蓝田县联考2022-2023学年高二下学期6月期末考试
物理试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。
第I卷(选择题)
一、单选题(共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。)
1.如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下,到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.两个物体重力的冲量大小相等
B.两个物体合力的冲量大小相等
C.刚到达底端时两个物体的动量相同
D.到达斜面底端时两个物体的运动时间相同
2.质点受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用,F1、F2随时间的变化规律如图所示,力的方向始终在一条直线上且方向相反.已知t=0时质点的速度为零.在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中,质点的速率最大的时刻是( )
A.t1 B.t2
C.t3 D.t4
3.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根水平轻弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k,在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,弹簧的形变量为x,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内( )
A.小车一定向左做加速运动
B.弹簧可能处于压缩状态
C.小车的加速度方向向左,大小为
D.弹簧的形变量为
4.如图所示的圆形区域内匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场中( )
A.运动时间越长,其轨迹对应的弦长越大 B.运动时间越长,其轨迹越长
C.运动时间越短,射出磁场区域时速度越小 D.运动时间越短,射出磁场区域时速度的偏转角越小
5.小刚同学站在电梯底板上,利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况,如图所示的v-t图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)。根据图象提供的信息,可以判断下列说法中正确的是( )
在5~10s内,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
B.在0~5s内,观光电梯在加速上升,该同学处于失重状态
C.在10~20s内,该同学所受的支持力不变,该同学的机械能减少
D.在20~25s内,观光电梯在加速下降,该同学处于超重状态
6.如图所示,D点为固定斜面AC的中点,在A点先后分别以初速度v01和v02水平抛出一个小球,结果小球分别落在斜面上的D点和C点.空气阻力不计.设小球在空中运动的时间分别为t1和t2,落到D点和C点前瞬间的速度大小分别为v1和v2,落到D点和C点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为和,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
7. 汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,刹车距离为50m;货车在晴天干燥沥青路面上以2 072km/h的速度行驶时,刹车距离为40m。若雨天时在沥青路面上汽车与货车所受阻力均为晴天时的0.8倍,则其他条件不变的情况下,雨天时汽车与前方货车在沥青路面上同时刹车的最小安全距离约为( )
A.12 m B.16m C.20 m D.24 m
8.如图所示,e为地球赤道上的一栋建筑物,p、q、s为同一轨道上等间距分布的三颗地球卫星,它们恰好实现对赤道的全覆盖;f是地球同步通信卫星(图中未画出) ,它的轨道半径约为地球半径的6.6倍,地球半径为R。所有卫星均在赤道平面上绕地心沿逆时针方向做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.卫星q距离地面的高度为2R B.卫星p的周期大约为8 h
C.p、q、s的速度之比为5: 50:33 D.若某时刻p在f的正下方.则经过时间号h后s在f的正下方
9.小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光转动镜片时发现光有强弱变化下列说法能够解释这一现象的是( )
A. 阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起起偏器的作用
B. 阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起检偏器的作用
C. 阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起起偏器的作用
D. 阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起检偏器的作用
10.20.如图所示,直线MN上侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场,两比荷相同的带正电的粒子,先后以同样的速率从A点沿不同方向飞入磁场,若两粒子飞出磁场的位置相同,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A.两粒子入射方向的夹角为定值 B.两粒子在磁场中运动的时间之和为定值
C.两粒子在磁场中到MN的最远距离之和为定值 D.两粒子经过磁场动量的变化量相同
二、多选题(共6小题,共36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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
11.如图甲所示,一绝缘的圆环上均匀分布着正电荷,一光滑细杆过圆心且垂直于圆环平面,杆上套有带正电的小球。t=0时刻把小球从a点由静止释放后,小球沿细杆运动经过b、c两点,小球运动的v t图象如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.小球从a点运动到c点的过程中电势能增大 B.圆环在圆心处产生的电场强度为0
C.a点的电场强度大于b点的电场强度 D.a、b两点电势差Uab小于b、c两点电势差Ubc。
12.如图所示,木板甲长为L,放在水平桌面上,可视为质点的物块乙叠放在甲最左端,已知甲、乙质量相等,甲与乙、甲与桌面间动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。对乙施加水平向右的瞬时冲量I,乙恰好未从甲上滑落;此时对甲施加水平向右的瞬时冲量I,此后( )
A.乙加速时间与减速时间相同
B.甲做匀减速运动直到停止
C.乙最终停在甲的中点
D.乙最终停在距甲最右端L处
13. 如图所示,一质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接,两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A、B两点上,当两轻绳伸直时,a绳与杆的夹角为30°,b绳水平,已知a绳长为2L,当竖直杆以自己为轴转动,角速度从零开始缓慢增大过程中,则下列说法正确的是( )
A.从开始至b绳伸直但不提供拉力时,绳a对小球做功为0
B.b绳伸直但不提供拉力时,小球的向心加速度大小为
C.从开始至b绳伸直但不提供拉力时,小球的机械能增加了
D.当时,b绳未伸直
14.如图所示,速度选择器中匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为,挡板右侧质谱仪中匀强磁场的磁感应强度为。速度相同的一束粒子(不计重力),由左侧沿垂直于E和的方向射入速度选择器后,又进入质谱仪,其运动轨迹如图所示,则下列说法正确的是( )
A.速度选择器板带正电 B.粒子打在胶片上的位置离狭缝越近,粒子的比荷越大
C.能通过狭缝的带电粒子的速率等于 D.粒子从进入质谱仪到打到胶片上运动的时间相同
15.如图所示,光滑绝缘圆弧轨道的半径为R,最低点N点左侧处于垂直纸面向外的匀强磁场中,现将一带负电的小球(可视为质点)自最低点右侧的M点静止释放,M、N两点间的距离远小于轨道半径R,小球到达最左侧的位置为P点(图中未画出),小球运动过程中始终未脱离轨道,已知重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.P点比M点高 B.小球向左经过N点后,对轨道的压力立即变大
C.小球在P点和M点处对轨道的压力大小不相等 D.小球运动的周期为
16.一列简谐横波沿x轴传播,时波的图像如图所示,此刻两质点的位移相同,此后A和B分别经过0.2 s和0.8 s后第一次回到平衡位置,则该简谐横波( )
A.沿x轴正方向传播,波速为2 m/s B.沿x轴负方向传播,波速为2 m/s
C.当时,质点B回到平衡位置 D.当时,质点A回到平衡位置
第II卷(非选择题)
三、计算题(本卷均为必考题,共4大题44分。请考生将答案写在答题卡相应位置。)
17.(12分)在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙.动摩擦因数为,滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧,其始端D点切线水平且在木板AB上表面内,它们紧靠在一起,如图所示.一可视为质点的物块P,质量也为m,从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为,又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处,求:
(1)物块滑到B处时木板的速度vAB;
(2)木板的长度L;
(3)滑块CD圆弧的半径.
