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湖北省枣阳市白水高中高二5月月考试题物理试题


枣阳市白水高级中学 2014-2015 学年高二下学期 5 月月考物理试 题
评卷人 得分 一、选择题(26×2=52 分) 1.某实验小组用如图所示的装置探究小车加速度与力、质量的关系时,用一只夹子夹住两根 细绳,以同时控制两辆小车,使他们同时开始运动和停止运动,用夹子的目的是 ▲

A.保持小车质量 m 不变,便于确定 a 与 F 间的关系 B.

保持小车受的拉力 F 不变,便于确定 a 与 m 间的关系 C.保证小车的运动时间 t 相同,则位移 x 和加速度 a 成正比,通过比较两小车的位移 x 就可 以比较它们的加速度 a 2.如图所示,截面为 ABC 的玻璃直角三棱镜放置在空气中,宽度均为 d 的紫.红两束光垂直 照射三棱镜的一个直角边 AB,在三棱镜的另一侧放置一平行于 AB 边的光屏,屏的距离远近可 调,在屏上出现紫.红两条光带,可能是( )

A.红色光带在上,紫色光带在下,红色光带较宽 B.红色光带在下,紫色光带在上,红色光带较宽 C.紫色光带在上,红色光带在下,紫色光带较宽 D.紫色光带在下,红色光带在上,紫色光带较宽 3.如图,动物园的水平地面上放着一只质量为 M 的笼子,笼内有一只质量为 m 的猴子,当 猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为 F1;当猴以同样大小的加速 度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为 F2,关于 F1 和 F2 的大小,下列判断中正确 的是( )

A.F1 = F2 B.F1>(M + m)g,F2<(M + m)g C.F1+F2 =2(M + m)g D.F1-F2 =2(M + m)g 4.如图,半径为 R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为 B,方

向垂直于纸面向外。一电荷量为 q(q>0),质量为 m 的粒子沿平行于直径 ab 的方向射入磁场区 0 域,射入点与 ab 的距离为 R/2。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为 60 。 , 则粒子的速率为(不计重力 )( )

A.

qBR qBR B. 2m m

C.

3qBR 2m

D .

2qBR m

5.如图 7 所示直线是真空中某电场的一条电场线,A、B 是这条直线上的两点,一电子以速度 vA 经过 A 点向 B 点运动,经过一段时间后,电子以速度 vB 经过 B 点,且 vA 与 vB 方向相反,则 ( )

A.A 点的场强一定大于 B 点的场强 B.A 点的电势一定低于 B 点的电势 C.电子在 A 点的动能一定小于它在 B 点的动能 D.电子在 A 点的电势能一定小于它在 B 点的电势能 6.一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面加速前进,则对小孩 和车下列说法正确的是( )

A.小车受重力、拉力和摩擦力三个力作用 B.拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小 C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上 D.小孩和车所受的合力方向与运动方向相同 7.某一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化的图线如图所示,则该物体(



A.第 1 s 内加速运动,第 2、3 s 内减速运动,第 3 s 末回到出发点 B.第 1 s 末和第 4 s 末速度都是 8 m/s C.第 3 s 末速度为零,且运动方向不变 D.第 3 s 末速度为零,且此时开始改变运动方向 8.做匀变速直线运动的物体初速度为 12 m/s,在第 6s 内的位移比第 5s 内的位移多 4m。关

于物体运动情况的说法,下列正确的是: A.物体的加速度为 4 m/s2 B.物体 5s 末的速度是 36m/s。 C.物体 5、6 两秒内的位移是 72m D.物体在第 5S 内的平均速度为 30 m/s 9.如图所示小球沿水平面通过 O 点进入半径为 R 的半圆弧轨道后恰能通过最高点 P,然后落 回水平面.不计一切阻力。下列说法正确的是

