2017-2018学年江西省南康中学高二下学期第一次大考物理试题 Word版
南康中学2017~2018学年度第二学期高二第一次大考
物 理 试 卷
一、选择题(共12个小题,每题4分,共48分。其中1—8题只有一个选项,9—12题有两个或者两个以上选项。选对4分,漏选2分,错选0分)
1. 区分横波和纵波的依据是( )
A.质点沿水平方向还是沿竖直方向振动
B.波沿水平方向还是沿竖直方向传播
C.质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是平行
D.波传播距离的远近
2.在磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里,如图所示,a.b.c.d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.c点的磁感应强度的值最小
B.c、d两点的磁感应强度大小相等
C.a、b两点的磁感应强度大小相等
D.b点的磁感应强度的值最大
3. 如图所示,一金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,当棒中通有由M流向N的电流时,悬线上有拉力,为了使拉力减小为零,下列措施可行的是( )
A.使磁场反向 B.使电流反向
C.适当增大电流强度 D.适当减小磁感应强度
4.如图所示,在A点放有电量为+Q的点电荷,在B点放有电量为-2Q的点电荷,在它们的连线上有M、N两点,且,比较M、N两点的场强大小和电势高低,则( )
+
A.EM >EN φM >φN B.EM >EN φM <φN
C.EM
φN
5.如图,平行板电容器两极板水平放置,现将其和二极管串联接在电源上,已知A极板和电源正极相连,二极管具有单向导电性.一带电小球沿AB中心水平射入,打在B极板上的N点,小球的重力不能忽略且始终重力一定大于电场力。现从同一位置保持水平速度不变,
通过上下移动A极板来改变两极板AB间距(两极板仍水平平行),则下列说法正确的是( )
A.若小球带正电,当AB间距增大时,小球将打在N的右侧
B.若小球带正电,当AB间距减小时,小球将打在N的右侧
C.若小球带负电,当AB间距减小时,小球将打在N的右侧
D.若小球带负电,当AB间距增大时,小球将打在N的左侧
6.如图所示,A、B两灯泡相同,L是带铁芯的电阻可忽略不计的线圈,下列说法中正确的是( )
A.开关K合上瞬间,A灯先亮 B灯后亮
B.K合上稳定后,A、B灯都亮着
C.K断开瞬间,A、B同时熄灭
D.K断开瞬间,B立即熄灭,A闪亮一下再熄灭
7. 如图所示,一理想变压器原线圈匝数n1=500匝,副线圈匝数n2=100匝,原线圈中接一交变电源,交变电源电压u=220sin 100πt(V).副线圈中接一电动机内阻为10Ω,电流表A2示数为1 A.电流表和电压表对电路的影响忽略不计,则下列说法正确的是: ( )
A.此交流电的频率为100 Hz
B.此电动机输出功率为44 W
C.电流表A1示数为0.2 A
D.如果电动机被卡住而不损坏,则电源的输出功率变为原来的5.5倍
8.如图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置,若v1∶v2=1∶2,则在这两次过程中( )
A.回路电流I1∶I2=2∶1
B.产生的热量Q1∶Q2=1∶2
C.通过任一截面的电荷量q1∶q2=1∶2
D.外力的功率P1∶P2=1∶2
9.带电小球以一定的初速度竖直向上抛出,能够达到的最大高度为;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为,小球上升的最大高度为;若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为,小球上升的最大高度为,如图所示.不计空气阻力,则( )
