
時量:75分鐘 分值:100分
第Ⅰ卷 選擇題(共44分)
一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共計24分。每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.如圖所示,建筑工地上常用打樁機把樁打入地下。電動機先把重錘吊起一定的高度,然后靜止釋放,重錘打在樁上,接著隨樁一起向下運動直到停止。不計空氣阻力,則下列說法中正確的是( )
A.整個運動過程中,重錘所受合外力沖量為零
B.重錘隨樁一起向下運動過程中,合外力沖量向下
C.整個運動過程中,重錘和樁組成的系統(tǒng)動量守恒
D.重錘與樁的撞擊過程中,機械能守恒
2.下圖為交流發(fā)電機示意圖,線圈沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,下列說法正確的是( )
A.甲→乙過程中,AB邊中的電流由A→BB.丙→丁過程中,AB邊中的電流由A→B
C.圖甲位置線圈中感應(yīng)電動勢最大D.圖乙位置線圈磁通量最大
3.如圖所示,長為L的通電直導(dǎo)體棒放在光滑水平絕緣軌道上,勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定,另一端拴在棒的中點,且與棒垂直,整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,彈簧伸長量為x,棒處于靜止?fàn)顟B(tài).則( )
A.導(dǎo)體棒中的電流方向從b流向a
B.導(dǎo)體棒中的電流大小為
C.若只將磁場方向緩慢順時針轉(zhuǎn)過一小角度,x變大
D.若只將磁場方向緩慢逆時針轉(zhuǎn)過一小角度,x變大
4.回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用,其原理如圖所示。和是兩個中空的半圓形金屬盒,置于與盒面垂直的勻強磁場中,它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上。位于的圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略),它們在兩盒之間被電場加速。當(dāng)質(zhì)子被加速到最大動能后,再將它們引出。忽略質(zhì)子在電場中的運動時間,則下列說法中正確的是( )
A.若只增大交變電壓U,則質(zhì)子的最大動能會變大
B.若只將交變電壓的周期變?yōu)?T,仍可用此裝置加速質(zhì)子
C.質(zhì)子第n次被加速前、后的動能之比為
D.質(zhì)子第n次被加速前、后圓周運動向心加速度之比為
5.半圓柱玻璃磚的截面如圖所示,O點為圓心,與直徑AB垂直,一束與成(較?。┙堑陌坠庋匕霃椒较蛉肷涞絆點,緊貼A點有一與AB垂直的光屏,下列說法正確的是( )
A.光屏上A點上、下各有一個白色光斑
B.光屏上A點上、下各有一個彩色光帶
C.光屏上A點上方有一彩色光帶,下方有一白色光斑
D.光屏上A點上方有一白色光斑,下方有一彩色光帶
6.兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)A以如圖示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時,B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,下列說法正確的是( )
A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B.A可能帶負電且轉(zhuǎn)速增大
C.若A帶正電B有擴張的趨勢D.若A帶負電B有擴張的趨勢
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
7.兩條平行虛線間存在一勻強磁場,磁感應(yīng)強度方向與紙面垂直。邊長為0.1m、總電阻為0.005Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi),cd邊與磁場邊界平行,如圖(a)所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動,cd邊于t=0時刻進入磁場。線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向為順時針時,感應(yīng)電動勢取正)。下列說法正確的是( )
A.磁感應(yīng)強度的大小為0.1T
B.t=0.3s時a、b兩點間電勢差為0.01V
