2017-2018学年广西南宁市第三中学、柳州铁一中学高二上学期第三次月考物理试题（解析版）

2017-2018学年广西南宁市第三中学、柳州铁一中学高二上学期第三次月考物理试题（解析版）

‎2017-2018学年广西南宁市第三中学、柳州铁一中学高二上学期第三次月考物理试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分．其中1~7小题只有一个选项正确．8~12小题有多个选项正确．全部选对的得3分；选对但不全的得2分；有选错或不选的得0分．）‎ ‎1．一物体做直线运动，其v-t图像如右下图所示，‎ 下列说法中正确的是（ 　）‎ A．前2s内的加速度大小是5m/s2 B．2s～6s的加速度大小是2.5m/s2‎ ‎ C．前2s内的位移大小是10m D．2s～6s的位移大小是30m ‎2．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ 的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。则物块（ 　）‎ ‎ A．受到的合外力增大 B．沿斜面下滑 ‎ C．受到的摩擦力不变 D．仍处于静止状态 ‎3．一物体自距地面高度Ｈ＝20m高处做自由落体运动，g取 10m/s2。则它在落地前一秒内通过的位移是（ ）‎ A．5m B．10m C．15 m D．20 m ‎4．一环形线圈放在匀强磁场中，设在第1s内磁场方向垂直于线圈平面向内，如图甲所示，若磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，那么在第2s内，线圈中感应电流的大小和方向是（ 　）‎ A．大小恒定，逆时针方向 ‎ B．大小恒定，顺时针方向 C．大小逐渐增加，顺时针方向 ‎ D．大小逐渐减小，逆时针方向 ‎5．如图所示，位于同一高度的小球A、B分别水平抛出，都落在倾角为45°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则A、B小球的初速度之比为（ 　）‎ ‎ A．1：1 B．1：2 ‎ ‎ C．2：1 D．‎ ‎6．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（ 　）‎ ‎ A．P点的电势将降低 ‎ B．带电油滴将沿竖直方向向上运动 ‎ C．带电油滴的电势能将减小 ‎ D．电容器的电容减小，极板带电量将增大 ‎7．美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A．甲、乙两个黑洞运行的半径相等 ‎ B．甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为36：29‎ ‎ C．甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小之比为36：29‎ ‎ D．随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期也在减小 ‎8．P、Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点．一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图中虚线所示，则下列判断正确的是（ 　）‎ ‎ A．离子带正电 ‎ B．c点电势高于d点电势 ‎ C．离子在a点时的加速度大于在b点时的加速度 ‎ D．离子在a点时的电势能大于在b点时的电势能 ‎9．如图所示，沿直线通过速度选择器的两种离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2＝1∶2，则下列说法正确的是（ 　）‎ A．离子带正电 ‎ ‎ B．离子的速度之比为1∶2‎ ‎ C．离子的电荷量之比为1∶2‎ ‎ D．离子的比荷之比为2∶1‎ ‎10．在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则（ 　）‎ ‎ A．电压表的示数变小 B．电源两极间的电压变小 ‎ C．通过R2的电流变大  D．小灯泡消耗的功率变大 ‎11．如图所示，质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为1kg的物体B用细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压，现将细线剪断，则剪断后瞬间，‎ 下列结果正确的是（g取）（ 　）‎ ‎ A．A加速度的大小为零 B．B加速度的大小为 ‎ C．弹簧的弹力大小为40N   D．A、B间相互作用力的大小为8N ‎12．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也为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 二、填空题（本题共3小题，每空2分，共20分．把答案填在答卷中横线上．）‎ ‎13．①在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L．直径d和电阻R．用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图1，则金属丝的直径为_______mm．‎ ‎②用电流表和电压表测金属丝的电流电压时读数如图2，则电压表的读数为______V，电流表的读数为______A．‎ ‎14．用伏安法测定电源电动势和内电阻实验中，所测电源为两节干电池，串联电池组的内电阻约为几欧以下。请画出实验电路图，并连接右边的实物示意图，‎ ‎ ‎ ‎15．某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与打点计时器相连，小车的质量为，小盘(及砝码)的质量为．(取)‎ ‎（1）下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源 ‎ B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 ‎ C．本实验中应满足远小于的条件 ‎ D．