凯里一中2022-2023学年度第一学期12月月考 高二物理 参考答案

1 凯里一中月考卷 高二物 第Ⅰ卷 一．单项选择题（本题共6 小题，每小题5 分，共30 分。在每小题四个选项中，只有一个 选项符合题目要求） 1. 我国“北斗二代”计划发射35 颗卫星， 形成全球性的定位导航系统． 其中的5 颗卫星是 相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”)，其他的有27 颗中轨道卫星(以下简称“中 卫”)轨道高度(距地面)为静止轨道高度的3 5.下列说法正确的是( ) A．“中卫”的线速度介于7.9km/s 和11.2km/s 之间 B．“静卫”的轨道必须是在赤道上空 C．如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为3∶5 D．“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期 2.如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在墙上，一个小物块(可视为质点)从A 点以初 速度v0 向左运动，接触弹簧后运动到C 点时速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内。AC 两 点间距离为L，物块与水平面间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则物块由A 点运动到C 点的过程中，下列说法正确的是( ) A．弹簧和物块组成的系统机械能守恒 B．物块克服摩擦力做的功为1 2mv02 C．物块跟弹簧接触时速度最大 D．物块的初动能等于弹簧的弹性势能增加量与摩擦产生的热量之和 3．如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN 垂直跨在导轨上，且与导轨接触 良好， 整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中， 磁感应强度为B.电容器的电容为C， 除 电阻R 外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN 一初速度，使导线MN 向右运动，当电 路稳定后，MN 以速度v 向右做匀速运动时( ) A．电容器两端的电压为零 B．电阻两端的电压为BLv C．电容器所带电荷量为CBLv D．为保持MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2L2v R 4.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频 交流电源相连接的两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过 狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,如图所示,要增大带电 粒子射出时的动能,重力不计,下列说法中正确的是( ) 2 A.增加交流电的电压 B.减小磁感应强度 C.改变磁场方向 D.增大加速器的半径 5．如图所示，悬线一端系一小球，另一端固定于O 点，在O 点正下方的P 点钉一个钉 子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ 然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时，下列说 法正确的是( ) ①小球的瞬时速度突然变大 ②小球的加速度突然变大 ③小球所需的向心力突然变大 ④悬线所受的拉力突然变大 A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③ 6.如图所示，物块M 在静止的传送带上以速度v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图 中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后( ) A．M 静止在传送带上 B．M 可能沿斜面向上运动 C．M 受到的摩擦力变大 D．M 下滑的速度不变 二．多选题（本题共4 小题，每小题6 分，共24 分。在每小题四个选项中，至少两个选项 符合题目要求，全部选对6 分，选对但不全3 分，有错选0 分） 7. 如图所示， 置于水平地面上的相同材料的质量分别为m 和M 的两物体A 和B 用细绳连接， 在B 上施加一水平恒力F，使两物体做匀加速直线运动．关于两物体间细绳上的拉力，下列 说法正确的是( ) A．地面光滑时，绳子拉力等于mF m＋M B．地面不光滑时，绳子拉力等于mF m＋M C．地面不光滑时，绳子拉力大于mF m＋M D．地面不光滑时，绳子拉力小于mF m＋M 8.