泸州市泸县2022-2023学年高二下学期5月期中考试
物理试题参考答案
1.B 2.A 3.A 4.B 5.D 6.A 7.BD 8.ACD 9.BD
10. 低 0.456 0.455 在误差允许范围内,系统动量守恒 能
11. 1.844 4.240 ACDFH 外 小
12.解:(1)由质点O的位移随时间变化的振动方程可知
T==0.4s
设质点O振动产生的机械波的波长为λ,波速为v,由于起振方向向上,由题意可得
t1=+
代入数据解得
v=2m/s
根据波长、波速和周期的关系,可得该波的波长为
λ=vT=0.8m
(2)设波由O点传播到c点所用时间为t2,可得
t2==0.4s
质点c在1.0s内的振动时间为
t=1.0s-0.4s=0.6s=
质点c起振方向向上,振幅为A=30cm,在0~1.0s内质点c通过的路程为
s=×4A=1.8m
13.解:(1)前做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:
末的瞬时速度
此列车的额定功率
带入数据解得
,
(2)汽车速度最大时,受力平衡,则
在0到时间内的位移
至这段时间内位移为,由动能定理得:
总位移
14.解:(1)设在磁场B1中,设粒子做匀速圆周运动的半径为r1,因为从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域I,离开磁场I时速度方向平行x轴,所以r1=R。由牛顿第二定律可得
解得
v0=3×105m/s
(2)由(1)知r1=R,因为粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域I,所以粒子离开磁场B1时垂直进入匀强电场,则粒子在电场中做类平抛运动,设粒子在x方向的位移为x,在y方向的位移为y,运动时间为t,则粒子进入磁场区域Ⅱ时,沿y方向的速度为
又
解得
根据运动学公式可得
、
所以d点的值为
(3)进入磁场B2的速度为
带电粒子进入磁场区域Ⅱ中做匀速圆周运动,设半径为r2,根据牛顿第二定律可得
当带电粒子出磁场区域Ⅱ与y轴垂直时,由几何关系可得
代入数据解得
B2=0.5T
当带电粒子出磁场区域Ⅱ与y轴相切时,设轨道半径为r2′,根据几何关系可得
代入数据解得
B2=1.125T
所以要使带电粒子能运动到x轴的负半轴,则匀强磁场区域Ⅱ的磁感应强度B2应满足的条件为
0.5T<B2<1.125T泸州市泸县2022-2023学年高二下学期5月期中考试
物理试题
第I卷 选择题(54分)
一.选择题:本题共9小题,每小题6分,共54分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.2020年12月4日,被称为“人造太阳”的核聚变装置——中国环流器二号M实现首次放电,我国的核电研究再次取得重大进步。“人造太阳”内部核反应的主要模式之一是质子一质子循环,循环的结果可表示为(v是中微子,不带电,质量极小),其中X是
A.电子 B.正电子 C.质子 D.中子
2.在匀强电场中平行电场方向建立一直角坐标系,如图所示。从坐标原点沿+y轴前进0.3m到A点,电势升高了12V,从坐标原点沿+x轴前进0.2m到B点,电势降低了6V,则下列说法正确的是
场强大小为50V/m
B.场强大小为V/m
C.场强方向由A→B
D.场强方向由B→A
3.如图是某小型电站高压输电示意图,升压、降压变压器均为理想变压器,输电线总电阻为R,设发电机输出电压不变,则用户端负载增加(用电高峰期)时,下列说法错误的是
A.降压变压器输出电压增大
B.升压变压器输出电压不变
C.输电线上损失的电压增大
D.发电机的输出功率增大
4.速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,其中,则下列说法中正确的是
A.甲束粒子带正电,乙束粒子带负电
B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
C.能通过狭缝的带电粒子的速率等于
D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量比为
5.如图所示,一长度为、质量为的通电导体棒放置于水平面内两条平行的金属导轨上,电流从端流向端,大小为。整个导轨处于斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为,导体棒处于静止状态。下列说法正确的是
A.此时导轨对导体棒的摩擦力方向水平向左
B.导体棒所受安培力大小为
C.若将磁场方向与水平面间的夹角增大,导体棒仍保持静止,则
此时导轨对导体棒的支持力变小
D.若仅将磁场反向,其余条件不变,则导体棒仍可以保持静止
6.如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光,如果变阻器的滑片向b端滑动,则
A.电灯L更亮,安培表的示数减小
B.电灯L更亮,路端电压减小
C.电灯L变暗,安培表的示数减小
D.电灯L变暗,R2消耗功率减小
7.一列简谐横波沿直线传播,在波的传播方向上有一个质点P,已知波源O与质点P的平衡位置相距1.2m,以波源由平衡位置开始振动为计时零点,质点P的振动图像如图所示,则下列说法中正确的是
该列波的波长为4m
B.该列波的波速大小为0.6m/s
C.波源O的起振方向为沿y轴负方向
D.t=5s时,质点P通过的路程是0.15m