A.小球落地点离 O 点的水平距离为 R B.小球落地点时的动能为 5mgR/2 C.小球运动到半圆弧最高点 P 时向心力恰好为零 D.若将半圆弧轨道上部的 1/4 圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度比 P 点高 0.5R 10.有一个电子器件,当其两端电压高于 100 V 时导电,等于或低于 100 V 时则不导电,若把这个 电子器件接到 100 V、50 Hz 的正弦交流电源上,这个电子器件将( ) A.不导电 B.每秒钟导电 50 次 C.每秒钟内导电 100 次 D.每次导电的时间为 0.005 s 11 漏电保护开关由一个触电保安器和继电器 J 组成,如图所示。变压器 A 处用火线和零线双股平行绕制成线圈,然后接到用电器,B 处有一个 输出线圈,一旦线圈 B 中有电流,经放大后便能推动继电器切断电 源。 关于保安器的说法正确的是 A.保安器的工作原理是电磁感应原理 B.多开灯不会使保安器切断电源 C.线圈 B 中电流一定大于线圈 A 中的电流 D.如图人“手——地”触电会切断电源 12、如图所示,某理想变压器的原副线圈的匝数均可 调节,原线圈两端的电压为一最大值不变的正弦交流 电,在其他条件不变的情况下,为 了使变压器输入功 率增大,可使 ( ) A.原线圈匝数增加 B.负载电阻的阻值增大 C.副线圈匝数增加 D.负载电阻的阻值减小 13. 如图所示, 光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环 a 和 b, 当一条形磁铁的 S 极竖直向下迅速靠近两环中间时,则 A.a、b 均静止不动 B.a、b 互相靠近 C.a、b 互相远离 D.a、b 均向上跳起 14.如图所示,A、B、C 是相同的白炽灯,L 是自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈.现

将 S 闭合,下面说法正确的是 A.B、C 灯同时亮,A 灯后亮 B.A、B、C 灯同时亮,然后 A 灯逐渐变暗,最后熄灭 C.A 灯一直不亮,只有 B 灯和 C 灯亮 D.A、B、C 灯同时亮,并且亮暗没有变化 15 随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益扩大,节能变得越来越重要。某发电厂采 用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为 U1,输 电导线总电阻为 R, 在某一时段用户需求的电功率为 P0, 用户的用电器正常工作的电压为 U2。 在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是( ) A.输电线上损耗的功率为 P02R/U22 B.输电线上损耗的功率为 P02R/U12 C.若要减少 输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电 D.采用更高的电压输电会降低输电的效率 16.如图所示,在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈(位于磁铁正中央) ,下列情况中 能使线圈中产生感应电流的是 A.将磁铁在纸面内向上平移 B.将磁铁在纸面内向右平移 C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动 D.将磁铁的 N 极转向纸外,S 极转向纸内

评卷人

得分 三、实验题(题型注释)

11. (9 分)某同学利用图甲所示实验装置获得了小车加速度 a 与钩码的质量 m 的对应关系图, 如图乙所示 。实验中小车的质量为 200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻质光滑定滑 轮,小车的加速度可通过打点计时器打出的纸带得到。请回答下列问题:

(1)根据该同学的结果, 小车的加速度与钩码的质量成___________(填 “线 性”或“非线性”)关系。 (2)由图乙可知,a-m 图线不经过原点的原因是_____________________。 (3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度

与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力 mg 作为小车受到的合外力,则实验中应采 取的改进措施是 ,钩码的质量应满足的条件是___________。 评卷人 得分 四、计算题(题型注释) 12. (12)如图所示,同一竖直线上的 A、B 两点,固定有等量的异种点电荷,电荷量为 q,正、 负如图所示, △ABC 为一等边三角形(边长为 L), CD 为 AB 边的中垂线, 且与右侧竖直光滑 圆 弧轨道的最低点 C 相切,已知圆弧的半径为 R,现把质量为 m、带电荷量为+Q 的小球(可视为 质点)由圆弧的最高点 M 静止释放,到最低点 C 时速度为 v0.已知静电力常量为 k,现取 D 为电 势零点,求:

(1)小球在 C 点受到的电场力的大小和方向; (2)在等量异种点电荷的电场中,M 点的电势φ M. 13. (10 分)轻杆长 L=1.5m,以一端为圆心,在竖直面内做圆周运动,杆另一端固定一个质 量 m=1.8kg 小球,小球通过最高点时速率 v=3m/s ,求此时小球对杆的作用力大小及方向 2 (g=10m/s ) 。

14. (14 分)甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲做初速度 为零,加速度大小为 a1 的匀加速直线运动。质点乙做初速度为 v 0 ,加速度大小为 a 2 的匀减 速直线运动至速度减为零保持静止。甲、乙两质点在运动过程中的位置 x—速度 v 图象如图所 示,虚线与对应的坐标轴垂直。

(1)在 x—v 图象中,图线 a 表示质点 v0= ; (2)求质点甲、乙的加速度大小 a1 、 a 2 。

(填“甲”或“乙” )的运动,质点乙的初速度

15. (12 分) 某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一 段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图甲所示。降落伞用 8 根对 称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为 37°,如图乙。已知人的质量为 50 kg,降 落伞质量也为 50 kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力 Ff 与速度 v 成正比,即 Ff=kv 2 (g 取 10 m/s ,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)。求:

