1、湖南师大附中20222023学年度高二第一学期第二次大练习物理命题人:高二物理备课组时量:75分钟满分:100分得分:_一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )Aa、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBbC同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小2一个单摆在地球表面做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示,重力加速度g10 m/s2,则( )A此单摆的固有周期约为0.5 sB此单
2、摆的摆长约为1 mC若摆球质量增大,单摆的固有频率增大D若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动3硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的UI图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻为( )A5.5 B7.0 C12.0 D12.5 4甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中相向传播并相遇,在t0时刻两列波的位置如图所示。若两列波的周期分别为T甲和T乙,则( )A这两列波相遇时能产生干涉现象B乙波将先到达坐标原点C在t2T甲时刻,原点处的质点位移为20 cmD在时刻,x0.1 m
3、处质点受到的回复力为零5如图所示,R0为热敏电阻(温度降低电阻增大),D为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),C为平行板电容器,M点接地,在开关S闭合后,C中央有一带电液滴刚好静止。下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是( )A将热敏电阻R0降温B滑动变阻器R的滑片P向上移动C开关S断开D电容器C的上极板向上移动6如图所示,光滑的水平面上静止着一辆小车(用绝缘材料制成),小车上固定一对竖直放置的带电金属板,在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b。一个质量为m、带电量为q的小球从小孔a无初速度进入金属板,小球与左金属板相碰时间极短,碰撞时小球的电量不变且系统机械能没有损失,小球恰
4、好从小孔b出金属板,则( )A小车(含金属板)和球组成的系统动量守恒但该系统运动过程中机械能不守恒B小车(含金属板)和球组成的系统动量不守恒但该系统运动过程中机械能守恒C当小球运动到小孔b时,小球速度一定竖直向下,且小车刚好回到初始位置D以上答案都不正确二、多项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)7一质量为m60 kg的运动员从下蹲状态竖直向上跳起,经t0.2 s,以大小v1 m/s的速度离开地面,取重力加速度g10 m/s2,则在这0.2 s内( )A地面对运动员的冲量大小为180 N
5、sB地面对运动员的冲量大小为60 NsC地面对运动员做的功为30 JD地面对运动员做的功为零8一简谐机械横波沿x轴负方向传播,已知波的波长为8 m,周期为2 s,t1 s时刻波形如图甲所示,a、b、d是波上的三个质点。图乙是波上某一点的振动图像。则下列说法正确的是( )A图乙可以表示d质点的振动Ba、b两质点在t1.5 s时速度大小相同C该波传播速度为v2 m/sDt0时b质点速度沿y轴正方向9如图所示,两个等量异种点电荷A、B固定在同一条水平线上,电荷量分别为Q和Q。MN是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆,细杆上套着一个中间穿孔的小球P,其质量为m,电荷量为q(可视为试探电荷,不影响电场的分布
6、)。现将小球从点电荷A的正下方C点由静止释放,到达点电荷B的正下方D点时,速度为m/s,O为CD的中点。则( )A小球从C至D先做加速运动后做减速运动B小球运动至O点时速度为2 m/sC小球最终可能返回至O点D小球在整个运动过程中的最终速度为2 m/s10如图所示,在光滑水平面上,质量为m的小球A和质量为m的小球B通过轻弹簧拴接并处于静止状态,弹簧处于原长;质量为m的小球C以初速度v0沿A、B连线向右匀速运动,并与小球A发生弹性碰撞。在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出),当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走。不计所有碰撞过程中的机械能损失,弹簧始终处于弹性限度内,小球B与挡板的
7、碰撞时间极短,碰后小球B的速度大小不变,但方向相反。则B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值Em可能是( )ABCD11如图,倾角为37的固定斜面顶端,放有木板A和小滑块B(B可看成质点),已知A、B质量mAmB1 kg,木板A与斜面之间的动摩擦因数为0.75,A与B之间的动摩擦因数未知但小于0.75,B与斜面之间的动摩擦因数为0.5,开始用手控制使系统静止。现有一粒质量m0100 g的钢球,以v040 m/s的速度撞击木板A,方向沿斜面向下,且钢球准备与木板撞击时释放AB,碰撞时间极短。碰撞后,钢球以20 m/s的速度反弹。木板厚度很小,长度未知,但滑块B不会从木板A的上端掉下,斜面足够长,最大静