8.在一水平通电直导线的正下方,有一半圆形光滑圆弧轨道,一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放,则下列说法中正确的是
A.圆环中有感应电流产生
B.圆环能滑到轨道右侧与A点等高的C处
C.圆环最终停在轨道的最低点B处
D.安培力始终阻碍圆环的运动,以阻碍圆环中的磁通量变化
9.如图所示,设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面内向里的匀强磁场,已知一粒子在重力.电场力和洛伦兹力作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动.到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,以下说法正确的是
A.此粒子必带负电荷
B.A点和B点在同一高度
C.粒子在C点时速度最小
D.粒子到达B点后.将沿曲线不会返回A点
第II卷(非选择题 56分)
二、实验题(14分)
10.(6分)如图甲所示为验证动量守恒定律的实验装置图,小车A前端有固定的撞针,后端拴接纸带,纸带穿过打点计时器(不计纸带和打点计时器之间的摩擦力),小车B右端粘有橡皮泥。接通打点计时器电源,轻推一下小车A,小车A做匀速运动,然后与静止的小车B发生碰撞后一起运动,已知打点计时器打点频率为50Hz。
(1)平衡摩擦力过程中,轻推小车A打出的纸带如图乙所示,说明长木板垫_____(填“高”或“低”)了。
(2)平衡好摩擦力,打出的纸带如图丙所示,已测得小车A的质量为,小车B的质量为,则碰撞前系统的总动量为________,碰撞后系统的总动量为________,由此可以得到的结论是_____________(结果均保留三位有效数字)。
(3)在第(2)问中,若打点计时器的打点频率未知,是否还能验证动量守恒定律,若能,写出需要验证的关系式;若不能,说明原因。________(填“能”或“不能”)_________(填原因或关系式,关系式一律用字母表示)。
11.(8分)某同学要测量一新材料制成的均匀金属导电圆柱体的电阻率。
(1)如图甲所示用螺旋测微器测其直径为______mm,如图乙所示用游标卡尺测其长度为______cm;
(2)用多用电表粗测该圆柱体阻值约为5Ω,为进一步测其电阻,该同学做实验时应从下述器材中选用______(请填写器材前对应的字母代号);
A.电池组3V,内阻1Ω
B.电流表0~3A,内阻0.0125Ω
C.电流表0~0.6A,内阻0.125Ω
D.电压表0~3V,内阻4kΩ
E.电压表0~15V,内阻15kΩ
F.滑动变阻器0~20Ω,允许最大电流1A
G.滑动变阻器0~2000Ω,允许最大电流0.3A
H.开关、导线若干
(3)测该圆柱体的电阻时,电流表在测量电路中应采用______ (选填“外”或“内”)接法,测得其电阻值比真实值偏______ (选填“大”或“小”);
(4)若用L表示圆柱体的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出圆柱体电阻率的表达式______。
三、解答题(本答题共三个小题,13题10分,14题14分,15题18分,共42分)
12.如图甲所示,一个不计重力的弹性绳水平放置,O、b、c是弹性绳上的三个质点。现让质点O从t=0时刻开始,在竖直面内做简谐运动,其位移随时间变化的振动方程为y=30sin5πt(cm),形成的简谐波同时沿该直线向Ob和Oc方向传播。在t1=0.6s时,质点b恰好第一次到达正向最大位移处,O、b两质点平衡位置间的距离L1=1m,O、c两质点平衡位置间的距离L2=0.8m。求:
(1)此横波的波长和波速;
(2)计算0~1.0s的时间内质点c运动的总路程。
13.鲁南高铁是国家“八纵八横”高速铁路网的重要连接通道,也是山东省“三横五纵”高速铁路网的重要组成部分,已于2021年12月26日正式开通运营。设有一个列从曲阜南站出发的高速列车,在水平直轨道上行驶,功率随时间变化规律如图,列车以恒定的加速度启动,后达到额定功率,并保持额定功率行驶。已知列车总质量,,轨道对列车的阻力恒为。
(1)求及时的列车速度;
(2)若时列车恰好达到最大速度,求启动至内列车的路程。
14.如图所示,直线OP与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场区域Ⅱ,OP与x轴正方向成37°,直线x=d和直线OP间有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度E=3×105V/m,另有一半径R=m的圆形匀强磁场区域I,磁感应强度B1=0.9T,方向垂直坐标平面向外,该圆与直线x=d和x轴均相切,且与x轴相切于S点。一比荷为=1×105C/kg带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域I,离开磁场I时速度方向平行x轴,经过一段时间进入匀强磁场区域Ⅱ,且第一次进入匀强磁场区域Ⅱ时的速度方向与直线OP垂直。粒子重力不计,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)带电粒子速度v0的大小;
(2)坐标d的值;
(3)若粒子进入匀强磁场区Ⅱ后撤去电场E,要使粒子能运动到x轴的负半轴,则磁感应强度B2应满足的条件。