运城市教育发展联盟2021-2022学年高二上学期12月联考
物理
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答如题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第三册,选择性必修第一册第一章。
一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列宏观概念中,是量子化的为( )
A.物体的质量 B.弹簧振子的能量 C.学生的个数 D.卫星绕地球运行的轨道
2.如图,小磁针放在线圈左侧,且两者处于同一平面内.当在线圈中通入顺时针方向的电流后,小磁针极的指向是( )
A.垂直纸面向外 B.向上 C.垂直纸面向里 D.向下
3.锂电池能量密度高、绿色环保.现用充电宝为一手机锂电池(图甲)充电,等效电路如图乙所示,充电宝的输出电压为,输出电流为,该锂电池的内阻为,则( )
甲 乙
A.充电宝输出的电功率为 B.电能转化为化学能的功率为
C.锂电池产生的热功率为 D.锂电池产生的热功率为
4.如图所示,在直角坐标系平面内存在一点电荷产生的电场,电场线的分布关于轴对称,、、、是以为圆心的一个圆周上的四个点,其中、在轴上,点在轴上,点在电场线上,则( )
A.点的场强和点的场强相同
B.将一负电荷由点移到点克服电场力做的功小于由点移到点克服电场力做的功
C.将一正电荷由点移到点,电势能减小
D.点的电势低于点的电势
5.如图所示电路中,电源的电动势为。闭合开关后,电压表示数为,电流表示数为。将电压表和电流表视为理想电表,则电源的内阻为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,质量为的物体从倾角为的固定斜面的顶端恰好匀速滑下,所用时间为,下列说法中正确的是( )
A.支持力冲量为零 B.摩擦力冲量大小为
C.重力的冲量大小为 D.合力的冲量为零
7.一辆小车静止在光滑的水平面上,小车立柱上用一条长为的轻绳拴一个小球,小球与悬点在同一水平面上,轻绳拉直后小球从点静止释放,如图,不计一切阻力,下面说法中正确的是( )
A.小球的机械能守恒,动量守恒
B.小球一定能摆到另一侧与等高处
C.小球和小车组成系统机械能守恒,水平方向上动量守恒
D.小球和小车组成系统机械能不守恒,总动量不守恒
8.带有两接线柱的、、三个大小形状相同圆柱形金属块,两接线柱分别位于相对的两侧面中心,各自接入电路后进行测量,在同一坐标系中各描出一组金属块两端的电压和对应通过的电流,发现三点恰在同一直线上,但未过坐标原点,如图甲所示。现将、、按图乙方式连接到同一恒压电源上,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.的电阻率最大 B.、、的电阻一样大
C.图乙中,两端的电压大于两端的电压 D.图乙中,、消耗的总电功率大于消耗的电功率
9.如图所示,边长的正方形区域处于匀强电场(图中未画出)中,其中边恰与电场线平行,为的中心。已知将一电子自点移到的过程中,克服电场力做功。现再将一正点电荷固定于点,下列说法正确的是( )
A.、两点的电场强度相同 B.、两点的电势差
C.匀强电场的电场强度大小为
D.将电子自点沿连线移到点的过程中,电子的电势能先变小后变大
10.如图所示,在光滑水平面上放置一个质量为的滑块,滑块的一侧是一个弧形凹槽,凹槽半径为,点切线水平。另有一个质量为的小球以速度。从点冲上凹槽,重力加速度大小为,不计摩擦。下列说法中正确的是( )
A.当时,小球能到达点
B.如果小球的初速度足够大,球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上
C.当时,小球在弧形凹槽上运动的过程中,滑块的动能一直增大
D.若小球能到达点,当到达点时滑块速度大小为
二、多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.下列装置中是利用电磁感应原理工作的是( )
A.话筒 B.法拉第转盘使灯泡发光
C.电动机 D.通电导体在磁场中受力
12.如图所示,、、为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表,电源的内电阻忽略不计。在滑动变阻器的滑片自最左端缓慢滑动至最右端的过程中,两电表均未超出量程,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数缓慢减小 B.电流表的示数缓慢变大
C.消耗的电功率不变 D.流过滑动变阻器的电流变小
13.如图所示,为竖直面内的光滑绝缘轨道,其中段水平,段为半圆形轨道,轨道连接处均光滑,整个轨道处于竖直向上的匀强电场中,场强大小为,一质量为的光滑绝缘斜面静止在水平面上,其底端与平面由微小圆弧连接。一带电量为的金属小球甲,从距离地面高为的点由静止开始沿斜面滑下,与静止在点的不带电金属小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两小球材质大小均相同,质量均为,且,水平轨道足够长,不考虑两球之间的静电力,小球与轨道间无电荷转移,取,则( )
A.甲球滑到斜面底端时斜面的速度大小为 B.甲、乙两球碰撞后甲的速度大小
C.甲、乙两球碰撞后乙的速度大小 D.若乙球恰能过点,半圆形轨道半径为
14.如图所示,两等量异种点电荷、分别固定在轴上,为两点电荷连线的中点,、为轴上两点电荷间关于点对称的两点。取点为坐标原点,水平向右为正方向,无穷远处电势为零。自点由静止释放一电子,仅在电场力作用下从点向点运动。在由点运动到点的过程中,下列关于电子所经位置的电势、电子的电势能随位移的变化关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
15.如图所示,、两物体的质量比,它们原来静止在足够长的平板车上,、间有一根被压缩了的弹簧,地面光滑.当弹簧突然释放后,且已知、组成的系统动量守恒。则有( )
A.与的动摩擦因数小于与的动摩擦因数
