安徽省滁州市定远县育才学校2020学年高二物理下学期第三次月考试题（实验班）(1)

安徽省滁州市定远县育才学校2020学年高二物理下学期第三次月考试题（实验班）(1)

育才学校2020学年度第二学期第三次月考 ‎ 高二实验班物理试题 一、选择题(1-7小题为单选题,每小题3分,8-14小题为多选题,每小题4分,共49分)‎ ‎1.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p甲＝‎5 kg·m/s，p乙＝‎7 kg·m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球的动量变为p乙′＝‎10 kg·m/s，则两球质量m甲与m乙的关系可能是(　　)‎ A．m甲＝m乙 B．m乙＝‎2m甲 C．m乙＝‎4m甲 D．m乙＝‎6m甲 ‎2.如下图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab＝bc＝L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为(　　)‎ A．BLv B．BLvsinθ C．BLvcosθ D．BLv(1＋sinθ)‎ ‎3.理想降压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后，接6 V恒定直流电源，如图所示，当副线圈的负载电阻R2变小时，以下说法正确的是(　　)‎ A．输出功率增大 B．A2读数增大 C．A1读数增大 D．A1读数不为零，且保持不变 ‎4.水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等．碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的(　　)‎ A．30% B．50% C．70% D．90%‎ ‎5.如图所示，导体杆OP在作用于OP中点且垂直于OP的力作用下，绕O轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B，AO间接有电阻R，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P，则(　　)‎ A．外力的大小为2Br B．外力的大小为Br C．导体杆旋转的角速度为 D．导体杆旋转的角速度为 ‎6.质量为m、半径为R的小球，放在半径为2R、质量为‎2m的大空心球壳内，如图所示，当小球从图示位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的位移为(　　)‎ A．，方向水平向右 B．，方向水平向左 C．，方向水平向右 D．，方向水平向左 ‎7.如图所示，等腰三角形内以底边中线为界，左右两边分布有垂直纸面向外和垂直纸面向里的等强度匀强磁场，它的底边在x轴上且长为‎2L ‎，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－位移(I－x)关系的是(　　)‎ A． B． C． D．‎ ‎8.如图所示是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确的是(　　)‎ A．探测器内的探测线圈会产生交变磁场 B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到 C．探测到地下的金属是因为探头中产生了涡流 D．探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流 ‎9.如图所示，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块，开始时木块是静止的，把一个小球放到槽边从静止开始释放，关于两个物体的运动情况，下列说法正确的是(　　)‎ A．当小球到达最低点时，木块有最大速率 B．当小球的速率最大时，木块有最大速率 C．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为最大 D．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零 ‎10.如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则(　　)‎ A．金属棒ab最终可能匀速下滑 B．金属棒ab一直加速下滑 C．金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势 D．带电微粒不可能先向N板运动后向M板运动 ‎11.某学习小组设计了一种发电装置如图甲所示，图乙为其俯视图．将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h＝‎0.5 m、半径r＝‎0.2 m的圆柱体，其可绕固定轴OO'逆时针(俯视)转动，角速度ω＝100 rad/s.设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B＝0.2 T、方向都垂直于圆柱体侧表面．紧靠圆柱体外侧固定一根与其等高、电阻为R1＝0.5 Ω的细金属杆ab，杆与轴OO′平行．图丙中阻值R＝1.5 Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端．下列说法正确的是(　　)‎ A．电流表A的示数约为‎1.41 A B．杆ab中产生的感应电动势E＝2 V C．电阻R消耗的电功率为2 W D．在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零 ‎12.如图，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A、B、C的质量均为m.给小球一水平向右的瞬时冲量I，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，瞬时冲量必须满足(　　)‎ A．最小值m B．最小值m C．最大值m D．最大值m ‎13.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好．导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则(　　)‎ A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b C．金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F安＝‎ D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 ‎14.如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板B，木板表面光滑，左端固定一水平轻质弹簧．质量为‎2m的木块A以速度v0从木板的右端水平向左滑上木板B.在木块A与弹簧相互作用的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．弹簧压缩量最大时，B板运动速率最大 B．B板的加速度先增大后减小 C．弹簧给木块A的冲量大小为 D．弹簧的最大弹性势能为 二、实验题(共2小题,共15分)‎ ‎15.（8分）某同学设计了一个探究碰撞中的不变量的实验：将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面．