b、c两点，测得b、c两点距离为L（ sin37°=0.6,cos37o=0.8）。由此可确定金属管线(　　   ) A．垂直于EF，深度为                  B．平行于EF，深度为C．垂直于EF，深度为               D．平行于EF，深度为 6.如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是 (　　)A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动B．开关闭合后并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合后并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合后并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动7.如图所示，质量为m，电荷量为e的电子，从A点以速度v0垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中(电场方向没有标出)，从B点射出电场时的速度方向与电场线成120°角，电子重力不计．则(　　)A．电子在电场中做变加速度曲线运动           B．A、B两点间的电势差UAB>0C．电子从A运动到B的时间t＝           D．电子在B点的速度大小v＝v08.现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12.5倍。此离子和质子的质量比约为(    )A.12               B.25                C.156               D.144           9.如图所示，在荧光屏MN上方分布着水平方向的匀强磁场，方向垂直纸面向里．距离荧光屏d处有一粒子源S，能够在纸面内不断地向各个方向同时发射电荷量为q，质量为m，速率为v的带正电粒子，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，已知粒子做圆周运动的半径为d，则(　　)A．粒子能打到屏上的区域长度为2dB．能打到屏上最左侧的粒子所用的时间为C．粒子从发射到打到屏上的最长时间为D．同一时刻发射的粒子打到屏上的最大时间差10.低空跳伞是一种极限运动，如图1所示，一般在高楼、悬崖等固定物上起跳．人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大，而且速度越大空气阻力增大得越快，因此低空跳伞下落的高度有限，导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短，所以其危险性比高空跳伞还要高．一名质量为70 kg的跳伞运动员背有质量为10 kg的伞包从某高层建筑跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v－t图象如图2所示，已知2 s末的速度为18 m/s，10 s末拉开绳索开启降落伞，16.2 s时安全落地，并稳稳的站在地面上，则由图象可估算(　　)A．开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功为－1.76×105 JB．起跳后2 s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力大小为720 NC．运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中(不计伞的质量及此过程中的空气阻力)，运动员所需承受地面的平均冲击力大小为1 750 ND．在打开伞的前10 s内运动员的平均速度为20 m/s11.一电荷量为－1.0×10－8 C的带电粒子P，只在电场力作用下沿x轴运动，运动过程中粒子的电势能Ep与位置坐标x的关系图像如图曲线所示，图中直线为曲线的切线，切点为(0.3,3)，切线交x轴于(0.6,0)．曲线过点(0.7,1)，则下列说法正确的是(　　)A．在x＝0.3 m处电场强度大小为103 N/C    B．在x＝0.3 m处电场强度大小为109 N/CC．x＝0.3 m处的电势比x＝0.7 m处的电势高 D．x＝0.3 m与x＝0.7 m间电势差的绝对值是200 V12.如图所示电路中，合上开关S后，电压表和电流表的读数分别为U、I，定值电阻R2消耗的功率为P，电容器所带的电荷量为Q，两电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列有关物理量之间变化关系的图象正确的是(　　)   13.污染对身体的危害非常严重，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。电源电压恒为3 V，R0为10 Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50～100间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是(　　)A．