2022-2023学年安徽省安庆市杨桥高级中学高二物理联考试卷含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. (单选)两个小球在一条直线上相向运动,若它们相互碰撞后都停下来,则两球碰前( )
A.质量一定相等
B.速度大小一定相等
C.动量一定相同
D.总动量一定为零
参考答案:
D
2. AM、BN是平行板电容器两极板,板长为L,距离板右端L处有竖直屏PQ。若带电,两板之间为匀强电场,两板之外电场忽略不计。一质量为m,带电量为+q的油滴以水平速度V0飞入电容器间,经过一段时间油滴垂直打在屏上。下列说法正确的是( )
A.平行板电容器可能不带电
B.BN板一定带正电,且电场强度大小为mg/q
C.油滴在电容器间运动过程中机械能一定增大
D.油滴撞击PQ前的瞬间速度大小仍为V0
参考答案:
CD
3. 远距离输送一定功率的交流电,若输送电压提高n倍,则( )
A.输电线上的电压损失增大
B.输电线上的电能损失增大
C.输电线上的电压损失不变
D.输电线上的电能损失减少到原来的1/n2
参考答案:
D
4. 一物体在运动过程中,重力做了-2J的功,则
A.该物体重力势能减少,减少量等于2J
B.该物体重力势能减少,减少量大于2J
C.该物体重力势能减少,减少量小于2J
D.该物体重力势能增加,增加量等于2J
参考答案:
5. 把标有“220V 40W”、“220V 100W”的两个灯泡并联后接在电压为220V的电路中
A. 40 W的灯较亮 B. 100W的灯较亮
C.两灯泡一样亮 D.灯泡电阻未知,无法判断
参考答案:
B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈abcd,当一竖直放置的条形磁铁的N极从线圈正上方快速靠近线圈时,流过ab边的电流方向为 (选填“从a到b”或“从b到a”);若线圈始终不动,线圈受到的支持力FN与自身重力间的关系是FN mg(选填“>”、“<”或“=”)。
参考答案:
7. 如图所示,输入电压UAB=200 V,变阻器R1标有“150 Ω、3 A”,负载
电阻R2标有“50 Ω、2 A”,在电路安全前提下,则输出电压Uab的最大值为 V,
最小值 V。
参考答案:
100 V 75 V
8. 如下图(a)所示,在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P,在下面放一白纸带.当小球做简谐运动时,沿垂直于振动方向拉动纸带,笔P就在纸带上画出了一条振动曲线.已知在某次实验中沿如图(a)所示方向拉动纸带,且在某段时间内得到如图(b)所示的曲线.根据曲线回答下列问题:
纸带速度的变化是________(填“增大”、“不变”或“减小”).
(2)若纸带的加速度a=2m/s2,且已测出图(b)中xab=0.54m,xbc=0.22m,则弹簧振子周期T=________.
参考答案:
增大(2分) 0.8s
9. (4分)一列横波在某一时刻的波形如图所示,已知此时刻P质点的振动方向为y轴正向,则波的传播方向是______________(填“x轴正向”或“x轴负向”),若波速为24m/s,在传播过程中,从该时刻起,质点P在1s内,经过的路程为_________。
参考答案:
x轴负向(2分),4cm(2分)
10. 如图所示的实验装置中,极板A接地,已充电的平行板电容器的极板B与静电计相接,静电计的外壳也接地,当插入电介质板时,电容器的电容将 (填“增大”、“减小”或“不变”),静电计指针偏角 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案:
增大,减小
11. 电磁打点计时器是一种使用______(填“高”或“低”)压______(填“直流”或“交流”)电源的计时仪器;若电源的频率为50Hz,则每相邻两个计时点间的时间间隔为______s;如果在计算速度时,实验者如不知道工作电压的频率变为大于50Hz,这样计算出的速度值与原来相比是______(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
参考答案:
低 交流 0.02 偏小
12. 如图所示,理想变压器的副线圈上接有两个灯泡L3 、L4,原线圈与两个灯泡L1 、L2串联接在交流电源上.若四个灯泡完全相同,且都正常发光,则变压器原、副线圈的匝数比n1:n2= , 交流电源两端的电压与灯泡两端的电压之比为 .
参考答案:
13. 如图所示电路,当A、B两端接入150V的电压时,C、D两端电压为50V.当C、D两端接入150V电压时,A、B两端电压为100V,
求R1:R2:R3=--_____________
参考答案:
_4:4:1___
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图(a)所示,它由导轨、滑块、弹射架等组成.
