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高中试卷河北省正定中学2014-2015学年高二下学期第三次月考 物理


高二第二学期第三次月考 物理试题
(考试时间 90 分钟,满分 110 分) 一、选择题(每小题 4 分,共 48 分。1-8 小题为单项选择题;9-12 小题为不定项选择题,全部选对 的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分。 ) 1.英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念,并用画电场线和磁感 线的方法来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建

立奠定了基础.下列相 关说法正确的是( )

A.电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的 B. 磁极和磁极、磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的 C. 电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线可能相交 D.通过实验可发现电场线和磁感线的存在 2.对做匀变速直线运动的物体,下列说法正确的是( )

A.在 1 s 内、2 s 内、3 s 内物体通过的位移之比是 1∶3∶5 B.一质点的位置坐标函数是 x=4t+2t2,则它运动的初速度是 4 m/s,加速度是 2 m/s2 C.做匀减速直线运动的物体,位移一定随时间均匀减小 D.任意两个连续相等时间间隔内物体的位移之差都相等 3.螺线管导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用绝缘丝线悬挂在两金属板间,并处 于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是 ( A.向左摆动 B.向右摆动 C.保持静止 D.无法判定 )

4.如图所示,带正电的 A 球固定,质量为 m、电荷量为+q 的粒子 B 从 a 处以速度 v0 射向 A, 虚线 abc 是 B 运动的一段轨迹, b 点距离 A 最近.粒 子经过 b 点时速度为 v,重力忽略不计.则: ( A.粒子从 a 运动到 b 的过程中动能不断增大 B.粒子从 b 运动到 c 的过程中加速度不断增大 C.可求出 A 产生的电场中 a、b 两点间的电势差 D.可求出 A 产生的电场中 b 点的电场强度 a
B

) c b +A

v0

5.电影《智取威虎山》中有精彩而又刺激的解放军战士滑雪的镜头。假设某战士从弧形的雪坡上沿 水平方向飞出后,又落回到倾斜的雪坡上,如图所示,若倾斜的雪坡倾角为 θ,战士飞出时的水平速 度大小为 v0,且他飞出后在空中的姿势保持不变,不计空气阻力,重力加速度为 g,则( A.如果 v0 不同,该战士落到雪坡时的位置不同,速度方向相同
·1·



B.如果 v0 不同,该战士落到雪坡时的位置不同,但空中运动时间相同 C.该战士刚要落到雪坡上时的速度大小是

v0 cos ?

D.该战士在空中经历的时间是

v0 tan ? g

6. 如图所示为某住宅区的应急供电系统, 由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成. 发 电机中矩形线圈所围的面积为 S,匝数为 N,电阻不计,它可绕水平轴 OO? 在磁感应强度为 B 的水 平匀强磁场中以角速度 ? 匀速转动.矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头 P 上下移动时可 改变输出电压, R0 表示输电线的电阻.以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是 ( )

A.若发电机线圈某时刻处于图示位置,变压器原线圈的电流瞬时值为零 B.发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为 e ? NBS? sin ?t C.当滑动触头 P 向下移动时,变压器原线圈两端的电压将升高 D.当用户数目增多时,为使用户电压保持不变,滑动触头 P 应向上滑动 7.如图所示,半径为 R 的导线环对心、匀速穿过半径也为 R 的匀强磁场区域,关于导线环中的感应 电流随时间的变化关系,下列图像中(以逆时针方向的电流为正)最符合实际的是( )

8.如图所示的电路中,电源电动势为 E,内阻为 r,R1、R2 为定值电阻,R3 为可变电阻,C 为电容
·2·

器.在可变电阻 R3 由较小逐渐变大的过程中,下列说法中正确的是( A.流过 R2 的电流方向是由 b 到 a B.电容器的带电量在逐渐减小 C.电源内部消耗的功率变大 D.电容器被放电 以下为不定项选择题: 9.A、B 两质点的运动情况在 v-t 图中由 A、B 表示,下述正确的是(





A.t = 1s 时,B 质点运动方向发生改变 B.t =2s 时,A、B 两质点间距离一定等于 2m C.在 t = 4s 时,A、B 相遇 D.A、B 同时从静止出发,朝相反的方向运动 10.如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点 O 和 y 轴 上的点 a(0,L) 。一质量为 m、电荷量为 e 的电子从 a 点以初速度 v0 平行于 x 轴正方向射入磁场, 并从 x 轴上的 b 点射出磁场, 此时速度的方向与 x 轴正方向的夹角为 60° 。 下列说法正确的是 ( )

A.电子在磁场中运动的半径为 L B.电子在磁场中运动的时间为 C.磁场的磁感应强度 B ?