C.磁場左右邊界寬度為0.3m
D.在t=0.4s至t=0.6s這段時間內(nèi),導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.04N
8.在x軸上位于x=0.5m的波源Q從t=0時刻開始振動,在同一介質(zhì)中形成沿x軸正、負方向傳播的兩列簡諧橫波,經(jīng)過一段時間波源停止振動,t=1.75s時形成的波形如圖所示(未標(biāo)波形部分表示此處質(zhì)點此刻并沒有振動),其中質(zhì)點M的平衡位置位于處,質(zhì)點N的平衡位置位于處。下列說法正確的是( )
A.沿x軸正、負方向傳播的兩列波傳播速度不相同
B.簡諧橫波傳播到質(zhì)點M時起振方向沿y軸負方向
C.簡諧橫波的傳播速度為2m/s
D.0~1.75s內(nèi)質(zhì)點N運動的總路程為1.4m
9.如圖甲所示,質(zhì)量為2kg的小球B與質(zhì)量未知的小球C用輕彈簧拴接,放在光滑的水平地面上,另有一小球A以6m/s的初速度向右運動,t=2s時球A與球B碰撞并瞬間粘在一起,碰后球B的圖像如圖乙所示。已知彈簧的彈性系數(shù)k=240N/m,已知彈簧的彈性勢能(x為彈簧的形變量),整個運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列判斷正確的是( )
A.碰后球B的速度為-1m/s時彈簧恢復(fù)原長B.A球質(zhì)量為4kg
C.碰后球B速度為零時彈簧彈性勢能最大D.碰后球B速度為零時C的加速度為零
10.如圖所示,水平光滑桌面上,輕彈簧的左端固定,右端連接物體A,A和B通過細繩繞過定滑輪連接,已知A的質(zhì)量為,B的質(zhì)量為,彈簧的勁度系數(shù)為k,不計滑輪摩擦,開始時A位于O點,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)A在P點時彈簧處于原長,現(xiàn)將A物體由P點靜止釋放,A物體不會和定滑輪相碰,當(dāng)B向下運動到最低點時繩子恰好被拉斷且彈簧未超過彈性限度。已知彈簧振子的周期公式為,則下列說法正確的是( )
A.繩子能承受的最大拉力小于
B.彈簧的最大彈性勢能是
C.繩斷后A物體回到位置O點時與P點時的速度大小之比為
D.從繩斷后A物體第一次由位置O回到位置P時所用的時間為
第Ⅱ卷 非選擇題(共56分)
三、實驗題(本題共2個小題,每空2分,共16分)
11.氣墊是常用的一種實驗儀器,它利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在軌道上,滑塊在軌道上的運動可視為沒有摩擦;我們可以用帶光電門1和光電門2的氣墊軌道以及帶有遮光片的滑塊A和滑塊B來驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖甲所示(兩遮光片完全相同),采用的實驗步驟如下:
a.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌水平;
b.在滑塊A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧,用電動卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;
c.按下電鈕放開卡銷,光電門1和光電門2連接的數(shù)字計時器會分別記錄下滑塊A、B上遮光片的遮光時間、。
(1)實驗時用游標(biāo)卡尺測遮光片的寬度d,結(jié)果如圖乙所示,則遮光片的寬度d=______mm。
(2)實驗時測得含遮光片的滑塊A、B的質(zhì)量分別為、,若等式______成立,則說明滑塊A、B構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒。放開卡銷前彈簧的彈性勢能______(均用給定的物理量符號表示)。
(3)實驗時若滑塊A、B與彈簧分離前就已經(jīng)通過光電門,則滑塊A、B構(gòu)成的系統(tǒng)動量______(填“守恒”或“不守恒”)。
12.為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,現(xiàn)準備了下列器材:
①待測干電池E(電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約為1.0Ω)
②電流表G(滿偏電流為3.0mA,內(nèi)阻為10Ω)
③電流表A(量程0~0.60A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