8、摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法中正确的是( )A钢球与木板碰撞结束时,木板速度为2 m/sB钢球与木板碰撞过程中系统损失的动能为42 JC若某时滑块B的速度为4 m/s,且此时AB没有分离,则这时A速度一定为2 m/sD如果A、B分离以后,第一秒内B比A多运动9 m,那么分离时滑块B的速度为8 m/s三、实验题(本大题共2小题,共16分)12(8分)某实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验。(1)实验时除用到秒表、刻度尺外,还应该用到下列器材中的_ (选填选项前的字母)。A长约1 m的细线B长约1 m的橡皮绳C直径约1 cm的匀质铁球D直径约10 cm的匀质木球(2)组装
9、单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,这样做的目的是_。A保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量更加准确C需要改变摆长时便于调节D保证摆球在同一竖直平面内摆动(3)某同学做实验时,测量摆线长l后,忘记测量摆球直径,画出了图像,该图像对应下列图中的_图。ABCD(4)为了减小实验误差,应该从摆球经过_位置时候开始计时。13(8分)某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:A小灯泡L,规格“4.0 V 0.7 A”;B电流表A1,量程3 A,内阻约为0.1 ;C电流表A2,量程0.6 A,内阻r20.2 ;D电压表V,量程3 V
10、,内阻rV9 k;E标准电阻R1,阻值1 ;F标准电阻R2,阻值3 k;G滑动变阻器R,阻值范围010 ;H学生电源E,电源电压6 V,内阻不计;I开关S及导线若干。(1)甲同学设计了如图1甲所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图乙所示,此时L的电阻为_。(2)乙同学又设计了如图2所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是_V。(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图3所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。四、计算题(本大题共3小题,共35分)1
11、4(10分)如图所示,半径为R、球心为O的玻璃半球置于半径为R的上端开口的薄圆筒上,一束单色光a沿竖直方向从B点射入半球表面,OB与竖直方向夹角为60,经两次折射后,出射光线与BO连线平行,求:(1)玻璃的折射率;(2)光射在圆柱体侧面C点到半球下表面的距离CD。15(12分)如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为L0.4 m的绝缘细线把质量为m0.20 kg、带有电荷量为C的正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为37。已知A、C两点分别为细线悬挂小球的水平位置和竖直位置,求:(g取10 m/s2,)(1)A、B两点间的电势差UAB;(2)将小
12、球拉至位置A使细线水平后由静止释放,小球通过最低点C时细线对小球的拉力F的大小;(3)如果要使小球能绕O点做完整的圆周运动,求小球在A点时沿垂直于OA方向运动的初速度v0的大小的最小值。16(13分)如图所示,质量为M、长为L的小车静止在光滑水平面上,质量为M的滑块(可视为质点)以初始速度滑上小车的左端,恰好可以不从小车上滑下来,已知重力加速度为g,求:(1)滑块与小车的动摩擦因数多大?从开始到共速的时间t0为多少?(2)现在一个质量也为M的物体m从距小车上表面高为L的地方自由落下,如果滑块和小车运动了时物体恰好落在滑块上并黏在一起,作用时间很短(作用时间内的作用力远大于他们的重力),那么滑块
13、将停在小车上何处(距左端距离)?一共产生了多少内能?湖南师大附中20222023学年度高二第一学期第二次大练习物理参考答案一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)题号123456答案ABACCC1A【解析】磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出BaBb,所以A正确,B错误;安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小B、电流大小、导线长度L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关,故C、D错误。2B【解析】由题图共振曲线知此单摆的固有频率为0.5 Hz,固有周期为2 s,故A错误;由,得此单摆的摆长
14、约为1 m,故B正确;单摆的固有周期与摆球质量无关,摆长增大固有频率减小,则共振曲线的峰将向左移动,故C、D错误。3A【解析】由欧姆定律得UEIr,当I0时,EU,由a与纵轴的交点读出电源的电动势为:E3.6 V;根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为U2.5 V,电流为I0.2 A,则硅光电池的内阻为:,A正确,B、C、D错误。4C【解析】两列简谐横波在同一均匀介质内传播,可知波速相等,由图可知两列波的波长不相等,由vf可知,频率不相等,不能产生干涉,故A错误;两列简谐横波在同一均匀介质内传播,可知波速相等,此时两列波到原点的距离相等,根据可知这两列波将同时到达坐标原点,故B错误;根据图像
15、可知,即T乙2T甲,在t2T甲时刻,甲波刚好传播到x0.1 m处,乙波波形传到x0.1 m处,原点处的质点位移为20 cm,故C正确;在时刻,乙波刚好传播到原点处,此时x0.1 m处质点位于波峰,受到的回复力不为零,故D错误。5C【解析】要使液滴向上运动,则应增大液滴受到的电场力,即应增大两板间的电势差。热敏电阻降温时,热敏电阻阻值增大,由闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压减小,但由于二极管具有单向导电性,电容器两极板所带电荷量不变,故电容器两端的电势差不变,液滴仍静止,A错误;当滑动变阻器的滑片P向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则总电流增大,电源的内电压及R0两端的电压增大