如图所示的电场,实线表示电场线。一个初速度为ｖ的带电粒子仅在电场力的作用下从a 点运动到b 点,虚线表示其运动的轨迹。则 ( ) 3 A.粒子带正电 B.a 点电势高于b 点电势 C.粒子受到的电场力不断减小 D.粒子在a 点的电势能低于在b 点的电势能 9．如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2.图乙为它 们碰撞后的s－t 图象．已知m1＝0.1 kg.由此可以判断( ) A．碰前m2 静止，m1 向右运动 B．碰后m2 和m1 都向右运动 C．m2＝0.3 kg D．碰撞过程中系统损失了0.4 J 的机械能 10．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的一组矩形线圈的周期为T，转轴O1O2 垂直于磁场 方向，线圈电阻为2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电 流为1 A。那么( ) A．线圈消耗的电功率为4 W B．线圈中感应电流的有效值为2 A C．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cos2π T t D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝T πsin2π T t 第Ⅱ卷 三．非选择题（共56 分，11、12 题为实验题，根据题目要求作答，13、14、15 题计算题， 根据题意求解，书写必要的文字说明、方程、算式和结果） 11.（6 分） 如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1 用细线悬挂于O 点，O 点下方 桌子的边沿有一竖直立柱。实验时，调节悬点，使弹性球1 静止时恰与立柱上的球2 接触且 两球等高。将球1 拉到A 点，并使之静止，同时把球2 放在立柱上。释放球1，当它摆到悬 点正下方时与球2 发生对心碰撞，碰后球1 向左最远可摆到B 点，球2 落到水平地面上的 C 点。测出有关数据即可验证1、2 两球碰撞时动量守恒。现已测出A 点离水平桌面的距离 为a、B 点离水平桌面的距离为b，C 点与桌子边沿间的水平距离为c，弹性球1、2 的质量 m1、m2，桌面高H。完成本实验， 4 (1) 还需要测量的量是________。 (2) 要求m1________m2（填﹤、﹥或﹦符号） （3）根据测量的数据，该实验中验证动量守恒的表达式为__________________。(忽略 小球的大小) 12.（8 分） 用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6 V， 电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有： 电流表A1(量程0～30 mA)； 电流表A2(量程0～100 mA)； 电压表V(量程0～6 V)； 滑动变阻器R1(阻值0～5 Ω)； 滑动变阻器R2(阻值0～300 Ω)； 开关S 一个，导线若干条。 某同学的实验过程如下： Ⅰ.设计如图所示的电路图，正确连接电路。 Ⅱ.将R 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R 的阻值，测出多组U 和I 的值，并记 录。以U 为纵轴，I 为横轴，得到如图所示的图线。 5 Ⅲ.断开开关，将Rx 改接在B、C 之间，A 与B 直接相连，其他部分保持不变。重复Ⅱ 的步骤，得到另一条U­I 图线，图线与横轴I 的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U 的交点坐标为 (0，U0)。 回答下列问题： （1）电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。 （2）由图线，得电源内阻r＝________Ω。 （3）用I0、U0 和r 表示待测电阻的关系式Rx＝________，代入数值可得Rx。 13.（10 分）电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量 m＝2.0 kg 的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到速度ｖ＝6 km/s。若这种装置的轨道宽L ＝2 m,长为s＝100 m,通过金属杆EF 的电流为I＝10 A, (轨道摩擦忽略不计)求: （1）轨道间所加匀强磁场的磁感应强度大小 （2）弹体加速过程磁场力的平均功率 14.（10 分） 如图所示，在xOy 平面内的y 轴左侧有沿y 轴负方向的匀强电场，y 轴右侧有 垂直纸面向里的匀强磁场，y 轴为匀强电场和匀强磁场的理想边界．