A. B.
C. D.
10. 物体做简谐运动的过程中,有两点A、A′关于平衡位置对称,则物体( )
A.在两点处的位移相同 B.在两点处的速度可能相同
C.在两点处的速率一定相同 D.在两点处的加速度一定相同
11.如图为某质点做简谐运动的图象,则由图线可知( )
A.t=2.5s时,质点的速度与加速度同向
B.t=1.5s时,质点的速度与t=0.5s时速度等大反向
C.t=3.5s时,质点正处在动能向势能转化的过程之中
D.t=0.1s和t=2.1s时质点受到相同的回复力
12.如图是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。t = 0时质点1开始竖直向上运动,经过四分之一周期,质点5开始运动。下列判断正确的是( )
A.时质点5的运动方向向下 B. 时质点8的加速度方向向下
C.时质点12的运动方向向下 D. 时质点17开始运动
二、实验题(共6空,每空3分,共18分)
13. (9分) “用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示,实验中用所挂钩码的重力的大小作为细线对小车的拉力F。通过增加钩码的数量,多次测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a -F图线,如图乙所示。
(1)图线________(选填“①”或“②”) 是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的;
(2)在轨道水平时,小车运动的阻力Ff=________ N;
(3)图乙中,拉力F较大时,a- F图线明显弯曲,产生误差。为避免此误差可采取的措施是________。
A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动
B.在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车的总质量
C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替钩码的重力
D.更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验
14.(9分)(1)某同学选择多用电表的“×1”挡测量一电阻的阻值。正确操作后得到如图所示的指针情况。则电阻的阻值为__________Ω。
(2)为了精确测量该电阻Rx的阻值,该同学从实验室找来了下列器材:
电流表A1(0−40 mA.内阻r1=11.5 Ω)
电流表A2(0−100 mA.内阻r2≈5 Ω)
滑动变阻器R(0−10 Ω)
电源E(电动势1.5 V、内阻不能忽略)
开关、导线若干
①实验中要求调节范围尽可能大,在方框内画出符合要求的电路图,并在图中注明各元件的符号。
②用I1、I2分别表示电流表A1、A2的示数,该同学通过描点得到了如图所示的I1−I2图像,则电阻的阻值为 Ω。
三、计算题(共34分,要有必要的分析和计算过程,直接写答案不给分)
15.(8分)下图为一简谐波在t=0时刻的波形图,介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=Asin 5πt,求:⑴该波的速度;⑵在给定的直角坐标系中画出t=0.3 s时的波形图(至少画出一个波长).
16. (8分)如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长为,ad边长,放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以n=3000r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,t=0时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外,cd边正转入纸内。
(1)写出感应电动势的瞬时表达式;
(2)线圈转一圈外力做功多少?
17. (8分) 平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场。不计粒子重力。求:
⑴粒子在磁场中的运动时间;
⑵粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离。
18.(10分)如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角,两导轨的间距l=0.50 m,一端接有阻值R=1.0 Ω的电阻.质量m=0.10 kg的金属棒ab置于导轨上,与导轨垂直,电阻r=0.25 Ω.整个装置处于磁感应强度B=1. 0 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.t=0时刻,对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,使之由静止开始运动,运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示.电路中其他部分电阻忽略不计,g取10 m/s2.求:
(1)4.0 s末金属棒ab瞬时速度的大小;
(2)3.0 s末力F的大小;
(3)已知0~4.0 s时间内电阻R上产生的热量为0.64 J,试计算F对金属棒所做的功.
南康中学2017~2018学年度第二学期高二第一次大考
物理试卷参考答案
一、选择题(共12个小题,每题4分,共48分。其中1—8题只有一个选项,9—12题有两个或者两个以上选项。选对4分,漏选2分,错选0分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
A
C
D
C
D
C
B
BCD
BC
AC
BD
二、实验题(共6空,每空3分,共18分)
13、(1)① (2)0.5 (3)C
14、(1)12 ; (2)①见图;②11.5
三、计算题(共34分,要有必要的分析和计算过程,直接写答案不给分)
15、解析 (1)、由简谐运动表达式可知ω=5π rad/s,t=0时刻质点P向上运动,
故波沿x轴正方向传播.由波形图读出波长λ=4 m.
T= ①
由波速公式,知v= ②
联立①②式,代入数据可得
v=10 m/s ③
(2)、t=0.3 s时的波形图如图所示.
16、(1)的转速匀速转动,所以线圈的角速度
感应电动势的最大值为:
所以感应电动势的瞬时值表达式为
(2)电动势有效值为,电流,线圈转一圈外力做功等于电功的大小,
即
17、解:⑴qvB=m,,
又,
⑵粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动,轨迹如图所示,
根据洛伦兹力提供向心力,有qvB=m
解得R=
根据轨迹图知PQ=2R=2,∠OPQ=60°
粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为OP=2PQ=
18、(1)由题图乙可得:t=4.0 s时,I=0.8 A.
根据I=,E=Blv
解得:v=2.0 m/s.
(2)由I=和感应电流与时间的线性关系可知,金属棒做初速度为零的匀加速直线运动.
由运动学规律v=at
解得4.0 s内金属棒的加速度大小a=0.5 m/s2
对金属棒进行受力分析,根据牛顿第二定律得:
F-mgsin 30°-F安=ma
又F安=BIl
由题图乙可得,t=3.0 s时,I=0.6 A
解得F安=0.3 N,外力F=0.85 N
(3)根据焦耳定律:Q=I2Rt Q′=I2rt
解得在该过程中金属棒上产生的热量Q′=0.16 J
电路中产生的总热量为:Q总=0.80 J
根据能量守恒定律有:
WF=ΔEp+Q总+mv2
ΔEp=mgxsin 30°
x=at2
解得ΔEp=2.0 J
F对金属棒所做的功WF=3.0 J