B.任意时刻、速率之比为
C.最终稳定时小车向右运动
D.、、系统动量守恒
三、实验题(本题共2小题,共12分)
16.(6分)在“验证动量守恒定律”的实验中,某同学采用如图所示的“碰撞实验器”来验证动量守恒定律。
(1)实验中必须要求的条件是________(填选项前的字母)。
A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同
D.同一组实验中入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
(2)图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让人射小球多次从斜槽上位置由静止释放,找到其落地点的平均位置,测量平抛射程。然后,把被碰小球静置于轨道水平部分的末端,再将入射小球从斜槽上位置由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复。空气阻力忽略不计。接下来要完成的必要步骤是________(填选项前的字母)。
A.测量两个小球的质量、
B.测量入射小球开始释放时的高度
C.测量抛出点距地面的高度
D.分别找到入射小球、被碰小球相碰后落地点的平均位置、
E.测量平抛射程、
(3)若两球相碰前后的动量守恒,则其表达式为________;若碰撞是弹性碰撞,则还可以写出的表达式为________。(用上一问中测量的物理量表示)
17.(6分)为了测量电压表内阻,在实验室中找到如下器材:
电源(电动势约为,内阻可忽略);待测电压表(量程为,内阻约为);电流表(量程为,内阻约为);滑动变阻器(最大阻值为,额定电流);电阻箱(最大阻值);单刀单掷开关,导线若干。
甲 乙
(1)甲同学根据找来的器材设计了如图甲实验电路进行测量,请分析该实验的设计是否合理________(填“合理”或“不合理”)。简述理由:________________________。
(2)乙同学根据提供的器材,设计了如图乙实验电路进行测量,他先按照乙电路图连接实物,调节电阻箱阻值为零,把滑动变阻器的滑片调到变阻器的________(填“最左端”或“最右端”);闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数达到满偏;保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱,使电压表示数为满偏的,记录此时电阻箱示数为,则电压表内阻________;该测量结果与真实电阻相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
四、计算题(本题共4小题,共38分。作答时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)
18.(6分)如图所示,电源的电动势,内阻,电阻,为直流电动机,其电阻,电动机正常工作时,其两端所接理想电压表读数为,求:
(1)流过电动机的电流;
(2)电动机输出的机械功的功率。
19.(10分)如图,光滑水平面上有一矩形长木板和静止的滑块,滑块置于的最左端(滑块、均可视为质点)。若木板和滑块一起以的速度向右运动,与发生时间极短的碰撞后粘在一起。已知木板与滑块间的动摩擦因数,且,,,取,求:
(1)长木板与滑块碰撞后瞬间,滑块的速度大小;
(2)最终与相对静止时速度的大小;
(3)要使滑块不从木板上滑下,木板至少多长。
20.(10分)如图所示,为竖直平面内的一个直角坐标系,在的直线的上方有沿轴正方向范围足够大的匀强电场,电场强度大小,在轴上处有一放射源,轴上有一个足够大的荧光屏,放射源在如图范围内,向轴发射初速度的电子,电子质量为,电量为,、间距为,整个装置放在真空中,不计重力作用。求:
(1)从放射源发射的每个电子打到荧光屏上的动能;
(2)水平向右射出的电子在离开电场前沿轴方向前进的距离;
(3)从放射源发射的电子打到荧光屏上的范围。
21.(12分)如图所示,半径的光滑四分之一圆轨道放在光滑水平地面,其左侧紧靠竖直墙壁,底端切线水平长木板的左端紧靠圆轨道(但不栓连),且上表面与圆轨道末端相切,长木板上放一个轻弹簧,轻弹簧右端被固定在木板的右端,长木板最左端放一物块。现从高于圆轨道顶端的位置无初速释放一个质量的小球,小球无碰撞进入圆轨道,经过圆轨道后与物块发生碰撞,碰后小球返回到圆轨道的最高点时被锁定,小球被锁定的位置和圆轨道圆心的连线与竖直方向夹角。物块被碰后,沿长木板上表面向右滑动,随后开始压缩弹簧,已知最后物块刚好返回到长木板的最左端。小球和物块都可以视作质点,物块与木板的质量分别为和,,取,试求:
(1)小球在圆轨道上下滑的整个运动过程中,对轨道的水平冲量的大小;
(2)小球与物块发生的碰撞中损失的机械能;
(3)整个过程中轻弹簧的最大弹性势能。
高二12月份阶段性检测·物理
参考答案、提示及评分细则
1.C 2.A 3.B 4.B 5.D 6.D 7.C 8.C 9.D 10.C 11.AB 12.BD 13.AD 14.BC 15.AD
16.(1)BD(1分) (2)ADE(1分) (3)(2分) (2分)
17.(1)不合理(1分) 电流表示数过小,误差大(1分) (2)最右端(1分) (2分) 偏大(1分)
18.解:(1)(1分)
(1分)
(2)(1分)
(1分)
(2分)
19.解:(1)、动量守恒,(2分)
(1分)
(2)、、动量守恒,(2分)
(1分)
(3)碰撞后至最终三者共速,损失的功能转化为内能
(3分)
(1分)
20.解:(1)由动能定理(1分)
(1分)
(1分)
(2)在电场中运动时间为,电子做平抛运动(1分)
(1分)
(1分)
(3)出电场后做匀速直线运动,时间为
(2分)
故(2分)
21.解:(1)设小球反弹速度为,碰前为
,(1分)
,(1分)
对轨道水平冲量(1分)
(2)第一次碰撞动量守恒,(2分)
(2分)
(3)、动量守恒
(1分)
(1分)
(1分)
弹性势能最大是、第一次共速时
(1分)
(1分)