电压表示数为1 V时，属于重度污染        B．污染指数越小，电压表示数越大C．污染指数越大，电路中消耗的总功率越小   D．污染指数为50时，电压表示数为0.5 V14.如图所示，竖直固定一截面为正方形的绝缘方管，高为L，空间存在与方管前面平行且水平向右的匀强电场E和水平向左的匀强磁场B，将带电量为＋q的小球从管口无初速度释放，小球直径略小于管口边长，已知小球与管道的动摩擦因数为μ，管道足够长，小球不转动.则小球从释放到底端过程中(　　)A.小球先加速后匀速                           B.小球的最大速度为C.系统因摩擦而产生的热量为mgL－m()2  D.小球减少的机械能大于产生的热量15.如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，AB为直径，磁感应强度大小为B0，两个带电荷量均为＋q，质量均为m的带电粒子a、b，同时从边界上两点垂直直径AB方向并沿该平面射入磁场，粒子的初速度大小均为，两入射点与圆心的连线跟直径AB的夹角均为30°，不计两粒子重力及两粒子间的相互作用，则下列说法正确的是(　　)A．a、b两粒子都经过B点                       B．a、b两粒子可以在磁场中相遇C．a、b两粒子在磁场中的运动时间之比为5∶1     D．a、b两粒子离开磁场时的速度偏向角之比为1∶516.如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板。将长木板A静置于斜面上,A上放置一小物块B,初始时A下端与挡板相距L=4 m,现同时无初速度释放A和B。已知在A停止运动之前B始终没有脱离A且不会与挡板碰撞,A和B的质量均为m=1 kg,它们之间的动摩擦因数μ=,A或B与挡板每次碰撞损失的动能均为ΔE=10 J,忽略碰撞时间,重力加速度大小g取10 m/s2。则下列说法正确的是（    ）A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小v=2 m/sA第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小v=2 m/sA第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间Δt=2sA从静止到到第二次与挡板碰撞的时间Δt=S二、实验探究题（17题6分，18题8分，共14分，请将正确答案写在答题纸相应位置）17.几个同学在闲聊时说起了滑旱冰的物理学知识，于是大家想要粗略验证动量守恒定律，设计好方案后按下列步骤进行：a．在宽阔水平的场地上选取两个基准点为原点，分别向相反方向画射线，选取一定长度为标度画上刻度；b．两个同学穿好旱冰鞋分别站立在一个原点上，对推，旁边同学用智能手机跟拍；c．改变对推人数，比如一方两个同学相互抱住，另一方一个同学，旁边同学拍下运动场景；d．选取同学的运动轨迹基本沿着射线的视频，由视频得到一些相关数据．请回答：(1)要完成实验目的，选出下列你认为需要用到的数据________．A．本地重力加速度gB．对推双方的质量m1、m2C．对推双方滑行的标度数目n1、n2D．互推过程的时间，E．早冰鞋与地面之间的动摩擦因数μ(2)用选出的物理量写出验证动量守恒的表达式                                ．(3)写出可能影响验证的某一个因素________________________________________.18.某同学想测定某节干电池的电动势和内阻．(1)他先用多用电表粗测了干电池的电动势．图甲是测量时选择开关与表头指针所处的位置，则该电池的电动势为________V，实验结束后，应将选择开关拨到图中的________挡位(选填A、B、C或D)．(2)他再用乙图所示电路较精确测定该干电池的电动势和内阻，有待测电池、电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.1 Ω)、电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)、滑动变阻器(阻值0～100 Ω)、开关各一个、导线若干．为了防止实验测量时数据过密(即要求电压变化范围相对大一些)另外还配有一个阻值为1 Ω的定值电阻R0.①请按照图乙设计的电路图用笔画线将图丙实物电路图补充完整．②该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了图丁所示的U­I图像，则电源的电动势E＝1.50 V，电源内阻r＝________ Ω.(结果保留到小数点后一位)③在上述实验过程中存在系统误差．在图戊所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图戊中能正确表示二者关系的是________．三、计算题（共3道题，总计32分。19题8分，20题10分，21题14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位）19.