一、选择题
1. 如图所示,一均匀带电+Q细棍,在过中点c垂直于细棍的直线上有a、b、c三点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)
A.k2 B.k C.k D. k 222R9RR9R
2. 在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计
3Q10qQq9Qq上,体重计示
数为50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内该同学发现体重计示数如图所示,已知重力加速度为g,则在这段时间内,下列说法正确的是
A.该同学所受的重力变小了
B.该同学重力大小等于体重计对该同学的支持力 C.电梯一定在竖直向下运动
D.电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下
3. 如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块的速度随时间变化关系如图乙所示,v0、t0已知,则
A. 传送带一定逆时针转动 B.
C. 传送带的速度大于v0
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D. t0后木块的加速度为
4. 下列各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是( )
A. A B. B C. C D. D
5. 下图是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L。为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量),可采用的方法是( )
A. 增大两板间的电势差U2 B. 尽可能使板长L短些 C. 尽可能使板间距离d小一些
D. 使加速电压U1升高一些
6. 距地面高5m的水平直轨道A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图所示。小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s²。可求得h等于( )
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A. 3.75m B. 2.25m C. 1.25m D. 4.75m
7. (多选)2013年12月2日1时30分,嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则( )
A.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度 B.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其减速 C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
D.嫦娥三号在动力下降阶段,其引力势能减小
8. 三个点电荷电场的电场线分布如图,图中a、b两处的场强大小分别电势分别为a、b,则 A.Ea>Eb,a>b
B.Ea<Eb,a<b
月球半径登月,在月
C.Ea>Eb,a<b D.Ea<Eb,a>b
9. 小型登月器连接在航天站上,一起绕月球做圆周运动,其轨道半径为的3倍,某时刻,航天站使登月器减速分离,登月器沿如图所示的椭圆轨道
Eb,为Ea、
球表面逗留一段时间完成科考工作后,经快速启动仍沿原椭圆轨道返回,当第一次回到分离点时恰与航天站对接,登月器快速启动时间可以忽略不计,整个过程中航天站保持原轨道绕月运行。已知月球表面的重力加速度为g,月球半径为R,不考虑月球自转的影响,则登月器可以在月球上停留的最短时间约为( )
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A.4.7π
C.1.7π D.1.4π
10.如图甲所示,在倾角为30°足够长的光滑斜面上,质量为m的物块受到平行于斜面的力F作用,其变化规律如图乙,纵坐标为F与mg的比值,规定力沿斜面向上为正方向,则丙中正确表达物块速度v随时间t变化规律的是(物块初速度为零,g取10m/s)
11.如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子。已知粒子的比荷为
,AO=L,在O
,发射速度大小都为
R gR g
B.3.6π
R gR g
。设粒子发射方向与OC边的夹角为,不计粒子间相互作用及重力。对于粒子进入磁场后的运动,
下列说法正确的是
A.当=45°时,粒子将从AC边射出
B.所有从OA边射出的粒子在磁场中运动时间相等
C.随着角的增大,粒子在磁场中运动的时间先变大后变小
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D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出
12.关于电场强度和静电力,以下说法正确的是( ) A. 电荷所受静电力很大,该点的电场强度一定很大
B. 以点电荷为圆心、r为半径的球面上各点的电场强度相同
C. 若空间某点的电场强度为零,则试探电荷在该点受到的静电力也为零
D. 在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度E=,取走q后,该点电场强度为0
13.如下图所示的情况中,a、b两点电势相等、电场强度也相同的是( )
A.带等量异种电荷的平行金属板之间的两点 B.离点电荷等距的任意两点
C.两等量同种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点 D.两等量异种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点
14. 一枚玩具火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系如图所示,则
A.时刻玩具火箭距地面最远 B.C.D.