16、,则滑动变阻器两端的电压减小,但由于二极管具有单向导电性,电容器两极板所带电荷量不变,故电容器两端的电势差不变,B错误;开关S断开时,电容器直接接在电源两端,电容器两端电压增大,则液滴向上运动,C正确;电容器C的上极板向上移动,d增大,则电容器的电容C减小,由于二极管具有单向导电性,所以电容器两极板所带电荷量不变,由于,所以,由于极板上的电荷量不变,而场强E与极板之间的距离无关,所以电场强度E不变,液滴仍然静止,D错误。6C【解析】小车(含金属板)和球组成的系统水平方向动量守恒,系统机械能不守恒,选项AB错误;据人船模型可知,选项C正确。二、多项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。在每
17、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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)题号7891011答案ADADBDBCBCD7AD【解析】人的速度由原来的零起跳后变为v,设向上为正方向,由动量定理可得:Imgtmv0,故地面对人的冲量为:,故A正确,B错误;人在跳起时,地面对人的支持力竖直向上,在跳起过程中,在支持力方向上没有位移,所以地面对运动员的支持力不做功,故C错误,D正确。8AD【解析】a、b、d三质点中在t1 s时位于平衡位置的是b和d质点,其中d质点向上振动、b质点向下振动,则图乙可以表示d质点的振动,选项A正确;t1.5 s时的波形图如图a所示,则知此时a质点速度
18、大于b质点速度,选项B错误;由图甲可知8 m,由图乙可知T2 s,则波速m/s,选项C错误;t0时波形如图b所示,此时b质点速度沿y轴正方向,选项D正确。9BD【解析】小球从C至D,小球P受到的库仑力的合力方向始终向右,所以小球从C至D一直做加速运动,故A错误;小球从C至D,电场力做功,小球从C至O,电场力做功,根据对称性,UCOUOD,所以WCD2WCO,则m/s,故B正确;如图:根据小球受力情况可知:小球不可能返回至O点,故C错误;小球在整个运动过程中的最终速度为2 m/s,故D正确。10BC【解析】由题,系统的初动能为,而系统的机械能守恒,则弹簧的弹性势能不可能等于,故A错误;由于小球C
19、与小球A质量相等,发生弹性正碰,则碰撞后交换速度,若在A与B动量相等时,B与挡板碰撞,B碰撞后速度大小不变、方向相反,当两者速度同时减至零时,弹簧的弹性最大,最大值为,故B正确;当B的速度很小(约为零)时,B与挡板碰撞时,当两球速度相等弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v,则由动量守恒得,得,最大的弹性势能为,则最大的弹性势能的范围为,故C正确,D错误。故选BC。11BCD【解析】钢球与木板撞击时,根据动量守恒定律,有,所以v16 m/s,所以,选项A错误,B正确;AB受力平衡,系统动量守恒,有vAvBv1,当vB4 m/s时,vA2 m/s,故C正确;假设分离时木板A的速度刚好减小到零,此时B
20、的速度为vB,所以vB6 m/s,那么分离后,木板A保持停止,滑块B继续在斜面做匀加速直线运动,且加速度a2 m/s2,从此系统动量不再守恒,根据且t1 s,解得相对位移:s7 m9 m,说明分离前木板A已经停下,由,将s9 m,t1 s代入,解得v8 m/s,D选项正确。三、实验题(本大题共2小题,共16分)12(8分,每空2分)(1)AC(选不全得1分,选错不得分)(2)AC(选不全得1分,选错不得分)(3)C(4)最低点(或平衡位置)【解析】(1)为减小实验误差,实验时摆线的长度不能变化,所以需要长约1 m的细线,A正确,B错误;为减小空气阻力,摆球的密度要大,体积要小,所以需要直径约1
21、 cm的匀质铁球,C正确,D错误。故选AC。(2)实验中防止摆线的长度改变,在需要改变摆长的长度时,方便调节摆长,AC正确;周期测量是否更加准确主要取决于计时仪器,B错误;摆球在同一竖直平面内摆动,而不是做圆锥摆运动,与实验仪器无关,D错误。故选AC。(3)某同学做实验时,测量摆线长l后,忘记测量摆球直径,由单摆的周期公式可知由上式可知,图像应是经原点的倾斜的直线,因测量摆长比实际摆长偏小,所以C图像应符合实验结论,ABD错误,C正确。(4)最低点(或平衡位置)13(8分)(1)5(2分)(2)4(3分)(3)见解析图(3分)【解析】(1)电压表的示数U2.30 V,所以灯泡L的电阻。(2)由
22、题图知电压表V与R2串联,根据串联分压,当电压表V的示数为3 V时,R2两端的电压,所以灯泡两端的电压UUVU2(31)V4 V。(3)要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,则电压表的量程应变为4.0 V,电流表的量程应变为0.7 A,因此将电压表V与标准电阻R2串联改装成量程为4.0 V的电压表,将电流表A2与标准电阻R1并联改装成量程为的电流表。故虚线框内实验电路如图所示。四、计算题(本大题共3小题,共35分)14(10分)【解析】(1)作出光经过玻璃半球的光路示意图如图所示。根据折射定律可知根据几何关系可知60,则有30,所以(2)根据以上几何关系可知,解得15(12分)【解析】(1)带电小球在B点静止受力平衡,根据平衡条件得:得:由UEd有(2)设小球运动至C点时速度为vC,则:,解得:m/s在C点,小球所受重力和细线的合力提供向心力:,联立解得:F3 N(3)分析可知小球做完整圆周运动时必须通过B点关于O点的对称点,设在该点时小球的最小速度为v,则:联立解得:16(13分)【解析】(1),共速时,速度为,经历的时间(2)滑动过程中,M的加速度(减速),小车的加速度(加速)时:小车的速度为而物块的速度为小车的位移,物块的位移,对两物块:竖直方向水平方向:由以上两式得:对小车:,得因此车速大于物速是不可能的,因此碰撞过程中已达到共速得物块停在距左端处。产生的内能