(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平
②利用气源向气垫导轨通入空气
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间
⑥先 ,然后 ,让滑块带动纸带一起运动
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图(b)所示
⑧测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g,完善实验步骤⑥的内容
(2)已知打点计时器每隔0.02s打个点,计算可知两滑块相互作用前系统的总动量为 kg?m/s;两滑块相互作用后系统的总动量为 kg?m/s(保留三位有效数字)
(3)两木块作用前后总动量不完全相等的主要原因是 .
参考答案:
(1)先接通打点计时器的电源;放开滑块1;(2)0.620;0.618;(3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用.
【考点】验证动量守恒定律.
【分析】使用打点计时器时,先接通电源后释放纸带;本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞,用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度,计算前后的动量,多次重复,在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证.
【解答】解:(1)⑥使用打点计时器时,先接通电源后释放纸带,所以先接通打点计时器的电源,后放开滑块1;
(2)放开滑块1后,滑块1做匀速运动,跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动,根据纸带的数据得:
碰撞前滑块1的动量为:p1=m1v1=0.310×=0.620kg?m/s,滑块2的动量为零,所以碰撞前的总动量为0.620kg?m/s
碰撞后滑块1、2速度相等,所以碰撞后总动量为:(m1+m2)v2=(0.310+0.205)×=0.618kg?m/s
(3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用.
故答案为:(1)先接通打点计时器的电源;放开滑块1;(2)0.620;0.618;(3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用.
15. 在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A.
(1)部分连线的实物照片如图甲所示,请在答题纸上完成实物连接图;
(2)某次实验中,当电流表的示数为0.18A,电压表的指针如图乙所示,则电压为 V,此时小灯泡的功率是 W;
(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的 (填字母).
参考答案:
解:(1)本实验采用滑动变阻器分压接法,同时电流表采用外接法,故实物图如图所示;
(2)电压表量程为3V,则最小分度为0.1V,故读数为1.50V;则其功率P=UI=1.50×0.18=0.27W;
(3)由于灯泡内阻随温度的增大而增大,故对应的图象的均为曲线,在I﹣U图象中应为斜率减小的曲线;故只有C正确;
故选:C
故答案为:(1)如图所示;(2)1.50; 0.27;(3)C.
【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线.
【分析】(1)根据实验原理可明确电路结构,从而明确实验实物图;
(2)根据电表的量程可明确最小分度,从而明确电压表示数,根据P=UI可求得功率大小;
(3)根据灯泡电阻随温度的变化而变化的规律,从而明确对应的图象.
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,金属杆ab可在平行金属导轨上滑动,金属杆电阻R0=0.5 Ω,长L=0.3 m,导轨一端串接一电阻R=1 Ω,匀强磁场磁感应强度B=2 T,当ab以v=5 m/s向右匀速运动过程中,求:(1)ab间感应电动势E和ab间的电压U;
(2)所加沿导轨平面的水平外力F的大小;
(3)在2 s时间内电阻R上产生的热量Q.
参考答案:
ab杆的电动势:
回路电流
ab杆两端的电压:U=IR=2×1V=2V
(2)所加外力
(3)R上产生的热量
17. 如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过60°角到达位置B时,速度恰好为零.求:
(1)B、A两点的电势差UBA
(2)电场强度E
(3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T.
参考答案:
解:(1)小球由A到B过程中,由动能定理得:
mgLsin60°+qUAB=0
所以UAB=﹣
(2)BA间电势差为UBA=﹣UAB=
则场强E==
(3)小球在AB间摆动,由对称性得知,B处绳拉力与A处绳拉力相等,而在A处,由水平方向平衡有:
FTA=Eq=,所以FTB=FTA=
答:(1)B、A两点的电势差UBA为﹣;(2)电场强度E为;(3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T为
18. 如图1所示,A、B为水平放置的平行金属板,板间距离为d(d远小于板的长和宽)。在两板之间有一带负电的质点P。已知若在A、B间加电压U0,则质点P可以静止平衡于A、B间。
现在A、B 间加上如图2所示的随时间t变化的电压U,在t=0时质点P位于A、B间的中点处且初速为0。已知质点P能在A、B之间以最大的幅度上下运动而不与两板相碰,求
(1)(4分)质点P的比荷(即电荷量大小与质量的比值)
(2) (4分)t1~t2,t3~t4,t5~t6···时间内的加速度大小和方向及0~t1,t2~t3,t4~t5…时间内的加速度大小和方向
(3)(7分)图2中U改变的各时刻t1、t2、t3及tn的表达式。(质点开始从中点上升到最高点,及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中,电压只改变一次。)
参考答案:
(1)设质点P的质量为m,电量大小为q,根据题意,当A、B间的电压为U0时,有: q = mg 得: ………………………………①
(2)t1~t2,t3~t4,t5~t6···时间内质点P只受重力,加速度大小为g,方向竖直向下
0~t1,