- 2021-06-01 发布 |
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文档介绍
物理卷·2018届河北省定州中学高三上学期第二次月考物理试题(解析版)
河北省定州中学2018届高三上学期 第二次月考物理试题 一、选择题 1. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势为零,ND段中C点电势最高,则下列选项说法错误的是: A. q1为正电荷,q2为负电荷 B. q1电荷量大于q2的电荷量 C. NC间场强方向沿x轴正方向 D. 将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功 【答案】C 【解析】试题分析:由图知无穷远处的电势为0,A点的电势为零,由于沿着电场线电势降低,所以O点的电荷q1带正电,M点电荷q2带负电.故A正确.由图知无穷远处的电势为0,A点的电势为零.由于A点距离O比较远而距离M比较近,所以q1电荷量大于q2的电荷量.故B正确;由图可知:从N到C,电势三个,根据顺着电场线电势降低可知,NC间电场强度方向沿x轴负方向,故C错误;N→D段中,电势先高升后降低,所以场强方向先沿x轴负方向,后沿x轴正方向,将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功.故D正确;本题选错误选项,故选C. 考点:电场强度;电势 【名师点睛】解答此题要知道:电势为零处,电场强度不一定为零.电荷在电场中与电势的乘积为电势能.电场力做功的正负决定电势能的增加与否。 2. A、B两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移时间图象.a、b分别为A、B两球碰前的位移图象,C为碰撞后两球共同运动的位移图象,若A球质量是m=2kg,则由图象判断下列结论正确的是() A. A、B碰撞前的总动量为3kg•m/s B. 碰撞时A对B所施冲量为﹣4N•s C. 碰撞前后A的动量变化为4kg•m/s D. 碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J 【答案】A 【解析】由s-t图象可知,碰撞前有:,,碰撞后有:vA′=vB′=v=;对A、B组成的系统,A、B两球沿一直线运动并发生正碰,碰撞前后物体都是做匀速直线运动,所以系统的动量守恒.碰撞前后A的动量变化为:△PA=mvA′-mvA=2×(-1)-2×(-3)=4kg•m/s,根据动量守恒定律,碰撞前后A的动量变化为:△PB=-△PA=-4kg•m/s,又:△PB=mB(vB′-vB),所以:, 所以A与B碰撞前的总动量为:p总=mvA+mBvB=2×(-3)+×2=-kg•m/s; 由动量定理可知,碰撞时A对B所施冲量为:IB=△PB=-4kg•m/s=-4N•s.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能:△EK=mvA2+mBvB2-(m+mB)v2,代入数据解得:△EK=10J,故A错误,BCD正确;故选BCD. 3. 如图所示,物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮.A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,B悬挂着.已知质量mA=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,那么下列说法中正确的是( ) A. 弹簧的弹力将增大 B. 物体A对斜面的压力将增大 C. 物体A受到的静摩擦力将减小 D. 物体A可能被拉动 【答案】BC 【解析】试题分析:对物体B受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到:T=mBg,则知弹簧的弹力不变,故A错误;原来有3mBgsin 45°-mBg=f1,后来3mBgsin 30°-mBg<f1,可见物体A并未滑动,而且静摩擦变小.物体A对斜面的压力为:N=mAgcosθ,θ减小,N将增大,故BC正确.物体A所受的最大静摩擦力,因为N变大,故最大静摩擦力变大,而静摩擦力减小,故物体A不可能被拉动,选项D错误.故选BC。 考点:物体的平衡 【名师点睛】本题关键是先对物体B受力分析,再对物体A受力分析,判断A的运动状态,然后根据共点力平衡条件列式求解。 4. 如图所示,固定的竖直光滑U型金属导轨,间距为L,上端接有阻值为R的电阻,处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上,导轨的电阻忽略不计。初始时刻,弹簧处于伸长状态,其伸长量为,此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是( ) A. 初始时刻导体棒受到的安培力大小 B. 