在用图象探究小车加速度与质量的关系时，应作图象 ‎（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s，且AB、CD间距已量出，则小车的加速度大小a=___________m/s2．（结果保留两位有效数字）‎ A B C D ‎2.08cm ‎3.64cm ‎ 乙 ‎（3）某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的 情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码 重力F的图象如图丙所示．若牛顿第二定律成立，则小车的 质量为__________ ，小盘的质量为__________ ．‎ ‎（4）实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为___________． ‎ 三、计算题（本题共5小题，共44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，答案必须明确写出数值和单位．）‎ ‎16．（8分）一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶，现因故紧急刹车，已知汽车刹车过程中加速度的大小始终为 5，求 ‎（1）汽车刹车3s末的速度大小； （2）汽车从开始刹车到8s末所通过的位移大小。‎ M E B N R0‎ K B ‎17．（8分）如图所示，两根平行金属导轨处于同一水平面内，相距L=0.2m，导轨的左端M、N用电源E=12V连接，导轨上停放着一金属杆，杆的电阻，质量为m=20g，金属棒与金属导轨间的动摩擦系数，设其最大的静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B大小为0.5T。电源内阻、导轨电阻均不计，取g=10 m/s2。现闭合电键K后，金属棒在导轨上恰好能开始滑动，求此时:‎ ‎（1）金属棒所受到的安培力大小．‎ ‎（2）滑动变阻器R0接入电路中的阻值．‎ ‎18．（8分）如图，在竖直平面内由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R，BC弧的半径为。一小球(可视为质点)在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。求：‎ ‎（1）小球经B点速率。‎ ‎（2）求小球经B点前后瞬间对轨道的压力大小之比；‎ ‎19．（10分）如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于倾角θ=30°的斜面上，导轨上端接有阻值R=8Ω的电阻，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度L=2m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻r=2Ω的金属棒ab在较高处由静止释放，金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好．当金属棒ab下滑高度h =2m时，速度恰好达到最大值v=2m/s．（g=10m/s2）求：‎ ‎（1）金属棒ab在以上运动过程中机械能的减少量．‎ ‎（2）金属棒ab在以上运动过程中导轨上端电阻R中产生的热量．‎ ‎20．（10分）如图所示，有一长度L＝1 m、质量M＝10 kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车左端放置一质量m＝4 kg的带正电小物块，电荷量为q＝1.0×10－3C(始终保持不变)，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.25，现突然施加一个水平向右的匀强电场，要使物块在2 s内能运动到小车的另一端，g取10 m/s2。求：‎ ‎（1）所施加的匀强电场的电场强度多大？‎ ‎（2）若某时刻撤去电场，物块恰好不从小车右端滑下，‎ 则电场的作用时间多长？‎ 柳州铁一中学、南宁三中高二上学期联考理科物理试卷 参考答案 ‎1．B A、前2s内的加速度大小，故A错误；B、2s～6s的加速度大小，故B正确；C、前2s内的位移大小，故C错误；D、2s～6s的位移大小，故D错误；‎ ‎2．D 由于质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上，对物体受力分析，如图所示：根据共点力平衡条件，沿斜面方向：，垂直斜面方向： ，根据滑动摩擦力定义：，联立解得： 。当对物块施加一个竖直向下的恒力F时，对物体受力分析如图所示：根据共点力平衡条件，沿斜面方向：，垂直斜面方向： ，根据滑动摩擦力定义：和，联立解得：a=0，所以物块仍处于静止状态，合力仍然为零，故D正确， AB错误；摩擦力由mgsin增大到，故C错误。‎ ‎ ‎ ‎3．C 根据自由落体运动规律，，代入数据得 。则物体在第一秒内的位移为 得 。故落地前一秒通过的位移为，正确答案应为C。‎ ‎4．A 线圈所处的磁场在第2秒内为负向均匀减少，根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的电动势大小不变，感应电流大小恒定；又由楞次定律判断出感应电流的方向为逆时针方向。正确答案应为A。‎ ‎5．B 小球A做平抛运动，根据分位移公式，有： ①，②，又③，联立①②③得④，小球B恰好垂直打到斜面上，则有⑤‎ ‎，则得⑥，由④⑥得： ．B正确．‎ ‎6．A 电容器两极板与电源相连，所以两极板间的电压恒定不变，当上极板上移后，两极板间的距离增大，根据公式可知电容减小，根据公式可知两极板所带电荷量减小，根据公式可知两极板间的电场强度减小，即油滴受到的电场力减小，而油滴受到竖直向下的重力，刚开始静止，说明电场力向上，故两极板间距离增大后，重力大于电场力，将向下运动，BD错误；由于下极板接地，电势为零，P点到下极板的电势差等于P点的电势大小，而P到下极板的距离不变，根据可知P点的电势将降低，A正确；因为油滴受到的电场力向上，所以油滴带负电，根据可知油滴的电势能将增大，故C错误．‎ ‎7．