山东省济宁市学年高二物理上学期期末质量检测试题带答案Word下载.docx
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杆沿逆时针从水平位置匀速转至竖直位置的过程中,下列说法中正确的是
A.A、B两点角速度大小之比为1:
2
B.A、B两点线速度大小之比为1:
C.A、B两点向心加速度大小之比为4:
1
D.A、B两点向心加速度的方向相同
4.如图所示,北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片面世。
理论研究表明,黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大、体积极小的天体,其引力很大,连光都无法逃逸。
若某黑洞表面的物体速度达到光速c时,恰好围绕其表面做匀速圆周运动,已知该黑洞的半径为R,引力常量为G,则可推测该黑洞的平均密度为
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,2019年世界体操锦标赛在德国斯图加特举行。
在单杠比赛中,质量为65kg的体操运动员做“单臂大回环”动作。
运动员用一只手抓住单杠,伸展身体,以单杠为轴在竖直面内做圆周运动,要保证不掉杠,他的手臂至少能承受的拉力为(忽略空气阻力,取g=10m/s2)
A.650N
B.2600N
C.3250N
D.3900N
6.如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。
四个相同的圆形闭合线圈a、b、c、d在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,产生逆时针方向感应电流的是
A.线圈a
B.线圈b
C.线圈c
D.线圈d
7.如图所示,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一只小球,当初速度为v0时,小球恰好落到斜面底端,平抛的飞行时间为t0。
现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球,以下图象中能正确表示小球平抛运动时间t随v变化关系的是
8.如图所示,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和2B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。
一α粒子(质量为m、电荷量为q)垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,最后经过x轴离开第一象限。
粒子在磁场中运动的时间为
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题4分,共16分。
在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、磁电式电流表的结构示意图,下列说法中正确的是
A.图甲中增大电压U可增大粒子的最大动能
B.图乙中可以判断出B极板为发电机的正极
C.图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是
D.图丁中线圈在极靴产生的匀强磁场中转动
10.如图所示,嫦娥四号着陆器携带“玉兔二号”于2019年1月3日10时26分成功完成世界首次在月球背面软着陆,嫦娥四号在地月转移轨道上被月球引力捕获后逐渐向月球靠近。
在P点实施一次近月制动进入环月圆形轨道I,再经过系列调控使之进人准备“落月”的椭圆轨道II,绕月运行时只考虑月球引力作用。
下列关于嫦娥四号的说法中正确的是
A.嫦娥四号的发射速度必须达到第二宇宙速度
B.沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期
C.沿轨道I运行的机械能大于沿轨道II运行的机械能
D.沿轨道I运行至P点的速度大于沿轨道II运行至P点的速度
11.如图所示,匝数为10匝、面积为0.3m2的矩形线圈,在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴
以100rad/s的角速度匀速转动,线框电阻不计,线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只灯泡L1和L2。
已知变压器原、副线圈的匝数比为10:
1,开关断开时L1正常发光,且理想电流表示数为0.02A,则下列说法中正确的是
A.灯泡L1的额定功率为2.4W
B.若开关S闭合,电流表示数将增大
C.若开关S闭合,灯泡L1的亮度保持不变
D.若从图示位置开始计时,线框的感应电动势e=120sin(100t)V
12.如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,PQ为两磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B和2B。
一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以初速度2v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到每个磁场中各有一半的面积时,线框的速度变为v,则下列判断正确的是
A.此时线框的加速度为
B.此时线框中的电功率为
C.此过程中通过线框截面的电量为
D.此过程中线框克服安培力做的功为
三、非选择题:
本题共6小题,共60分。
13.(6分)如图所示为研究“电磁感应现象”的实验装置。
如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后:
(1)将小线圈迅速插入大线圈时,灵敏电流计指针将向________
(填“左”或“右”)偏;
(2)将小线圈插入大线圈后,滑动变阻器触头迅速向右滑动时,灵敏电流计指针将向_________
(填“左”或“右”)偏。
14.(8分)如图所示的实验装置,可用来研究平抛物体的运动。
(1)在该实验中,为减少空气阻力的影响,小球应选择_____。
A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.塑料小球
(2)在该实验中,应采取下列哪些措施来减小实验误差______。
A.斜槽轨道末端必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.每次都要平衡摩擦力