初始时刻导体棒加速度的大小 C. 导体棒往复运动,最终静止时弹簧处于压缩状态 D. 导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热 【答案】BC 【解析】导体棒的初速度为v0,初始时刻产生的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律得:E=BLv0 设初始时刻回路中产生的电流为I,由闭合电路的欧姆定律得: ;设初始时刻导体棒受到的安培力为F,由安培力公式得:F=BIL;联立上式得, .故A错误;初始时刻,弹簧处于伸长状态,棒受到重力、向下的安培力和弹簧的弹力,所以:ma=mg+kx+F得: .故B正确;从初始时刻到最终导体棒静止的过程中,导体棒减少的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能,另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能;当导体棒静止时,棒受到重力和弹簧的弹力,受力平衡,所以弹力的方向向上,此时导体棒的位置比初始时刻降低了,故C正确;导体棒直到最终静止时,棒受到重力和弹簧的弹力,受力平衡,则:mg=kx2,得: .由于x1=x2,所以弹簧的弹性势能不变, 由能的转化和守恒定律得:mg(x1+x2)+Ek=Q;解得系统产生的总热量: 可知R上产生的热量要小于系统产生的总热量.故D错误. 故选BC 点睛:本题中安培力的经验公式 ,可以由感应电动势、欧姆定律、安培力三个公式结合推导出来,要加强记忆,有助于分析和计算. 5. 如图,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子栓着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上 跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为( ) A. 1.5gsinα B. 0.5gsinα C. gsinα D. 2gsinα 【答案】A 【解析】 【试题分析】对猫和木板受力分析受力分析,可以根据各自的运动状态由牛顿第二定律分别列式来求解,把猫和木板当做一个整体的话计算比较简单. 木板沿斜面加速下滑时,猫保持相对斜面的位置不变,即相对斜面静止,加速度为零.将木板和猫作为整体,由牛顿第二定律,受到的合力为F木板=2ma,猫受到的合力为F猫=0 则整体受的合力等于木板受的合力:F合=F木板=2ma(a为木板的加速度), 又整体受到的合力的大小为猫和木板沿斜面方向的分力的大小(垂直斜面分力为零) 即F合=3mgsinα,解得a=1.5gsinα 【点睛】本题应用整体法对猫和木板受力分析,根据牛顿第二定律来求解比较简单,当然也可以采用隔离法,分别对猫和木板受力分析列出方程组来求解. 6. 一辆警车在平直的公路上以40 m/s的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40m/s,有三种行进方式:a为一直匀速直线运动;b为先减速再加速;c为先加速再减速,则( ) A. a种方式先到达 B. b种方式先到达 C. c种方式先到达 D. 条件不足,无法确定 【答案】C 【解析】a一直做匀速直线运动,平均速度为40m/s,b先减速再加速,平均速度小于40m/s,c先加速再减速,平均速度大于40m/s,根据x=t,知c的运动时间最短,b的运动时间最长,c种方式先到达.故CD正确,AB错误.故选CD. 7. 如图所示,质量为的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为300的固定斜面,其运动的加速度为g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体 A. 重力势能增加了mgh B. 物体克服阻力做功mgh C. 动能损失了 D. 机械能损失了mgh 【答案】D 【解析】A、物体上升的最大高度为h,则重力势能增加mgh.故A错误.B、根据牛顿第二定律得,物体所受的合力,方向沿斜面向下,根据合力做功为,则动能损失.故D正确,B、C错误.故选D. 【点睛】解决本题的关键掌握功能关系,知道重力做功与重力势能的关系,合力功与动能的关系. 8. 如图所示的是示波管工作原理图:电子经电场加速后垂直射入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转电场的极板长度与极板间的距离分别为L和d,取“单位偏转电压引起的偏转距离”来描述示波管的灵敏度(该距离越大则灵敏度越高),则下列哪种方法可使示波管的灵敏度提高( ) A. 增大U1 B. 增大U2 C. 减小L D. 减小d 【答案】D 考点:示波器的原理. 9. 如右图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是( ) A. 