D ‎ A、双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，根据， 得， ，则轨道半径之比为，根据知，因为质量大的黑洞和质量小的黑洞半径之比为，角速度相等，则线速度之比为，故A、B错误，‎ C、根据知，因为质量大的黑洞和质量小的黑洞半径之比为，角速度相等，则向心加速度之比为，故C错误。‎ D、根据可得， 根据可得， ，所以，当不变时，L减小，则T减小，即双星系统运行周期会随间距减小而减小，故D正确； ‎ ‎8．BC 由电场线的方向可知P带正电，离子的轨迹得出离子带负电，A错误；沿电场线方向电势越来越低， c点电势高于d点电势，B正确；由电场线的疏密得知，离子在a点时的加速度大于在b点时的加速度，C正确；电场力做负功，电势能增加，离子在a点时的电势能小于在b点时的电势能，D错误。‎ ‎9．AD ‎ A、由离子在匀强磁场中运动的径迹及磁场方向可知，离子带正电，故选项A正确；‎ B、离子沿直线通过速度选择器，可知电场力和洛伦兹力平衡，有： ，解得，可知离子的速度之比为，故选项B错误；‎ C、离子进入偏转磁场，根据得， ，则荷质比，因为速度相等，磁感应强度相等，半径之比为，则比荷之比为，由题目条件，无法得出电荷量之比，故选项C错误，D正确。 ‎ ‎10．AC 光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，路端电压是增大（即电源两极间的电压增大），电路中总电流减小，故两端的电压减小，即电压表示数减小，因为，所以并联电路的电压增大，所以通过的电流增大，而，所以通过灯泡L的电流减小，所以灯泡消耗的电功率减小，故AC正确．‎ ‎11．BCD 物体A、B接触但不挤压，即AB间无相互作用力，则剪断细线前，对A由平衡条件得弹簧的弹力： ，由于弹簧的弹力不能突变，剪断细线瞬间弹力大小仍为40N；剪断细线后瞬间，AB间有相互作用力，利用整体法算出A、B的加速度均为，隔离法算出A、B间相互作用力为8N，BCD正确．‎ ‎12．ABC 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正确；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错误。‎ ‎13．1.197（或1.196、1.198） 2.60（或2.61） 0.53（或0.52）‎ ‎【解析】（1）由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5 mm，‎ 可动刻度示数为19.7×0.01mm=0.197mm，‎ 螺旋测微器示数为1.0mm+0.197mm=1.197mm。‎ ‎（2）由图丙所示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数为2.60V；‎ 由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.53A。‎ ‎14．【解析】（1）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：‎ ‎ ‎ ‎15．C 0.78m/s2 2.0 0.06 10‎ ‎【解析】解：（1）‎ A．实验时先接通打点计时器的电源，再放开小车，A错误；‎ B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，B错误；‎ C．只有满足m2远小于m1的条件，才能认为托盘和砝码的重力等于小车受到的拉力，故C正确；‎ D、“探究加速度与质量的关系”时拉力不变，即m1不变，应作 图象，故D错误。‎ ‎（2）根据匀变速直线运动的推论公式 ，‎ ‎ （3）对图象来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，‎ 图象的斜率为: ，故小车质量为: ，‎ F=0时，产生的加速度是由于托盘作用产生的，‎ 故有: ，解得: ‎ ‎(对图中的数据读取不一样，可有一定范围)．‎ ‎（4）当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力，‎ 如果增大钩码的质量，则外力增大，曲线不断延伸，那么加速度趋向为g=10m/s2。‎ ‎16．【解析】（1）规定汽车初速度的方向为正方向，由已知条件可得 ， 则汽车刹车后3s末的速度 （4分） ‎（2）设汽车速度减为零的时间为t，则有： （2分） 从4s末到8s末，汽车已经停止运动，所以汽车整个刹车过程的运动时间为4s 故8s末的位移为 （2分） ‎17．解析:（1）金属棒静止在金属导轨上受力平衡，F安=， ‎ 代入数据得F安=0.04 N． （3分）‎ ‎（2）由F安=BIL，得I==0.4 A． （3分）‎ 设滑动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得:E=I（R+R0）‎ 解得R0=30-2=28 Ω． （2分）‎ ‎18．【解析】（1）设小球经过B点时速度为，根据机械能守恒定律可得 ‎ ， （3分）‎ ‎（2）小球经过B点前后，根据牛顿第二定律 ‎， （2分）‎ 由牛顿第三定律可知，小球经过B点前后对轨道的压力大小也分别与、相等（1分）‎ 整理可知 （2分） ‎ ‎19．【解析】（1）杆ab机械能的减少量 |ΔE|= （2分）‎ ‎（2）速度最大时ab杆产生的电动势E =BLv = 2 V （1分）‎ 产生的电流 I= E/(r+R) = 0.2 A （1分）‎ 此时的安培力 F =ILB = 0.2N （1分）‎ 由题意可知，受摩擦力 f = mgsin300－F = 0.3 N （2分）‎ 由能量守恒得，损失的机械能等于物体克服摩擦力做功产生的内能和克服安培力做功产生的电热之和 电热Q = |ΔE|－fh/sin300 =0.6 J （1分） ‎ 由以上各式得：电阻R中产生的热量 QR = 4Q/5= 0.48 J （2分）‎ ‎20．【解析】（1）施加一个水平向右的匀强电场，要使物块在2 s内能运动到小车的另一端：‎ 对小车 得 （1分）‎ 由两者间位移关系得 得 （1分）‎ 对小物块 联立解得： （2分）‎ ‎（2）某时刻撤去电场，物块恰好不从小车右端滑下，设电场的作用时间为 ‎0到时间内 （1分）‎ 以后，对小物块设经物块恰好到小车右端，则 ‎ （1分）‎ ‎ （2分）‎ 联立解得： （2分） ‎