时间内,玩具火箭在向下运动 时间内,玩具火箭处于超重状态 时间内,玩具火箭始终处于失重状态
15.在水平向右的匀强电场中,质量为m的带正电质点所受重力mg是电场力的3倍.现将其以初速度v0竖直向上抛出,则从抛出到速度最小时所经历的时间为( )
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v0A.t=
gC.t=
3v0 2g
B.t=
2v0 3g
3v0D.t= 4g
16.a、b两点各放有电量为Q和4Q的点电荷,a、b、c、d、e、f、g七个点在同一直线上,且为零电势,则( )
ac=cd=de=ef=fg=gb,
Q+4 Q如图所示,取无限远处为零 电势高
A. d处的场强和电势均 B. e处的电势比f处的
acdefgb C. 电子在f处的电势能比在g处的电势能小
D. 电子从c移到e,电子所受电场力先做负功再做正功
二、填空题
17.如图所示,质量是m=10g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5m的 金属滑轨上,滑轨平面与水平面倾角为30°,ab静止时通过电流为10A,要使ab静止,磁感强度至少等于_____,方向为______。(取g=10m/s2)
18.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“2.0V,0.5A”。备有下列器材: A. 电源E(电动势为3.0V,内阻不计) B. 电压表C. 电压表D. 电流表E. 电流表
(量程0-3V,内阻约(量程0-15V,内阻约(量程0-3A,内阻约(量程0-0.6A,内阻约
,3.0A) ,1.25 A)
) ) ) )
F. 滑动变阻器(0-G. 滑动变阻器(0-H. 开关和若干导线
为了尽可能准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线,请完成以下内容。
(1)实验中电压表应选用______,电流表应选用______,滑动变阻器应选用_____(请填写选项前对应的字母)。测量时采用图中的_________图电路(选填“甲”或“乙”)。
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(2)图丙是实物电路,请你不要改动已连接的导线,把还需要连接的导线补上。____
(3)某同学完成该实验后,又找了另外两个元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由半导体材料制成的,它的电阻随温度的升高而减小。他又选用了合适的电源、电表等相关器材后,对其中的一个元件进行了测试,测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示: U/V I/A 请根据表中数据在图丁中作出该元件的I-U图线_____;
该元件可能是由________(选填“金属”或“半导体”)材料制成的。
19.“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验,供选用的器材有: A.电流表(量程:0-0.6 A,RA=1 Ω) B.电流表(量程:0-3 A,RA=0.6 Ω) C.电压表(量程:0-3 V,RV=5 kΩ) D.电压表(量程:0-15 V,RV=10 kΩ) E.滑动变阻器(0-10 Ω,额定电流1.5 A) F.滑动变阻器(0-2 kΩ,额定电流0.2 A)
G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干 (1)请在下边虚线框中画出本实验的实验电路图____。
0.40 0.20 0.60 0.45 0.80 0.80 1.00 1.25 1.20 1.80 1.50 2.81 1.60 3.20 第 7 页,共 19 页
(2)电路中电流表应选用____,电压表应选用____,滑动变阻器应选用____。(用字母代号填写)
(3)如图所示为实验所需器材,请按原理图连接成正确的
实验电路____。
三、解答题
20.如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B0,导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02 kg和mb=0.01 kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,若将b棒固定,开关S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10 m/s的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。(g=10 m/s2) (1)求拉力F的大小;
(2)若将a棒固定,开关S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;
(3)若将a棒和b棒都固定,开关S断开,使磁感应强度从B0随时间均匀增加,经0.1 s后磁感应强度增大到2B0时,a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离。
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21.图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab0.25m,宽度bc0.20m,共有n100匝,总电阻r1.0,可绕与磁场方向垂直的对称轴OO转动.线圈处于磁感应强度B0.40T的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V, 1.8V”的灯泡,当线圈以角速度匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8W.(不计转动轴与电刷的摩擦)
(1)推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式EmnBS(其中S表示线圈的面积). (2)求线圈转动的角速度.
(3)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能.