物体M一定受到4个力 B. 物体N可能受到4个力 C. 物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力 D. 物体M与N之间一定有摩擦力 【答案】AD 【解析】试题分析: M、N两物体一起向上做匀加速直线运动,合力向上,对MN整体进行受力分析,受到重力和F,墙对M没有弹力,否则合力不能向上,也就不可能有摩擦力;对N进行受力分析,得:N受到重力,M对N的支持力,这两个力的合力不能向上,所以还受到M对N向上的静摩擦力,则N也给M一个沿斜面向下的静摩擦力,再对M进行受力分析,得:M受到重力、推力F、N对M的压力以及N给M沿斜面向下的静动摩擦力,一共4个力,故AD正确,BC错误; 故选AD. 考点:受力分析 【名师点睛】本题主要考查了同学们受力分析的能力,注意整体法和隔离法的应用。 10. 如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A、B分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接两球,现在用力将小球B缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F=10N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)( ) A. 小球A只受到杆对A的弹力 B. 小球A受到的杆的弹力大小为20N C. 此时绳子与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为 D. 小球B受到杆的弹力大小为 【答案】BD 【解析】由题意可知,对A、B分别受力分析,如图所示, A球受到杆对A的弹力与绳子的张力,故A错误;B、对B受力分析,如图所示,根据受力平衡条件,则有:,故B正确;C、此时绳子与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小20N,故C错误;D、根据力的合成,结合力的平行四边形定则可知,小球B受到杆的弹力大小为,故D正确;故选BD. 【点评】考查如何进行受力分析,掌握弹力的方向,理解平衡条件的应用,注意三角函数正确的运用. 11. 在如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P向下移动时,则 A. A灯变亮,B灯变亮,C灯变亮 B. A灯变亮,B灯变亮,C灯变暗 C. A灯变亮,B灯变暗,C灯变暗 D. A灯变亮,B灯变暗,C灯变亮 【答案】D 【解析】试题分析:当滑动变阻器滑片P向下移动时,滑动变阻器的有效阻值变小,总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律知,总电流I增大,故A灯变亮;总电流I增大,利用电动势、内电压和路段电压关系可知,B、C灯所在支路的电压和减小,故B灯变暗;B灯所在支路电流减小,而干路电流增大,所以C灯所在支路电流增大,故C灯变亮,故A正确 考点:考查了电路的动态变化 【名师点睛】灵活应用闭合电路的欧姆定律、电动势路端电压和内电压、干路与支路电流关系是解决动态电路的关键,即先局部--整体---局部的解题思路. 12. 如图,理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡,原线圈电路接在电压恒为U0的交变电源上。当S断开时,L1、L2、L3三只灯泡均正常发光;若闭合S,已知灯泡都不会损坏,且灯丝电阻不随温度变化,则 A. 灯泡L1变亮 B. 灯泡L2变亮 C. 灯泡L3亮度不变 D. 灯泡L4正常发光 【答案】A 【解析】当S接通后,副线圈回路电阻变小,输出功率变大,输出电流变大,变压器的输入功率等于输出功率,所以变压器的输入功率变大,输入电流变大,灯泡L1的电压增大,L1变亮;原线圈电压减小,匝数比不变故副线圈电压减小,所以灯泡 L2、L3两端的电压变小,灯泡L2、L3亮度变暗;L2、L3 、L4电压相等比S断开时电压小,S断开时灯泡正常发光,S闭合时L4不能正常发光,故A正确,BCD错误;故选A. 13. 某地区的地下发现了天然气资源,如图所示,在水平地面P点的正下方有一球形空腔区域内储藏有天然气.假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ,天然气的密度远小于ρ,可忽略不计.如果没有该空腔,地球表面正常的重力加速度大小为g;由于空腔的存在,现测得P点处的重力加速度大小为kg(k<1).已知引力常量为G,球形空腔的球心深度为d,则此球形空腔的体积是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】试题分析:如果将近地表的球形空腔填满密度为ρ的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值,因此,如果将空腔填满,地面质量为m的物体的重力为mg,没有填满时是kmg,故空腔填满后引起的引力为(1-k)mg;根据万有引力定律,有: 解得:故选D. 