④滑動變阻器(0~5Ω,3A)
⑤滑動變阻器(0~1000Ω,1A)
⑥定值電阻
⑦開關(guān)和導(dǎo)線若干
(1)為了能盡量準確地進行測量,也為了操作方便,實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器是______(填“”或“”)。
(2)在圖甲所示的方框中畫出實驗電路原理圖,并注明器材代號。
(3)如圖乙所示為某同學(xué)根據(jù)正確的電路圖作出的圖線(為電流表G的示數(shù),為電流表A的示數(shù)),由該圖線可求出被測電池的電動勢E=______V,內(nèi)阻=______Ω。(結(jié)果均保留小數(shù)點后兩位數(shù)字)
四、計算題(本題共3個小題,共40分,要求有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只有結(jié)果沒有過程的不能得分,有數(shù)值計算的必須寫出數(shù)值和單位)
13.(12分)一種帶有閃爍燈的自行車后輪結(jié)構(gòu)如圖所示,車輪與輪軸之間均勻地連接4根金屬條,每根金屬條中間都串接一個小燈,每個小燈阻值恒為R=0.3Ω,金屬條與車輪金屬邊框構(gòu)成閉合回路,車輪半徑r=0.4m,輪軸半徑可以忽略。車架上固定一個強磁鐵,可形成圓心角的扇形勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度B=2.0T,方向如圖所示,若自行車正常前進時,后輪順時針轉(zhuǎn)動的角速度恒為,不計其他電阻和車輪厚度,求:
(1)金屬條ab進入磁場時,ab間的電壓
(2)自行車正常前進時,4個小燈總功率的平均值。
14.(14分)如圖所示,“L”形木板C靜置于足夠大的光滑水平地面上,物塊A靜置在C上某處,底面光滑的物塊B靜置在A右側(cè)到A的距離處,B與C右端的距離?,F(xiàn)對A施加一大小F=0.8N、方向水平向右的恒定推力,經(jīng)過一段時間后撤去推力,此時A與B恰好發(fā)生彈性正碰,碰撞時間極短,再經(jīng)過一段時間B與C右端碰撞并瞬間粘在一起。已知A、C的質(zhì)量均為m=0.1kg,B的質(zhì)量為,A、C間的動摩擦因數(shù),取重力加速度大小,認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,A、B均視為質(zhì)點,物塊A始終未滑離木板C。求:
(1)施加推力時C的加速度大小a;
(2)A、B第一次碰撞后瞬間A的速度大小以及B的速度大??;
(3)從撤去推力到B與C右端碰撞的時間t。
15.(14分)如圖所示,正方形區(qū)域CDEF邊長為L,該區(qū)域內(nèi)無磁場,區(qū)域外MN上方存在垂直于紙面向外勻強磁場,MN下方存在垂直于紙面向里的勻強磁場,兩勻強磁場磁感應(yīng)強度大小均為B。磁場邊界CD中點P處有一質(zhì)子源,垂直于CD以某一速率向磁場發(fā)射質(zhì)子。已知質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為q,重力不計。
(1)質(zhì)子速度多大時能從DE邊垂直射入正方形區(qū)域?
(2)若質(zhì)子源依次向外發(fā)射的速率為,已知,(n為發(fā)射質(zhì)子的次數(shù),數(shù)值取1,2,3…),且前一個質(zhì)子返回至出口處時,恰能與后一個發(fā)出的質(zhì)子發(fā)生完全非彈性碰撞,碰撞前后質(zhì)子電荷量保持不變,求第n個質(zhì)子與第n+1個質(zhì)子發(fā)射的時間間隔。(結(jié)果用L、表達)。
雅禮中學(xué)2024年上學(xué)期高二入學(xué)檢測
高二物理答案
1.答案 A
解析 整個運動過程,重錘初始動量為零,末動量為零,根據(jù)動量定理,重錘所受合外力沖量為零,故A正確;B.重錘隨樁一起向下運動過程,動量變化量方向向上,故合外力沖量向上,故B錯誤;整個運動過程,重錘和樁組成的系統(tǒng)初始動量為零,末動量為零,但運動過程動量不為零,知系統(tǒng)在運動過程不滿足動量守恒,故C錯誤;重錘與樁的撞擊過程會產(chǎn)生內(nèi)能,所以撞擊過程中機械能不守恒,故D錯誤。
2.答案 B
解析 甲→乙過程中,根據(jù)右手定則,AB邊中的電流由B→A,故A錯誤;丙→丁過程中,根據(jù)右手定則,AB邊中的電流由A→B,故B正確;圖甲位置,線圈中磁通量最大,磁通量變化率為零,線圈中感應(yīng)電動勢最小,為零,故C錯誤;圖乙位置,線圈中磁通量為零,故D錯誤。
3.答案 B