22.在水平轨道上有两列火车A和B相距x,A车在后面做初速度为v、加速度大小为2a的匀减速直线运动,
0
而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,两车运动方向相同。要使两车不相撞,求A车的初速度v满足什么条件。
0
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阿拉尔市高级中学2018-2019学年高二上学期第三次月考试卷物理(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】B 2. 【答案】D
【解析】 某时刻电梯中的人观察到体重计示数变为40g kg,是物体对体重计的压力减小了,物体的重力没有发生变化,故A错误;该同处于失重状态,体重计对他的支持力小于该同学的重力,则该同学重力大小大于体重计对该同学的支持力,故B错误;电梯静止时,该同学对体重计的压力为50g N;在某时刻电梯中的
2
人观察到体重计的示数变为40g N,对重物有:mg–F=ma,解得:a=2 m/s=
g,方向竖直向下;则电梯的
加速度大小为故选D。
g,方向竖直向下,电梯可能向下做加速运动,也可能向上做减速运动,故C错误,D正确;
3. 【答案】AD
【解析】试题分析: A、若传送带顺时针转动,当滑块下滑(块上滑(
),将一直匀加速到底端;当滑
,由图可知
),先匀加速运动,在速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图象;故传送带
是逆时针转动,选项A正确.B、滑块在0~t0内,滑动摩擦力向下作匀加速下滑,
,则
,选项B错误.C、只有当滑块的速度等于传送带的速度时,滑块所受的摩擦力变成
,代入μ值得
,
斜向上,故传送带的速度等于v0,选项C错误.D、等速后的加速度选项D正确。故选AD.
考点:考查牛顿第二定律、匀变速直线运动.
【名师点睛】本题的关键1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑.2、小木块两段的加速度不一样大. 4. 【答案】B
【解析】A、在磁场中,由右手定则知,正电荷受力方向应该是向上的,故A错误 B、在磁场中,由右手定则知,正电荷受力方向应该是向下的,故B正确; C、正电荷在电场中受力方向与电场方向一致,故C错误;
D、正电荷在电场中受力方向和电场方向一致,应该向上,故D错误; 综上所述本题答案是:B 5. 【答案】C
【解析】试题分析:带电粒子加速时应满足:qU1=
mv02;带电粒子偏转时,由类平抛规律,应满足:L=v0t
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h=
at2;联立以上各式可得,即,可见,灵敏度与U2无关,增大L、
减小d或减小U1均可增大灵敏度,所以C正确,ABD错误.故选C. 考点:带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题是信息的给予题,根据所给的信息,根据动能定理和类平抛运动规律求出示波管灵敏度的表达式即可解决本题。 6. 【答案】C 7. 【答案】BD 【解析】
8. 【答案】C 9. 【答案】 A 【
解
析
】
设登月器在小椭圆轨道运行的周期为T1,航天站在大圆轨道运行的周期为T2。 对登月器和航天站依据开普勒第三定律分别有 T2T12T22
== ② 3R32R33R3为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天站实现对接,登月器可以在月球表面逗留的时间t应满足 t=nT2-T1 ③(其中,n=1、2、3、…)
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2R(其中,n=1、2、3、…) g
R当n=1时,登月器可以在月球上停留的时间最短,即t=4.7π,故A正确。
g联立①②③得t=6πn 10.【答案】C 11.【答案】AD
【解析】粒子在磁场中运动的半径为
,若当θ=45°时,由几何关系可知,粒子将从AC边射出,
3R-4π g
选项A正确;所有从OA边射出的粒子在磁场中运动时所对应的弧长不相等,故时间不相等,选项B错误;当θ=0°飞入的粒子在磁场中,粒子恰好从AC中点飞出,在磁场中运动时间也恰好是
;当θ=60°飞入的粒子
在磁场中运动时间恰好也是,是在磁场中运动时间最长,故θ从0°到60°在磁场中运动时间先减小后增大,
当θ从60°到90°过程中,粒子从OA边射出,此时在磁场中运动的时间逐渐减小,故C错误;当θ=0°飞入的粒子在磁场中,粒子恰好从AC中点飞出,因此在AC 边界上只有一半区域有粒子射出,故D正确。 12.【答案】C