让小车A运动，小车B静止．在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图甲，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体．他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车A，使A获得一定的速度，电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为50 Hz.‎ ‎(1)实验中打出的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距标在图上，则应选__________段计算A的碰前速度；应选__________段计算A和B碰后的共同速度(填“BC”、“CD”或“DE”)．‎ ‎(2)已测得小车A的质量m1＝‎0.20 kg，小车B的质量m2＝‎0.10 kg，由以上测量结果可得：碰前A、B两小车质量和速度的乘积之和为________ kg·m/s；碰后A、B两小车质量和速度的乘积之和为__________ kg·m/s.(计算结果均保留三位有效数字)‎ ‎16. （7分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．‎ ‎(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．‎ A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程 ‎(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．‎ 接下来要完成的必要步骤是________．(填选项前的符号)‎ A．用天平测量两个小球的质量m1、m2‎ B．测量小球m1开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度H D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM、ON ‎(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________[用(2)中测量的量表示]；‎ 若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为________[用(2)中测量的量表示]．‎ ‎(4)经测定，m1＝‎45.0 g，m2＝‎7.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示．碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，则p1∶p1′＝________∶11.若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′∶p2′＝11∶________.‎ 实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为为________‎ ‎(5)有同学认为，上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用(4)中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm.‎ 四、计算题(共3小题 ,每小题12分，共36分)‎ ‎17.（12分）如图所示，人和冰车的总质量为M，另有一个质量为m的坚固木箱．开始时人坐在冰车上静止不动，某一时刻，人将原来静止在冰面的木箱以相对冰面的速度v0‎ 推向前方的弹性挡板，同时冰车反向滑动；木箱与挡板碰撞后又反向弹回．设木箱碰撞挡板的过程中无机械能损失，人接到木箱后，再以同样相对冰面的速度v0将木箱推向挡板…如此反复多次．试分析人推木箱多少次后，将不可能再接到木箱？已知M∶m＝31∶2，不计摩擦．‎ ‎18. （12分）如图所示，光滑水平面上有三个滑块A、B、C，质量关系是mA＝mC＝m、mB＝.开始时滑块B、C紧贴在一起，中间夹有少量炸药，处于静止状态，滑块A以速度v0正对B向右运动，在A未与B碰撞之前，引爆了B、C间的炸药爆炸后B与A迎面碰撞，最终A与B粘在一起，以速率v0向左运动．求：‎ ‎(1)炸药的爆炸过程中炸药对C的冲量？（6分）‎ ‎(2)炸药的化学能有多少转化为机械能？（6分）‎ ‎19. （12分）如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝‎1 m，两导轨的上端接有电阻，阻值R＝2 Ω.虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2 T．现将质量为m＝‎0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落‎0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．(取g＝‎10 m/s2)求：‎ ‎(1)金属杆刚进入磁场时速度为多大？下落了‎0.3 m时速度为多大？（9分）‎ ‎(2)金属杆下落‎0.3 m的过程中， 在电阻R上产生多少热量？（3分）‎ 答 案 ‎1.C 2.B 3.D 4.A 5.C 6.D 7.B 8.AD 9.ABD 10.BC 11.BD 12.BD 13.AC 14.BD ‎15.(1)BC　DE　(2)0.210　0.209‎ ‎16.(1)C　(2)ADE ‎(3)m1·＋m2·＝m1·‎ m1·2＋m2·2＝m1·2‎ ‎(4)14　2.9　1～1.01均可　(5)76.80‎ ‎17.9[‎ 解：人、冰车、木箱组成的系统动量守恒，以人与冰车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：‎ 第1次推出木箱的过程：Mv1－mv0＝0，‎ 第2次推木箱过程：Mv1＋mv0＝Mv2－mv0，‎ ‎…‎ 第n次推木箱过程：Mvn－1＋mv0＝Mvn－mv0，‎ 将上述各式相加，得：nmv0＝Mvn－(n－1)mv0，‎ 解得：vn＝，‎ 由题意可知，当人不可能再接到木箱时，‎ 有：vn≥v0，已知M∶m＝31∶2‎ 解得n≥8.25，‎ 则人推木箱9次后不可能再接到木箱．‎ ‎18.(1)mv0，向右 (2)mv02‎ 解： (1)全过程，A、B、C组成的系统动量守恒 mAv0＝－(mA＋mB)v0＋mCvC 炸药对C的冲量：I＝mCvC－0‎ 解得：I＝mv0，方向向右 ‎(2)炸药爆炸过程，B和C组成的系统动量守恒 mCvC－mBvB＝0‎ 据能量关系：ΔE＝mBvB2＋mCvC2‎ 解得：ΔE＝mv02.‎ ‎19.(1)‎1 m/s　‎0.5 m/s　(2)0.287 5 J 解： (1)刚进入磁场时，a0＝‎10 m/s2‎ 方向竖直向上 由牛顿第二定律有BI‎0L－mg＝ma0‎ 若进入磁场时的速度为v0，有 I0＝，E0＝BLv0‎ 得v0＝‎ 代入数值有：v0＝m/s＝‎1 m/s 下落‎0.3 m时，通过a－h图象知a＝0，表明金属杆受到的重力与安培力平衡有mg＝BIL其中I＝，E＝BLv，‎ 可得下落‎0.3 m时杆的速度v＝‎ 代入数值有：‎ v＝m/s＝‎0.5 m/s.‎ ‎(2)从开始到下落‎0.3 m的过程中，由能量守恒定律有mgh＝Q＋mv2‎ 代入数值有Q＝0.287 5 J