2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市民益中学高二物理月考试题含解析
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)甲、乙两个溜冰者质量分别为48kg和50kg,甲手里拿着质量为2kg的球,两人均以2m/s的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为( )
A.0 B.2m/s
C.4m/s D.无法确定
参考答案:
A
2. (单选)如图4,水平光滑导轨接有电源,电动势为E,内电阻为r,其它的电阻不计,导轨上有三根导体棒a、b、c,长度关系为c最长,b最短,将c弯成一直径与b等长的半圆,整个装置置下向下的匀强磁场中,三棒受到安培力的关系为D
A.Fa>Fb>Fc B.Fa=Fb=Fc C.Fb<Fa<Fc D.Fa>Fb=Fc
参考答案:
B
3. (单选)一个置于水平地面上的物体受到的重力为G,当用力F将它竖直上提,但没有提动,它对地面的压力等于( )
A.
G
B.
G+F
C.
G﹣F
D.
F
参考答案:
考点:
共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力;牛顿第三定律.版权所有
专题:
受力分析方法专题.
分析:
对物体受力分析,由共点力的平衡条件可求得它对地面的压力.
解答:
解:对物体受力分析可知,物体受重力、支持力及拉力的作用而处于静止状态;
则在竖直方向合力为零;则支持力FN+F=G;
解得它受到的支持力为FN=G﹣F;则由牛顿第三定律可知,它对地面的压力为G﹣F;
故选:C.
点评:
本题考查共点力的平衡条件,要注意明确物体没有动,则竖直方向合力为零.
4. 当汽车通过圆拱桥顶点的速度为10m/s时,车对桥顶的压力为车重的3/4,如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时,对桥顶没有压力作用,则汽车通过桥顶的速度应为
A.15m/s B.20m/s C.25m/s D.30m/s
参考答案:
B
5. (多选题)如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷,一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动.轨迹如图中虚线所示,那么( )
A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷
B.微粒从M点运动到N点电势能一定减少
C.微粒从M点运动到N点动能一定增加
D.若只改变带电微粒的电性,微粒可能在平行板间做直线运动
参考答案:
CD
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动.
【分析】微粒在平行金属板间受到重力与电场力的作用,根据微粒运动轨迹与微粒受到的重力与电场力间的关系分析答题.
【解答】解:微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用,由图示微粒运动轨迹可知,微粒向下运动,说明微粒受到的合力竖直向下,重力与电场力的合力竖直向下;
A、如果微粒带正电,A板带正电荷,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下,A板带负电,但如果电场力小于重力,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下,则A板既可以带正电,也可能带负电,故A错误;
B、如果微粒受到的电场力向下,微粒从M点运动到N点过程中电场力做正功,微粒电势能减小,如果微粒受到的电场力向上,则电势能增加,故B错误;
C、微粒受到的合力向下,微粒从M点运动到N点过程中合外力做正功,微粒的动能增加,故C正确;
D、如果微粒带正电,A板带正电荷,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下;若只改变带电微粒的电性,微粒受到的电场力的方向向上,若与重力大小相等,则微粒可能在平行板间做直线运动,故D正确.
故选:CD.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,在光滑水平面上,用劲度系数分别为k和2k的两根轻弹簧系住一个质量为m的小球.小球静止时,两弹簧均无形变.现用外力使小球向右偏离x0,释放后,此时小球受到的回复力大小__________________,方向_________________.(填“向左”或“向右”)
参考答案:
3kx0 向左
7. 平行板电容器两板相距2cm,接在200V电源上,带电量为510-8库仑。这个电容器的电容是 ,板间电场强度是 。
参考答案:
2.5X10-10F,1.0X104V/M
8. 如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的
动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L1、L2,回路的总电阻为R.从t=0时刻起,
在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt,(k>0)那么在t = 时,金属棒开始移动.
参考答案:
9. 如图,R1=2,小明在实验中记录三只电表的读数时,不慎漏记了单位,记下了一组数据是1.5、2.5和3,请你帮助它确定电源电压是_____V,R2的电阻是_____。
参考答案:
___3__________,_________3___
10. 如图所示,匀强电场中a、b两点的距离为0.4m,两点的连线与电场线成60°角,两点间的电势差为32V,则匀强电场的场强大小为 V/m,把电荷量为10-10C的正电荷从a点移到b点,其电势能将减少 J。
参考答案:
160V ,3.2×10-9J
11. 小明用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象,实验装置示意如图甲所示.已知普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s.