下表是一辆电动车的部分技术指标，其中的额定车速是指电动车满载的情况下，在平直道路上以额定功率匀速行驶时的速度。额定车速18 km/h电源输出电压≥36 V整车质量40 kg充电时间6～8 h载重80 kg电动机的额定输出功率180 W电源36 V/12 Ah电动机的额定工作电压/电流36 V/6 A请根据表中的数据，完成下列问题(g取10 m/s2)。(1)在行驶的过程中，电动车受到的阻力是车重(包括载重)的k倍，假定k是定值，试推算k的大小；(2)若电动车以额定功率行驶，求速度为3 m/s时的加速度是多少？20.如图甲所示，M、N为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O′正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，设垂直纸面向里的磁场方向为正方向。有一群正离子在t＝0时垂直于M板从小孔O射入磁场。已知正离子质量为m、带电荷量为q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响。求：(1)磁感应强度B0的大小；(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v0的可能值。21.在光滑绝缘水平桌面上建立直角坐标系xOy，y轴左侧有沿y轴正方向的匀强电场E，y轴右侧有垂直水平桌面向上的匀强磁场B，在(－12，0)处有一个带正电的小球A以速度v0＝2.4 m/s沿x轴正方向进入电场，运动一段时间后，从(0，8)处进入y轴右侧的磁场中，并且正好垂直于x轴进入第4象限，已知A球的质量为m＝0.1 kg，带电量为q＝2.0 C，小球重力忽略不计，求：(1)电场强度E的大小；(2)磁感应强度B的大小；(3)如果在第4象限内静止放置一个不带电的小球C，使小球A运动到第4象限内与C球发生碰撞，碰后A、C粘在一起运动，则小球C放在何位置时，小球A在第4象限内运动的时间最长？(小球可以看成是质点，不考虑碰撞过程中的电量损失)
长安一中2021-2022学年度第一学期第一次质量检测物理答案一．选择题（本题共16小题，每题4分，共64分。其中1至10小题为单选题，四个选项中只有一个选项正确；11至16小题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分，请将正确选项填涂在答题卡上）题号12345678答案BCCADDCC题号910111213141516答案DAADBDADACACACD二、实验探究题（17题6分，18题8分，共14分，请将正确答案写在答题纸相应位置）7.(1)BC　(2)m1＝m2(3)双方早冰鞋与地面间的摩撇因数不同，地面平整程度不同，对推过程时间较长摩擦力的冲量较大，推开后同学身体有转动等等(任选一个作答)18.(1)1.46　C　(2)①实物电路图如图所示　               ②0.6　③A 三、计算题（共3道题，总计32分。19题8分，20题10分，21题14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位）19.　(1)由表可得到P出＝180 W，车速v＝18 km/h＝5 m/s，由P出＝Fv，匀速直线运动时有F＝f，其中f＝k(M＋m)g，解得k＝0.03。(2)当车速v′＝3 m/s时，牵引力F′＝，由牛顿第二定律知F′－k(M＋m)g＝(m＋M)a，解得a＝0.2 m/s2。答案　(1)0.03　(2)0.2 m/s220.(1)正离子射入磁场，由洛伦兹力提供向心力，即qv0B0＝；   做匀速圆周运动的周期T0＝联立两式得磁感应强度B0＝(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，离子的运动轨迹如图所示，两板之间正离子只运动一个周期即T0时，有r＝当在两板之间正离子共运动n个周期，即nT0时，有r＝(n＝1，2，3，…)联立求解，得正离子的速度的可能值为v0＝＝(n＝1，2，3，…)答案　(1)　(2)(n＝1，2，3，…)21.答案　(1)3.2 N/C　(2)1.5 T　(3)(24，0)解析　(1)小球A在电场中沿x、y轴方向上的位移分别设为x1、y1.有：x1＝v0t1，  y1＝at12，   a＝，联立可得：E＝3.2 N/C.(2)小球进入磁场时，有：vy＝at1，v＝，  cosθ＝，  v＝4 m/s，方向与y轴方向成37°，小球A在磁场中做匀速圆周运动，垂直于x轴进入第4象限，作出小球A运动的轨迹如图，设轨道半径为R1，由几何关系可得：R1＝＝ m，   根据Bqv＝m，   解得：B＝＝1.5 T.(3)在第4象限内A与C球发生完全非弹性碰撞，碰撞后速度设为v2，在磁场中做圆周运动的轨道半径设为R2.有：mv＝(m＋mC)v2，   Bqv2＝(m＋mC)，   解得：R2＝＝＝R1，即：小球运动的轨道半径不变，由周期公式T＝可得：碰撞后小球的速度变小，故碰后的周期变大，所以要使小球A在第4象限内运动的时间最长，小球C应放在小球A进入第4象限时的位置为：x＝R1＋R1sin53°＝0.24 m，即坐标为(24，0)．