(1)打开降落伞前人下落的距离为多大? (2)求阻力系数 k 和打开伞瞬间的加速度 a 的大小和方向? (3)悬绳能够承受的拉力至少为多少? 16. (10 分)据报载,我国自行设计生产运行速度可达 v=150m/s 的磁悬浮飞机。假设“飞机” 2 的总质量 m=5t,沿水平直轨道以 a=1m/s 的加速度从静止做匀加速起动至最大速度,忽略一切 2 阻力的影响, (重力加速度 g=10m/s )求: (1) “飞机”所需的动力 F (2) “飞机”起动至最大速度所需的时间 t

参考答案 1.C 【解析】用一只夹子夹住两根细绳,以同时控制两辆小车,使他们同时开始运动和停止运动, 保证小车的运动时间 t 相同, 通过比较两小车的位移 x,x ? 故选 C 2.AB 【解析】由 n? ? n紫 和 n ? 可知 A.B 两项正确。

1 2 at 就可以比较它们的加速度 a 2

sin ? 知 ?? ? ?紫 ,作出下列两种情况的光路图(如图所示),由图 sin ?

3.B 【解析】 试题分析: 当猴子向上加速爬时, 属于超重现象, 以笼子和猴子整体为研究对象, 有 F1> (M+m) g;当猴子加速下滑时,属于失重状态,有 F2<(M+m)g.?故选 B. 考点:牛顿第二定律、超重失重. 点评:本题目考查了力的合成以及力的相互作用,需要学生先对物体进行受力分析,然后利 用所学知识灵活应用. 4.B 【解析】 试题分析:由题意知,粒子运动轨迹如图所示:

圆心角就为 60°,CBO′为等边三角形,∠COO′=∠CO′O=30°,所以带电粒子运动的半径为

qBR m v2 r=R,由 qvB ? ,解得 v ? ,故 B 正确,A、C、D 错误 m r
考点: 带电粒子在磁场中的运动 5.D 【解析】 6.D 【解析】解析:A、小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据牛顿第二定律,拉力 的水平分力减去小孩和车所受的摩擦力是合外力,故 A,B,C 错误; D、小孩和车做加速直线运动,故所受的合力与运动方向相同,故 D 正确; 故选:D. 7.BC 【解析】 试题分析:物体在第 1 s 内从静止开始匀加速运动,第 2、3 s 内沿原方向做匀减速运动,根 据“面积”等于速度的变化量可知,3s 末物体的速度为零,所以第 3s 末没有回到出发点,下

个时刻速度方向改变.故 A 错误,C 正确;第 1 s 末速度为 v=at=8×1m/s=8m/s;根据“面积” 等于速度的变化量,则得 4s 内速度的变化量为△v=at=8m/s,所以第 4 s 末速度是 8m/s.故 B 正确.第 3 s 末速度为零,接着重复前一个周期的运动,仍沿原方向运动,故 D 错误.故选: BC 考点:v-t 图线. 8.AD 【解析】根据匀变速直线运动中,相邻的相等时间间隔内的位移之差是一个定值,求出加速 度,再根据基本公式求解其它量即可. 解:A、根据△x=aT2 得:a=

?x 4 ? m/s2=4m/s2,故 A 正确; 2 T 1

B、根据 v=v0+at 得:v=12+4×5m/s=32m/s,故 B 错误; C、物体 5、6 两秒内的位移 x=v5t=32×2m=64m,故 C 错误; D、由逆向思维,物体在第 5S 内的位移为 X=v0t-

1 2 1 at =32×1- ×4×1=30m 2 2

v?

X 30 ? ? 30m / s t 1

故 D 正确. 故选 AD. 9. BD 【解析】 试题分析:恰能通过 P 点时,重力恰好做为小球做圆周运动的向心力,C 错误 此时: mg ?

mv 2 ,可得通过 P 点时的速度 vP ? gR R
1 2 gt 2

通过 P 点后小球做平抛运动 竖直方向: 2 R ?

水平方向: x ? vPt 可得水平位移 x ? 2 R ,A 错误; 从 P 点下落的过程中,根据机械能守恒定律: Ek ?

1 2 5 mvP ? mg ? 2 R ? mgR ,B 正确; 2 2

若将半圆弧轨道上部的 1/4 圆弧截去,小球通过中点后做竖直上抛运动 根据机械能守恒定律:

1 2 mvP ? mg ? 2 R ? mgh ,可得 h ? 2.5 R ,因此 h ? 2 R ? 0.5 R ,D 正 2

确 考点:平抛运动,机械能守恒,圆周运动向心力 10.CD 【解析】由 e=Emsinω t 可知 100=100 2 sin100π t

1
所以 sin100π t=

2

ω =2π f=100π

1 100π t= 4 ,所以 t= 400 s=0.25×10-2 s
所以每次导电时间间隔为 0.005 s.画出其 et 图如图,由图可知: 每个周期导电 2 次,每秒导电 100 次,综上可知:C、D 选项正确.