考点:万有引力定律 14. 关于光电效应,下列说法正确的是( ) A. 截止频率越大的金属材料逸出功越大 B. 只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应 C. 从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小 D. 入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多 【答案】A 【解析】逸出功W0=hνc,W0∝νc,νc为截止频率,A正确;只有照射光的频率ν大于等于金属截止频率νc,才能产生光电效应现象,B错;由光电效应方程Ek=hν-W0知,因ν不确定时,无法确定Ek与W0的关系,C错;光强E=nhν,ν越大,E一定,则光子数n越小,单位时间内逸出的光电子数就越少,D错。故选A. 【点睛】解决本题关键掌握光电效应的条件和规律.知道光电流的大小在发生光电效应的前提下,与入射光的强度有关. 15. 如图是交流发电机的示意图,图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置,其中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直,乙、丁中线圈与磁场方向平行,则在线圈转动的过程中直流电流表有示数的位置是( ) A. 甲、丙 B. 乙、丁 C. 甲、乙 D. 丙、丁 【答案】B 【解析】试题分析:由题意可知,根据右手定则,得:乙、丁中线圈虽与磁场方向平行,但切割速度与磁场垂直,故有感应电流出现,而甲、丙中的线圈与磁场方向垂直,但切割速度与磁场平行,因此没有感应电流,故B正确,ACD错误;故选B. 考点:交流电 【名师点睛】考查右手定则的应用,注意切割速度的理解,并形成结论:磁通量最大时, 切割速度与磁场平行;磁通量最小时,切割速度与磁场垂直。 16. 如图所示,在足够长的斜面上A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落捌斜面上所用的时间为t1;若将此球改用2v0水平速度抛出,它落到斜面上所用时间为t2,则t1:t2为 A. 1:l B. 1:2 C. 1:3 D. 1:4 【答案】B 【解析】试题分析:斜面倾角的正切值,则运动的时间,知运动的时间与平抛运动的初速度有关,初速度变为原来的2倍,则运行时间变为原来的2倍.所以时间比为1:2.故B正确,ACD错误.故选B。 考点:平抛运动的规律 【名师点睛】此题考查了平抛运动的规律;解决本题的关键知道球做平抛运动落在斜面上,竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是定值,以及熟练掌握平抛运动的位移公式。 17. 如图甲所示,间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,轨道左侧连接一定值电阻R.垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动,F随t变化的规律如乙图所示。在0~t0时间内,棒从静止开始做匀加速直线运动。乙图中t0、F1、F2为已知,棒和轨道的电阻不计。则 A. 在t0以后,导体棒一直做匀加速直线运动 B. 在t0以后,导体棒先做加速,最后做匀速直线运动 C. 在0~t0时间内,导体棒的加速度大小为 D. 在0~t0时间内,通过导体棒横截面的电量为 【答案】BD 【解析】由题意可知,,在t0时刻,,且,,联立可得: A、B、在t0以后,不变,t增大,a减小,直到后匀速,A错误;B正确;C 、由和可得:,C错误; D、在0~t0时间内,通过导体棒横截面的电量为:,D正确; 故选BD。 18. 在空中某一位置,以大小v0的速度水平抛出一质量为m的物体,经过时间t物体下落一段距离后,其速度大小仍为v0,但方向与初速度方向相反,如图所示,则下列说法中正确的是 A. 风力对物体做功为零 B. 风力对物体做负功 C. 物体的机械能增加 D. 物体的动能变化为 【答案】B 【解析】由题意知物体的动能不变,D错;由于物体在竖直方向上初、末速度为0,即物体不做自由落体运动,物体在竖直方向下落的高度小于,物体减少的机械能ΔE=mgh,所以,故C错误;由动能定理知物体克服风力做的功与重力做的功相同,故A错,B对.故选B. 【点睛】本题整合了动能定理、自由落体运动等多个知识点,关键要正确分析物体的受力情况,采用运动的分解方法研究. 19. 在透明均匀介质内有一球状空气泡, 一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡, A为入射点, 之后a、b色光分别从C点、D点射向介质,如图所示。