2? L 3v0

mv0 2eL

D.电子在磁场中做圆周运动的速度不变

11.如图,光滑斜面 PMNQ 的倾角为 θ,斜面上放置一矩形导体线框 abcd,其中 ab 边长为 l1,bc 边 长为 l2,线框质量为 m、电阻为 R,有界匀强磁场的磁感应强度为 B,方向垂直于斜面向上,ef 为磁 场的边界,且 ef∥MN.线框在恒力 F 作用下从静止开始运动,其 ab 边始终保持与底边 MN 平行,

F沿斜面向上且与斜面平行.已知线框刚进入磁场时做匀速运动,则下列判断正确的是

·3·

A.线框进入磁场时的速度为

( F ? mg sin ? ) R B 2l12
F ? mg sin ? m

B.线框进入磁场前的加速度为

C.线框进入磁场的过程中产生的热量为 ? F ? mg sin ? ? l1 D.线框进入磁场时有 a→b→c→d 方向的感应电流

12.如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧 至离地高度 h=0.1m 处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和 离地高度 h 并作出滑块的 Ek-h 图象,其中高度从 0.2m 上升到 0.35m 范围内图象为直线,其余部分为 曲线,以地面为零势能面,取 g =10m/s2,由图象可知( )

A.轻弹簧原长为 0.2m B.小滑块的质量为 0.1kg C.弹簧最大弹性势能为 0.5J D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为 0.4J

二、填空题(共 2 小题,每空 3 分,共 15 分。 ) 13. (9 分)用频率为 50 Hz 的打点计时器测定匀变速直线运动加速度的实验中,选定一条纸带如图 所示,从 0 点开始,每 5 个点取一个计数点的纸带,其中 0、1、2、3、4、5、6 都为记数点。测得: x1=1.40cm,x2=1.90cm, x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm。

·4·

0 x1

1 x2

2 x3

3 x4

4

x5

5

x6

6

(1)在计时器打出点 4 时,小车的速度分别为:v4 =

cm/s,加速度 a =

cm/s2。

(2)如果当时电网中交变电流的频率是 f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实 际值相比______(选填:偏大、偏小或不变) .

14.(6 分) 有一个标有“12V,24W”的灯泡,为了测定它在不同电压下的实际功率和额定功率,需测 定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材: A.直流电源 15V(内阻可不计) B.直流电流表 0-0.6A-3A(内阻 0.5Ω.0.1Ω) C.直流电流表 0-300mA(内阻约 5Ω) D.直流电压表 0-3V-15V(内阻约 3kΩ.15kΩ) E.直流电压表 0-25V(内阻约 200kΩ) F.滑动变阻器 10Ω.5A G.滑动变阻器 1kΩ.3A (1)实验台上已放置开关.导线若干及灯泡,为了完成实验,还需要从上述器材中选 用( )(用序号字母表示)

(2)在相应方框内画出合理的实验电路图.

三、计算题(本大题共 3 小题,32 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,答案中必须明确写出数值和单位。) 15.(8 分)一宠物毛毛狗“乐乐”在玩耍时不慎从离地 h1=19.5m 高层阳台无初速度竖直掉下,当时刚 好是无风天气,设它的质量 m=2kg,在“乐乐”开始掉下的同时,几乎在同一时刻刚好被地面上的一位 保安发现并奔跑到达楼下, 奔跑过程用时 2.5s, 恰好在距地面高度为 h2=1.5m 处接住“乐乐”, “乐乐”
·5·

缓冲到地面时速度恰好为零,设“乐乐”下落过程中空气阻力为其重力的 0.6 倍,缓冲过程中空气阻力 为其重力的 0.2 倍,重力加速度 g=10m/s2。求: (1)为了营救“乐乐”允许保安最长的反应时间; (2)在缓冲过程中保安对“乐乐”做的功。