?

11. (1)非线性; (2)轨道倾角过大; (3)减小轨道倾角,平衡摩擦力;远小于小车质量 【解析】 试题分析: (1)根据该同学的结果可知,a-m 图线是曲线,则小车的加速度与钩码的质量成非 线性关系。 (2)由图乙可知,当 mg=0 时小车就已经加速运动,故 a-m 图线不经过原点的原因是斜面的 倾角过大; (3)实验中应采取的改进措施是首先要减小斜面的倾角 来平衡摩擦力,钩码的质 量应满足远小于小车质量。 考点:验证牛顿第二定律. 12.(1)k

Qq L2

方向竖直向下 (2)

1 2 (mv 0 -2mgR) 2Q

【解析】 试题分析:(1)小球到达最低点 C 时,+q 与-q 对其的电场力 F1、F2 是大小相等的,有 F1=F2 =k

Qq L2 Qq ,且 L2

又因为△ABC 为等边三角形,易知 F1、F2 的夹角是 120°,所以二者的合力为 F12=k 方向竖直向下. (2)小球由最高点 M 运动到 C 的过程中,由动能定理得 mgR+QUMC=

1 2 mv 2 0

可得 M、C 两点的电势差为 UMC=

1 2 (mv 0 -2mgR) 2Q

又等量异种点电荷中垂线上的电势相等,即 C、D 两点电势相等,故 M 点的电势为 φ M=UMC=

1 2 (mv 0 -2mgR). 2Q

考点:本题考查动能定理、电势差。 13.7.2N ,方向竖直向下 【解析】 试题分析:以小球为研究对象,假设杆对小球的力的方向竖直向上, 根据牛顿第二定律

m g ? FN ? m

v2 L

得出 FN ? 7.2 N 说明杆对小球表现为支持力 根据牛顿第三定律 FN ? FN ? 7.2 N 小球对杆的作用力 7.2N,方向竖直向下 考点:本题考查了竖直面内的圆周运动 14. (1)甲

?

v0 ? 6m / s

(2) a1 ? 2m/s2

a2 ? 1m/s2

【解析】 试题分析: (1)质点甲匀加速直线运动,速度随位移增大而增大,对照图像可得 a 是甲的位 移速度图像。乙匀减速,速度虽位移的增大而减小,对照图像 b 是乙的位移速度图像,初速 度为 v0 ? 6m / s (2)设质点乙、甲先后通过 x=6m 处时的速度均为 v,对质点甲: v2 ? 2a1 x ①1 分
2 对质点乙: v2 ? v0 ? ?2a2 x

②1 分 ③1 分

联立①②解得: a1 ? a2 ? 3m/s2

当质点甲的速度 v1 ? 8m/s 、质点乙的速度 v2 ? 2m/s 时,两质点通过相同的位移均为 x? 。
2 对质点甲: v1 ? 2a1 x?

④1 分 ⑤1 分 ⑥1 分

2 2 对质点乙: v2 ? v0 ? ?2a2 x?

联立④⑤解得: a1 ? 2a2

联立③⑥解得: a1 ? 2m/s2 a2 ? 1m/s2 2 分 考点:匀变速直线运动 2 15. (1)20 m; (2)30 m/s ,方向竖直向上; (3)312.5 N 【解析】 试题分析: (1)设打开降落伞时的速度为 v0,下落高度为 h0 v0 h0= =20 m 2 分 2g (2)设匀速下落时速度为 v,则 v=5 m/s, 1 分 由 kv=2mg,得 k=200 N·s/m。 1 分 对整体:kv0-2mg=2ma, 2 分 kv0-2mg 2 a= =30 m/s 2m 1分
2

方向竖直向上 1 分 (3)设每根绳拉力为 FT,以运动员为研究对象有: 8FTcos37°-mg=ma, 2 分

得:F=312.5 N。 1 分 由牛顿第三定律得,悬绳能承受的拉力至少为 312.5 N 1 分 考点:牛顿第二定律。 16. (1)5000N(2)150s 【解析】 试题分析 : (1)由牛顿第二定律得: “飞机”所需的动力 F=ma=5000N (2)起飞所需时间 t=v/a=150s 考点:本题考查了牛顿第二定律和匀变速直线运动规律公式。


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