解析 由受力平衡可知安培力方向水平向右,由左手定則可知,導(dǎo)體棒中的電流方向從a流向b,故A錯誤;由于彈簧伸長為x,根據(jù)胡克定律有,可得,故B正確;若只將磁場方向緩慢順時針或逆時針轉(zhuǎn)過一小角度,則安培力在水平方向上的分力減小,根據(jù)力的平衡可得,彈簧彈力變小,導(dǎo)致x變小,故C、D錯誤。
4.答案 D
解析 由可知,質(zhì)子經(jīng)加速后的最大速度與回旋加速器的最大半徑有關(guān),而與交變電壓U無關(guān),故A錯誤;為了使質(zhì)子能在回旋加速器中加速,質(zhì)子的運動周期應(yīng)與交變電壓的周期相同,B錯誤;由以及可得質(zhì)子第n次被加速前、后的動能之比為,速度之比為,向心加速度,向心加速度之比為,D正確。
5.答案 D
解析 由題可知,入射光線沿半徑方向入射,各色光沿同一角度反射至A點上方同一位置,因此在A點上方形成白色光斑。而在AB界面光線發(fā)生折射后,由于不同色光的折射率不同,則折射角度也不同,所以在A點下方形成彩色光帶。故選D。
6.答案 C
解析 若A帶正電,逆時針轉(zhuǎn)動產(chǎn)生逆時針方向的電流,A內(nèi)磁場方向垂直紙面向外,當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時,穿過B的磁通量增加,B中產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律(增反減同)可知B中產(chǎn)生順時針方向的電流,A錯誤;異向電流相互排斥,B環(huán)有擴張的趨勢,C正確;若A帶負電,逆時針轉(zhuǎn)動產(chǎn)生順時針方向的電流,A內(nèi)磁場方向垂直紙面向內(nèi),當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時,穿過B的磁通量減少,B中產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律(增反減同)可知B中產(chǎn)生順時針方向的電流,B錯誤,同向電流相互吸引,B環(huán)有收縮的趨勢,D錯誤。
7.答案 BD
解析 由題圖(b)可知,導(dǎo)線框經(jīng)過0.2s全部進入磁場,則速度,選項B正確;由題圖(b)可知,cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,根據(jù)得,,選項A錯誤;根據(jù)右手定則及正方向的規(guī)定可知,磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外,t=0.3s時ab邊與cd邊同時切割磁感線,回路中無感應(yīng)電流,a、b兩點間電勢差為E=0.01V,選項B正確;t=0.4s時ab邊出磁場右邊界,所以磁場寬度為,選項C錯誤;在t=0.4s至t=0.6s這段時間內(nèi),導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流,所受的安培力大小為,選項D正確。
8.答案 BC
解析 由于沿x軸正、負方向傳播的兩列波是由同一波源的振動形成的,在同一介質(zhì)中傳播,可知沿x軸正、負方向傳播的速度相同,故A錯誤;根據(jù)t=1.75s時形成的波形,結(jié)合同側(cè)法可知,沿x軸正方向傳播的波的波前的起振方向沿y軸負方向,而所有質(zhì)點的起振方向均相同,可知,質(zhì)點M的起振方向沿y軸負方向,故B正確;根據(jù)t=1.75s時形成的波形可知,波在1.75s內(nèi)傳播的路程為,則簡諧橫波的傳播速度為,故C正確;波源的振動形式傳播到質(zhì)點N的時間為,該波的周期為,則0~1.75s內(nèi)質(zhì)點N運動的時間為,則0~1.75s內(nèi)質(zhì)點N運動的總路程為,故D錯誤。故選BC。
9.答案 AB
解析 AB發(fā)生完全非彈性碰撞,則,解得,ABC整體動量守恒,當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時,此時,滿足,即,解得,當(dāng)ABC共速時,,,聯(lián)立解得,解得,此時小球B加速度最大
10.答案 ABC
解析 將A、B作為整體,A在P點時彈簧處于原長,根據(jù)牛頓第二定律,根據(jù)對稱性,B到達最低點的加速度與初始位置大小相等,因此,解得繩子能承受的最大拉力,A正確;A處于O位置時,根據(jù)平衡條件,物體B下降到最低位置時,根據(jù)對稱性,彈簧伸長量為,因此最大彈性勢能,B正確;繩斷后A物體回到位置O時,根據(jù)機械能守恒,可得A的速度;繩斷后A物體回到位置P時,根據(jù)機械能守恒,可得A的速度,繩斷后A物體回到位置O點時與P點時的速度大小之比為,C正確;繩段后,平衡位置為P點,從繩斷到A物體第一次回到位置O時所用的時間,D錯誤。