16.(12 分) 如图所示,倾角 θ=30° 、宽为 L=1m 的

足 够

长的 U 形光滑金属导轨固定在磁感应强度 B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平 面斜向上。现用一平行于导轨的 F 牵引一根质量 m=0.2kg、电阻 R=1Ω 的导体棒 ab 由静止开始沿 导轨向上滑动;牵引力的功率恒定为 P=90W,经过 t=2s 导体棒刚达到稳定速度 v 时棒上滑的距离 s=11.9m。导体棒 ab 始终垂直导轨且与导轨接触良好,不计导轨电阻及一切摩擦,取 g=10m/s2。求: (1)从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热 Q1; (2)若在导体棒沿导轨上滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力,从撤去牵引力到棒的速度减为零的 过程中通过导体棒的电荷量为 q=0.48C ,导体棒产生的焦耳热为 Q2=1.12J,则撤去牵引力时棒的速度 v′多大?

17.(12 分)如图,静止于 A 处的正离子,经电压为 U 的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分 析器,从 P 点垂直 CN 进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀 辐向分布的电场, 已知圆弧所在处场强为 E0, 方向如图所示; 离子质量为 m、 电荷量为 q;QN ? 2d 、

PN ? 3d ,离子重力不计。
(1)求圆弧虚线对应的半径 R 的大小; (2)若离子恰好能打在 NQ 的中点上,求矩形区域 QNCD 内匀强电场场强 E 的值;
·6·

(3)若撤去矩形区域 QNCD 的匀强电场,换为垂直纸面向里的磁场,要求离子能最终打在 QN 上, 求磁场磁感应强度 B 的取值范围

四、 选做题 (共 15 分。 请从两个选修模块中任选一个模块作答。 两个都做答的, 按第一个模块计分。 ) 【选修 3-4 模块】 18. (1) (6 分)一列简谐横波沿 x 轴传播,a、b 为 x 轴上的两质点,平衡位置分别为 ( ) 。a 点的振动规律如图所示。已知波速为 m/s,在 ,

s 时 b 的位移为 0.05m,则

下列判断可能正确的是____________。

A.波沿 x 轴正向传播, C.波沿 x 轴负向传播,

m m

B.波沿 x 轴正向传播, D.波沿 x 轴负向传播,

m m

(2) (9 分)如图,矩形 ABCD 为一水平放置的玻璃砖的截面,在截面所在平面内有一细束激光照 射玻璃砖,入射点距底面的高度为 h,反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到 AB 的距离分别 l1 和 l2,在截面所在平面内,改变激光束在 AB 面上入射点的高度与入射角的大小,当折射光线与底 面的交点到 AB 的距离为 l3 时,光线恰好不能从底面射出,求此时入射点距离底面的高度 H.

【选修 3-5 模块】 19. (1) (6 分)以下说法正确的是( 射。 B.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构 C. 爱因斯坦光电效应理论认为光电子的最大初动能跟 光的频率成正比。 D.92 U→90 Th+2He 是 ? 衰变
238 234 4



A.玻尔理论认为,原子中的电子在某些不连续的特定轨道上绕核转动是稳定的,不产生电磁辐

照 射

E.铋 210 的半衰期是 5 天,则 8 个铋 210 经过 10 天 剩 2 个。 (2) (9 分)如图所示,一质量 M=2kg 的带有弧形轨道的

后还 平 台

置于足够长的水平轨道上,弧形轨道与水平轨道平滑连接,水平轨道上静置一小球 B。从弧形轨道上 距离水平轨道高 h=0.3m 处由静止释放一质量 mA=1kg 的小球 A,小球 A 沿轨道下滑后与小球 B 发生
·7·

弹性正碰, 碰后小球 A 被弹回, 且恰好追不上平台。 已知所有接触面均光滑, 重力加速度为 g=10m/s2。 求小球 B 的质量。

高二物理第三次月考参考答案: 一选择题(每题 4 分,共 48 分) 1.B2.D3.A 4.C 5.A 6.D 7.C 8.A 9.BD 10.BC 11.AD 12.AC 二填空题(每空 3 分,共 15 分) 13.① 31.35 14.①ABDF ② 49.6 ②偏小