【解析】A.电场强度是矢量,其性质由场源电荷决定,与试探电荷无关;而静电力则与电场强度和试探电荷都有关系,电荷所受静电力很大,未必是该点的电场强度一定大,还与电荷量q有关,选项A错误; B.以点电荷为圆心,r为半径的球面上各点的电场强度大小相同,而方向各不相同,选项B错误; C.在空间某点的电场强度为零,则试探电荷在该点受到的静电力也为零,选项C正确;
D.在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度E= ,取走q后,该点电场强度不变,与是否放入试探电荷无关,选项D错误。 故选:C。 13.【答案】D 14.【答案】AC 【
解
析
】
15.【答案】D
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【解析】
F1
tanα==,α=30°
mg3g2g
等效重力加速度g′== cos30°3Δv=v0cos30°=g′t 3v0联立解得t=.选项D正确。
4g16.【答案】D
二、填空题
17.【答案】 0.01T (2分) 垂直斜面向上(2分)
3eBrv3m3eBrm18. . B . E (3). F . 甲 . 【答案】(1)(2)(4)(5)
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(6). (7). 半导体
【解析】(1)灯泡的额定电压为2.0V,则电压表选择B.由于灯泡的额定电流为0.5A,则电流表选择E.灯泡的电阻
,为了便于测量,滑动变阻器选择F.灯泡的电流和电压从零开始测起,滑动变阻
器采用分压式接法,灯泡的电阻与电流表内阻相当,属于小电阻,电流表采用外接法,即采用甲电路. (2)实物连线如图;
(3)根据描点法得出该元件的I-U图线如图所示,由图线可知,电阻随着电流增大而减小,属于半导体材料成.
点睛:本题考查了连接实物电路图、描点作图,确定滑动变阻器与电流表的接法是正确连接实物电路图的前提与关键,电压与电流从零开始变化时,滑动变阻器应采用分压接法.
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19.【答案】 (1). (1)如解析图甲所示:; (2). (2)A; (3). C; (4).
E; (5). (3)如解析图乙所示:
【解析】(1)电路如图甲所示:
由于在电路中只要电压表的内阻RV≫r,这种条件很容易实现,所以应选用该电路。
(2)考虑到待测电源只有一节干电池,所以电压表应选C;放电电流又不能太大,一般不超过0.5A,所以电流表应选A;滑动变阻器不能选择阻值太大的,从允许最大电流和减小实验误差的角度来看,应选择电阻较小额定电流较大的滑动变阻器E,故器材应选A、C、E。 (3)如图乙所示:
三、解答题
20.【答案】 (1)0.3 N (2)7.5 m/s (3)1 m
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【解析】
221.【答案】(1)EmnBS(2)2.5rad/s(3)Q5.010J 【解析
】
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(2)设小灯泡正常发光时的电流为I,则.
IRP额U额2U额0.60A,设灯泡正常发光时的电阻为R,
5.0.
根据闭合电路欧姆定律得: EIRr3.6V. 发电机感应电动势最大值为Em解得P2E, EmnBS.
Em1.82rad/s2.5rad/s. nBS2π. ω(3)发电机产生的电能为QIEt, t100T100解得Q5.010J. 22.【答案】 v0<6ax
2【解析】要使两车不相撞,A车追上B车时其速度最大只能与B车相等。设A、B两车从相距x到A车追上B车时,A车的位移为x、末速度为v、所用时间为t;B车的位移为x、末速度为v、运动过程如图所示,
AABB现用三种方法解答如下:
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解法三 图象法 利用v-t图象求解,先作A、B两车的v-t图象,如图所示,设经过t时间两车刚好不相撞,则对A车有v=v=v-2at,
A0
对B车有v=v=at,
B
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v0以上两式联立解得t=。
3a
经t时间两车发生的位移之差为原来两车间的距离x,它可用图中的阴影面积表示,由图象可知 11v0x=v0·t=v0· 223a
所以要使两车不相撞,A车的初速度v0应满足的条件是v0<6ax。
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