D.小球每次应从斜槽同一位置由静止释放
(3)正确实验后,某同学以小球抛出点O为坐标原点,建立xoy坐标系,并测出水平位移x和竖直位移y的多组数据。
为减小实验误差,该同学根据测得的数据,以x2为横坐标,以y为纵坐标,在坐标纸上做出y-x2图象,发现图象为过原点的倾斜直线。
该同学求得直线的斜率为k,他利用k和当地重力加速度g,计算出小球做平抛运动的初速度v0。
请写出初速度的表达式v0=_______。
15.(8分)如图所示,真空中有半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里。
一带电粒子质量为m,电量为q,以速度v由a点沿半径方向射入磁场,从b点射出磁场时速度方向改变了60°
(粒子重力不计)。
求:
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)若其它条件不变,速度变为
,求粒子射出磁场时速度方向改变了多少。
16.(8分)如图所示,一法国摄影师拍到某空间站飞过太阳的瞬间,照片中的太阳帆板轮廓清晰可见。
假设该空间站以v=7.2km/s的速度绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端MN的连线垂直,MN间的距离L=20m,地磁场的磁感应强度在垂直于v、MN所在平面的分量为B=1.0×
10-5T,太阳帆板可视为导体。
已知地球半径R=6.4×
103km,地球表面的重力加速度g=10m/s2。
(1)求MN间感应电动势E的大小;
(2)估算该空间站距离地球表面的高度h(结果保留2位有效数字)。
17.(14分)如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,MP和NQ间分别连接两电阻R1、R2,且R1=R2=1.0Ω。
质量m=0.01kg、电阻r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。
现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计。
取g=10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)。
(1)磁感应强度B的大小;
(2)0~1.5s内电阻R1上产生的热量。
18.(16分)如图甲所示,上海热带风暴水上乐园有个娱乐项目“音速飞龙”,它有两条高速滑道,下滑起伏共有3层,人可以仰卧下滑。
图乙为其轨道侧视图,质量为60kg的人从A处静止下滑,经BCDEF最终停在G处。
已知AB、BC、CD、DE、EF都是半径为12m的圆弧,其对应的圆心角均为60°
,FG段水平。
人滑到F点时速度为20m/s,取g=10m/s2,求:
(1)人刚滑到圆弧末端F点时对滑道压力的大小;
(2)在AF段滑动过程中人克服阻力做的功;
(3)该轨道无水时,一光滑小球从A处由静止释放,不计空气阻力,小球能否沿ABCDEF轨道运动?
若能,请说明理由;
若不能,请求出小球第一次落在轨道的哪段圆弧上。
2019~2020学年度上学期质量检测
高二物理参考答案
题号
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
A
D
B
BC
CD
AC
13.(6分)
(1)右(3分)
(2)右(3分)
14.(8分)
(1)A(3分)
(2)AD(2分,漏选得1分)(3)
(3分)
15.(8分)解析:
(1)粒子做匀速圆周运动,设轨迹半径为r,由于洛伦兹力提供向心力
即
……………………………………………(2分)
由几何关系可知
…………………………(1分)
联立可求磁感应强度为
……………………(2分)
(2)当粒子的入射速度变为
时,由
可知,粒子的轨迹半径为
…………………………………………(2分)
故粒子在磁场中的轨迹为
圆周,所以粒子射出磁场时速度方向改变了
……(1分)
16.(8分)解析:
(1)MN间感应电动势的大小为
……………………………(1分)
解得
………………………………………………………………………(1分)
(2)空间站绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
………………………………………………………………(2分)
在地球表面,有
………………………………………………………(2分)
联立解得
……………………………………………………………(1分)
解得h≈1.5×
106m………………………………………………………………………(1分)
17.(14分)解析:
(1)当金属棒匀速下落时,由共点力平衡条件得
…………………………………………………………………………(2分)
电路中的电流为
…………………………………………………………(2分)
由图象可得
代入数据解得B=0.1T…………………………………………………………………(1分)
(2)在0~1.5s,由能量守恒
………………………………………………………………(2分)
则得
则金属棒产生的焦耳热为
…………………………………(2分)
则电阻R1上产生的热量为
………………………………(2分)
18.(16分)解析:
(1)人刚滑到
点时,由牛顿第二定律得
………………………………………………………………………(2分)
……………………………………………………………………(1分)
由牛顿第三定律可知,人滑到圆弧末端时对滑道的压力为2600N。
………………(1分)
(2)人从
点滑到
点,由动能定理得:
…………………………………………………(2分)
解得Wf=6000J………………………………………………………………………(2分)
(3)当球从
点运动到
点,由动能定理得
……………………………………………………(1分)
小球与轨道无作用力,在
点脱离轨道做平抛运动。
设小球从
点抛出,落在由
构成的连线斜面上(如图),斜面倾角为
。
则有
…………………………………………………………………………………(1分)
…………………………………………………………………………(1分)
圆弧轨道的水平距离为
……………………………………(1分)
由于
,故小球应落到CD轨道上。
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- 山东省 济宁市 学年 物理 学期 期末 质量 检测 试题 答案
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