15 t=0.5s J W ? ? 168 1)对 “乐乐” 用牛顿第二定律
2 mg ? 0 . 6 mg ? ma 1 求得: a1 ? 4 m/s

(1 分) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分)

2 “乐乐”下落过程: h 1 ?h 2 ? a 1t

1 2

求得: t ? 3 s 允许保安最长反应时间: t? s=0.5s ( 3 ? 2 . 5 )

a t? 12 (2) “乐乐”下落 18m 时的速度 ? m/s 1? 1
缓冲过程中,对“乐乐”由动能定理得
·8·

1 2 W ? mgh ? 0 . 2 mgh ? 0 ?m ? 2 2 1 2

(2 分) (1 分)

W ? ? 168 J

(整个过程应用动能定理也可: mgh ) ? 0 . 6 mg ( h ? h ) ? 0 . 2 mgh ? W ? 0 1 1 2 2 16、 (1)160J 【解析】 试题分析: (1)导体棒达到稳定时,根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、瞬时功率公式和物体平 衡条件有:
E1 ? BLv

(2)4m/s

I1 ?

E1 R

P ? Fv

F ? mg sin ? ? BI1 L ? 0

1 由能量守恒有: Pt ? mg ? s sin ? ? mv2 ? Q1 2

联解以上各式并代入数据得:Q1=160J (2)设棒从撤去拉力到速度为零的过程沿导轨上滑距离为 x,则有:
q ? I ? ?t
I? E R

E?

?? ?t

?? ? B ? ( Lx )

由能量守恒有: mv?2 ? mg ? x sin ? ? Q2 联解以上各式并代入数据得:v′=4m/s

1 2

17、 (1) R ? 【解析】

1 2U (2) r ? B E0

2Um 1 (3) q 2d

2Um 2 ?B? q 3d

2Um q

试题分析: (1)离子在加速电场中加速,根据动能定理,有: qU ?

1 2 mv (1 分) 2

离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,根据牛顿第二定律,有

qE 0 ? m

v2 2U (1 分) 得 R ? (1 分) R E0

(2)离子做类平抛运动 d=vt(1 分) 3d=

1 2 12U (1 分) at (1 分)由牛顿第二定律得 qE=ma 则 E= 2 d
·9·

(3)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有 qBv ? m (1 分) 则r ?

v2 r

1 B

2Um (1 分) q

离子能打在 QN 上则既没有从 DQ 边出去也没有从 PN 边上出去,则离子运动径迹的边界如图 I 和 II, 由几何关系知,离子能打在 QN 上,必须满足:

3 d ? r ? 2d (2 分,列出一种情况 1 分) 2

则有

1 2d

2Um 2 ?B? q 3d

2Um (2 分) q

【选修 3-4 模块】 18(1) (6 分。选对不全得 3 分)BC ( 2 )解:设玻璃砖的折射率为 n ,入射角和反射角为 θ1 ,折射角为 θ2 ,由光的折射定律: ??2 分

根据几何关系有:

??1 分

??1 分

因此求得:

??1 分

根据题意,折射光线在某一点刚好无法从底面射出,此时发生全反射,设在底面发生全反射时的入 射角为 θ3,
·10·

有:

??2 分

由几何关系得

??1 分

解得此时入射点距离底面的高度: 【选修 3-5 模块】 19(1)ABD(6 分。选对不全得 3 分) (2) 3kg 【解析】

??1 分

试题分析:设小球 A 下滑到水平轨道上时的速度大小为 v1,平台水平速度大小为 v,由动量守恒定律 有: mAv1 ? Mv 由能量守恒定律有: mA gh ? 联立解得:v1=2m/s,v=1m/s 小球 A、B 碰后运动方向相反, 设小球 A、B 的速度大小分别为 v1' 和 v2,由题意知:

1 1 mAv12 ? Mv 2 2 2

v1' =1m/s
' 由动量守恒定律得: mAv1 ? ?mAv1 ? mBv2

由能量守恒定律有: 联立解得:mB=3kg

1 1 1 2 mAv12 ? mAv1'2 ? mB v2 2 2 2

-END·11·

-END-

·12·


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