已知A点的入射角为30°,a色光的偏向角为45° (C点出射光线与入射光线的夹角), CD弧所对的圆心角为 3°, 则下列结论正确的是 A. b色光的偏向角为43.5° B. 介质对a色光的折射率na= C. b色光从介质射向空气的临界角正弦 D. 若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置,屏上的条纹间距Dxa < Dxb 【答案】CD 【解析】画出光路图可知,b光的偏向角较小,由几何关系可知,b光的偏向角比a光的要小3°,为42°,A错;由a的偏向角为45°可知,光线a在C点入射角为75°,折射率为,B错;b光的折射率较小,频率较小,波长较长,由可知D对; 20. 如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,a、b间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场的场强大小为E,方向竖直向上,磁感应强度方向垂直纸面向里,磁场磁感应强度大小等于,重力加速度为g,则下列关于微粒运动的说法正确的是( ) A. 微粒在ab区域的运动时间为 B. 微粒在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=2d C. 微粒在bc区域中做匀速圆周运动,运动时间为 D. 微粒在ab、bc区域中运动的总时间为 【答案】ABD 【解析】将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速运动,竖直分运动为末速度为零的匀减速运动,根据运动学公式,有水平方向:,,竖直方向:,解得:,,故A正确;粒子在复合场中运动时,由于电场力与重力平衡,故粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有:,解得:,联立解得:r=2d,故B错误;由于r=2d,画出轨迹,如图 由几何关系,得到回旋角度为30°,故在复合场中的运动时间为: ,故C正确;粒子在电场中运动时间为:,故粒子在ab、bc区域中运动的总时间为:故D正确。所以ABD正确,C错误。 二、计算题 21. 在如图所示的xOy平面内,y≥0.5 cm和y<0的范围内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度均为B=1.0 T,一个质量为m=1.6×10-15 kg,带电荷量为q=1.6×10-7 C的带正电粒子,从坐标原点O以v0=5.0×105 m/s的速度沿与x轴成30°角的方向斜向上射出,经磁场偏转恰好从x轴上的Q点飞过,经过Q点时的速度方向也斜向上(不计重力,π=3.14),求: (1)粒子从O点运动到Q点所用的最短时间; (2)粒子从O点运动到Q点所通过的路程. 【答案】(1)1.028×10-7 s(2)0.051 4n m(n=1,2,3,…) 【解析】试题分析:粒子在磁场中做匀速圆周运动,在没有磁场的区域中做匀速直线运动,粒子经历的周期数越少,则粒子运动的时间就越短;粒子的路程为在磁场中的路程与在没有磁场的区域中的路程的和。 (1)粒子的运动轨迹如图所示 当粒子第一次以斜向上的速度经过Q点时,时间最短;在磁场中运动时间为t1, 洛伦兹力提供向心力:,解得: 粒子的周期为:, 代入数据得:r=0.05m,T=6.28×10-7s 由图可知,粒子在磁场中运动的时间是一个周期 t1=T=6.28×10−7s 在无场区域运动的时间为t2,有: 粒子运动总时间为:t=t1+t2=1.028×10−6s (2)粒子的运动情况可以不断的重复上述情况,粒子在磁场中的路程为: s1=2n•πr(n=1,2,3…) 在无场区的路程为:s2=4nd(n=1,2,3…) 总路程为:s=s1+s2=0.514n(n=1,2,3…) 点睛:本题考查了粒子在磁场中的运动,分清粒子的运动过程,应用牛顿第二定律、粒子 周期公式即可解题。 22. 如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,坐标系内有A.B两点,其中A点坐标为,B点坐标为,坐标原点O处的电势为0,点A处的电势为8V,点B处的电势为4V,现有一带电粒子从坐标原点O处沿电势为0的等势线方向以速度射入电场,粒子运动中恰好通过B点,不计粒子所受重力,求: (1)图中C处的电势; (2)匀强电场的电场强度大小; (3)带电粒子的比荷。 【答案】(1)4V (2)266.7V/m (3) 【解析】试题分析:(1)坐标原点O处的电势为0,点A处的电势为,OA的中点C点,根据知:由题意可得C点的电势为。 则电场强度为:。 (3)带电粒子从坐标原点O处沿电势为0的等势线方向射入电场,做类平抛运动,则有: ,,又,,联立解得: 考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系、电势 【名师点睛】在匀强电场中,电场是处处相等的,电场强度,电势差与沿电场方向上的距离有关系,值得注意的是该关系式只适用于匀强电场。 查看更多