①图甲中电极A为光电管的 (填“阴极”或“阳极”);
②实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示,则铷的截止频率νc= Hz,逸出功W0= J.
参考答案:
(1)阳极;(2)5.15×1014;3.41×10﹣19
【考点】光电效应.
【分析】光电子从金属板上射出后被电场加速,由此可知A板为正极,根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式,从而进行判断.根据逸出功W0=hv0,和光电效应方程:EK=hv﹣W0直接进行求解.
【解答】解:(1)电子从金属板上射出后被电场加速,由此可知A板为正极即为阳极,故A错误;
由Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得:eUC=hv﹣W0,因此当遏制电压为零时,hvc=W0,
根据图象可知,铷的截止频率νC=5.15×1014Hz,
(2)根据hvc=W0,则可求出该金属的逸出功大小W0=6.63×10﹣34×5.15×1014=3.41×10﹣19J.
故答案为:(1)阳极;(2)5.15×1014;3.41×10﹣19
12. 一质量为m=2.0×10﹣7kg的带电液滴,在一匀强电场空间做匀速直线运动,该液滴的电性为负,其电荷量为5.0×1012个电子所带的电荷量,由此可知空间电场强度的大小为 2.5 N/C,方向 竖起向下 (g取10N/Kg,不计空气阻力).
参考答案:
考点:
带电粒子在混合场中的运动.版权所有
专题:
带电粒子在复合场中的运动专题.
分析:
带电液滴受到电场力与重力处于平衡状态,根据平衡方程,结合已知条件,即可求解.
解答:
解:由题意可知,带电液滴受到电场力与重力,处于平衡,则有:mg=qE;
因此有:E==2.5N/C;
由于带电液滴带负电,及电场力竖直向上,因此电场强度的方向竖直向下;
故答案为:2.5;竖直向下.
点评:
考查带电液滴处于平衡状态,掌握平衡方程的应用,注意电荷的带电量求法,注意带电液滴带电性.
13. 、两束粒子沿纸面向上射入垂直于纸面向内的匀强磁场中,偏转轨迹如图所示,其中带正电的粒子束是
参考答案:
__a___
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200 Ω,电压表的内阻约为2 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则 (填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1 (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2 (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
参考答案:
Rx1 大于 小于
15. 为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验:
①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2.
②按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的 点,m2的落点是图中的 点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式 ,则说明碰撞中动量是守恒的.
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式 ,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.
参考答案:
(1)D;F
(2)
(3)m1LE=m1LD+m2LF
【考点】验证动量守恒定律.
【分析】(1)小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度减小,都做平抛运动,由平抛运动规律不难判断出;
(2)设斜面BC与水平面的倾角为α,由平抛运动规律求出碰撞前后小球m1和小球m2的速度,表示出动量的表达式即可求解;
(3)若两小球的碰撞是弹性碰撞,则碰撞前后机械能没有损失.
【解答】解:(1)小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度减小,都做平抛运动,所以碰撞后m1球的落地点是D点,m2球的落地点是F点;
(2)碰撞前,小于m1落在图中的E点,设其水平初速度为v1.小球m1和m2发生碰撞后,m1的落点在图中的D点,设其水平初速度为v1′,m2的落点是图中的F点,设其水平初速度为v2. 设斜面BC与水平面的倾角为α,
由平抛运动规律得:,LDcosα=v′1t
解得:
同理可解得:,
所以只要满足m1v1=m2v2+m1v′1即:则说明两球碰撞过程中动量守恒;
(3)若两小球的碰撞是弹性碰撞,则碰撞前后机械能没有损失.则要满足关系式
m1v12=m1v′12+m2v2
即m1LE=m1LD+m2LF
故答案为为:(1)D;F
(2)
(3)m1LE=m1LD+m2LF
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,有两根相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻.在轨道平面内有一匀强磁场,磁场方向垂直轨道平面斜向上.导轨上有一平行于ce并与导轨垂直的金属杆ab,质量为m.在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,金属杆ab从底端ce由静止沿导轨向上运动,当速度达到最大值v后,撤去拉力F,求: (导轨足够长,导