一个质量为m、电荷量 为q 的带正电粒子(不计重力)从x 轴上的N 点(－L,0)以速度v0 沿x 轴正方向射出．已知粒 子经y 轴的M 点    0，－3 2 L 进入磁场，若粒子离开电场后，y 轴左侧的电场立即撤去，粒 子最终恰好经过N 点．求： (1)粒子进入磁场时的速度大小及方向； (2)匀强磁场的磁感应强度大小． 6 15．（12 分）如图，水平面上相距为L＝5 m 的P、Q 两点分别固定一竖直挡板，一质量为 M＝2 kg 的小物块B 静止在O 点，OP 段光滑，OQ 段粗糙且长度为d＝3 m。一质量为m＝1 kg 的小物块A 以v0＝6 m/s 的初速度从OP 段的某点向右运动，并与B 发生弹性碰撞。两物 块与OQ 段间的动摩擦因数均为μ＝0.2，两物块与挡板的碰撞时间极短且均不损失机械 能。重力加速度g＝10 m/s 2，求： (1)A 与B 在O 点碰后瞬间各自的速度； (2)两物块各自停止运动时的时间。 凯里一中月考卷 高二物 1. B 2.D 3．C 4.D 5．B 6.D 7.AB 8.B、D 9．AC. 10．AC 11.解析：(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1 碰撞前 后的高度a 和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1 的质量 7 m1，就能求出弹性球1 的动量变化；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h 和桌面高H 就 可以求出弹性球2 碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2 的质量和立柱高h、桌面高H 就能求出弹性球2 的动量变化。 (3)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程 2m1 a－h＝2m1 b－h＋m2 c H＋h 。 答案：(1) 立柱高h （2）﹥ (3)2m1 a－h＝2m1 b－h＋m2 c H＋h 12.解析：(1)由题U­I 图线可知电流表量程应为0～100 mA，故选A2。路端电压大于 5.5 V，而电源电动势E＝6 V，故R 外≫r，则滑动变阻器选R2。(2)由题图得：r＝ΔU ΔI ＝25 Ω。( 3)Rx＋r＝U0 I0 ，Rx＝U0 I0 －r。 答案：(1) A2 R2 (2)25 (3)U0 I0 －r 13.解(1)电磁炮在安培力的作用下,沿轨道做匀加速运动。因为通过100 m 的位移加速至6 km/s,利用动能定理可得F 安x=ΔEk,即 BILx= 1 2mv 2-0 3 分 代入数据可得B=1.8×10 4 T。 2 分 (2)运动过程中,平均功率为 P = F 2 v P = BIL 2 v 3 分 P = 1.08×10 9 W。 2 分 答案:1.8×10 4 T 1.08×10 9 W 14 答案 (1)2v0 方向与y 轴负方向成30°角 (2)4 3mv0 9Lq 解析 (1)粒子在电场中做类平抛运动，有 3L 2 ＝1 2at12， 1 分 L＝v0t1， 1 分 设粒子到达M 点的速度大小为v，方向与y 轴负方向成θ 角，轨迹如图： 8 则有：tanθ＝v0 at1， 1 分 v＝v0 sinθ， 1 分 联立解得： θ＝30°，v＝2v0； 1 分 (2) 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，有 qvB＝mv2 R， 2 分 由几何关系有： 3L 2 ＋L tanθ＝R， 2 分 联立解得 B＝4 3mv0 9Lq . 2 分 15．[解析] (1)设A、B 在O 点碰后的速度分别为v1和v2，以向右为正方向。 由动量守恒定律得：mv0＝mv1＋Mv2 2 分 碰撞前后动能相等，则得：1 2mv02＝1 2mv12＋1 2Mv22 2 分 解得：v1＝－2 m/s，方向向左，v2＝4 m/s，方向向右。2 分 (2)碰后，两物块在OQ 段减速时加速度大小均为： a＝μg＝2 m/s2。 1 B 经过t1 时间与Q 处挡板相碰，由运动学公式： v2t1－1 2at12＝d 1 分 得：t1＝1 s(t1＝3 s 舍去) 1 分 与挡板碰后，B 的速度大小v3＝v2－at1＝2 m/s，反弹后减速时间t2＝v3 a ＝1 s 反弹后经过位移s1＝v32 2a＝1 m，B 停止运动。 1 分 物块A 与P 处挡板碰后，以v4＝2 m/s 的速度滑上O 点，停止位移 s2＝v42 2a＝1 m 1 分 所以最终A、B 的距离s＝d－s1－s2＝1 m， 两者不会碰第二次。 在A、B 碰后，A 运动总时间 9 tA＝2L－d |v1| ＋v4 a ＝3 s 1 分 B 运动总时间tB＝t1＋t2＝2 s， 1 分 [答案] (1)2 m/s，方向向左 4 m/s，方向向右 (2) tA＝3 s B 运动总时间tB＝2 s