11.答案 6.30 守恒
解析 (1)[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)
(2)[2]根據(jù)光電門測速原理可知,滑塊A、B上遮光片經(jīng)過光電門1和光電門2的速度大小分別為、,若滿足,即若等式成立,則說明滑塊A、B構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒。
[3]由能量守恒定律可知,放開卡銷前彈簧的彈性勢能等于放開卡銷后滑塊A、B增加的動能之和
(3)[4]彈簧對滑塊A、B的彈力大小始終相等、方向相反,因此即使滑塊A、B與彈簧分離前就已經(jīng)通過光電門,系統(tǒng)動量仍守恒。
12.答案 見解析 1.45 0.90
解析 (1)[1]由于電源電壓約為1.5V,而電流表的滿偏電流為0.6A,根據(jù)歐姆定律可知回路的最小電阻約為
為了操作方便,滑動變阻應(yīng)選。
(2)[2]將電流表G與定值電阻串聯(lián),改裝成電壓表,再利用伏安法測量電源電動勢和內(nèi)電阻,連接電路如圖所示
(3)[3][4]根據(jù)閉合電路歐姆定律,整理可得
利用圖像的斜率和截距可知,
聯(lián)立解得,
13.答案 0.4V
解析 (1)當(dāng)金屬條ab進入磁場時,金屬條ab相當(dāng)于電源,(2分)
由等效電路圖(如圖)可知(2分)
(2分)
(2)(2分)
設(shè)車輪運動一周的時間為T,則每根金屬條充當(dāng)電源的時間為,則車輪運動一周電路中有電源的時間為(2分)
可知一個周期內(nèi),4個小燈總功率的平均值為(2分)
則自行車正常前進時,4個小燈總功率的平均值為
14.答案 (1);(2)1m/s,4m/s;(3)0.8s
解析 (1)假設(shè)A、C相對靜止,且此種情況下A、C的共同加速度大小為,根據(jù)牛頓第二定律有(1分)
解得(1分)
A、C間的最大靜摩擦力,由于
則假設(shè)成立,因此施加推力時C的加速度大?。?分)
(2)A、C一起以大小為a的加速度做初速度為零的勻加速直線運動,設(shè)A、B碰撞前瞬間A、C的速度大小為,根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有(1分)
解得(1分)
對A、B第一次發(fā)生彈性正碰的過程有,(2分)
解得,(1分)
(3)A、B第一次碰撞后,A向右做勻加速直線運動,C向右做勻減速直線運動,假設(shè)B滑到C右端前,A、C已達到共同速度,設(shè)該共同速度的大小為,根據(jù)動量守恒定律有
,解得(1分)
假設(shè)從A、B第一次碰撞到A、C達到共同速度的時間為,根據(jù)動量定理有,解得(1分)
在該段時間內(nèi),A、B、C向右運動的距離分別為
,,(1分)
因為
所以假設(shè)成立,此后A、C以共同速度向右運動,直到B與C右端碰撞,從A、C達到共同速度至B到達C右端的時間(1分)
因此(1分)
15.答案 (1);(2)
解析 (1)粒子做勻速圓周運動,解得(2分)
做軌跡圖如圖所示
由幾何關(guān)系可得(2分)
解得(2分)
(2)第一個質(zhì)子做勻速圓周運動,解得(1分)
第一個質(zhì)子返回至出口處時,恰能與第二個發(fā)出的質(zhì)子發(fā)生完全非彈性碰撞,根據(jù)動量守恒定律有
解得(1分)
由于碰撞后粒子電量變?yōu)橄惹暗?倍,質(zhì)量也變?yōu)橄惹暗?倍,所以粒子在磁場中的軌道半徑仍為不變,質(zhì)子的軌跡如圖所示
粒子在磁場中的時間(1分)
粒子在正方形區(qū)域內(nèi)勻速直線運動的時間(1分)
可得粒子從P點射出至再次到達質(zhì)子源的時間(1分)
同理,第二個粒子(質(zhì)量為2m)碰撞,第三個粒子(質(zhì)量為3m)碰撞,則第n個粒子(質(zhì)量為nm)碰撞
解得 運動軌跡均相同(2分)
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這是一份2024長沙雅禮中學(xué)高二上學(xué)期期中物理試卷含答案,共12頁。試卷主要包含了選擇題,實驗題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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