18.(10分)如图所示,xoy坐标系建在光滑绝缘的水平面上,x轴下方存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直水平面向外。A、C、D坐标分别为(0,2L)、(0,L)、 (a,0),A、C两点分别固定一平行于x轴放置的长度小于a的相同绝缘弹性挡板PQ和MN,A、C均为挡板中点,A、D两处分别放有两个相同的绝缘小球(可视为质点),小球质量为m,且A处小球不带电,D处小球带电量为q(q>0).若A处小球以某一水平速度v0飞向D,带电小球被碰后与挡板MN发生两次碰撞,并能经过A点与档板PQ发生碰撞,设球与球发生弹性碰撞,球与挡板碰撞前后沿板方向分速度不变,垂直板方向分速度等大反向,求:
(l)A处小球的初速度v0的大小?
(2)弹性档板MN的最小长度?
(3)若a= ,则带电小球运动的时间?
19.(10分)如图所示,一对加有恒定电压的平行金属极板竖直放置,板长、板间距均为d.在右极板的中央有个小孔P,小孔右边半径为R的圆形区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,区域边界刚好与右极板在小孔P处相切。一排宽度也为d的带负电粒子以速度v0竖直向上同时进入两极板间后,只有一个粒子通过小孔P进入磁场,其余全部打在右极板上,且最后一个到达极板的粒子刚好打在右极板的上边缘。已知这排粒子中每个粒子的质量均为m、带电荷量大小均为q,磁场的磁感应强度大小为,不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。求:
(1)板间的电压大小U;
(2)通过小孔P的粒子离开磁场时到右极板的距离L和粒子在电场和磁场中运动的总时间t总。
20.(12分)如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向,且当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。问:
(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何?
(2)从t=0至t=1.2s,质点Q运动的路程L是多少?
(3)当t=1.2s时,质点Q相对于平衡位置的位移s的大小是多少?第7页 共8页 ◎ 第8页 共8页
答案
1-5ADCCC 6-10DCBBB 11AB 12ABD 13BD 14ABC 15AC 16BD
17.((1)对ABC用由动量守恒得,又,则
(2)由A到B,根据能量守恒得,
则
(3)由D点C,滑块CD与物块P的动量守恒且机械能守恒,得
解之得:
18.(1) (2) (3)
【解析】(1)两小球策一次弹性碰撞,
解得
带电小球在磁场中运动半径,,得
在粒子没射向A点前,每次进入磁场与下次射出磁场两点间距
由几何知识可知,粒子每次射出磁场与下次进入磁场两点间距
带电小球两次碰撞到达A点,由对称性可知:
由以上各式可得:
(2)由几何知识可知,
由图可知板的最短长度为,得(或由图可知)
(3)若,则,带电小球在磁场中运动的圆心角为,
做匀速直线运动的中路程,
带电小球在D处第二次与不带电小球碰撞,同理可知两次交换速度,带电小球停在D处,不带电小球匀速直线运动。所以,带电小球的运动时间
由以上得;
19.【解析】
(1)U=;(2)(1+)R;+
【详解】
(1)依题意,从左极板下边缘射入的粒子恰好打在右极板的上边缘在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得
(2)从小孔P射入磁场的粒子,在电场中的运动时间
经过小孔P时,水平分速度
进入磁场时的速度大小
速度方向与右极板的夹角,设粒子在磁场中做匀速圆周运动后从Q点离开磁场,其轨迹如图所示
轨迹圆心在O′点,则
解得
因为磁场强度为
所以
由几何关系可知粒子射出磁场时的速度方向竖直向下,由图知
从小孔P飞出的粒子在磁场中偏转的角度
粒子在磁场中运动的时间
通过小孔P的粒子在电场和磁场中运动的总时间
20.【解析】
(1)此波沿x轴负向传播
在t1=0到t2=0.55s这段时间里,质点P恰好第3次到达y正方向最大位移处
则有 (2+)T=0.55s 解得 T =0.2s
由图象可得简谐波的波长为 λ=0.4m 则波速 v= =2m/s
(2)在t1=0至t3=1.2s这段时间,质点Q恰经过了6个周期,即质点Q回到始点,由于振幅A=5cm
所以质点Q运动的路程为 L=4A×6=4×5×6cm=120cm
(3)质点Q经过6个周期后恰好回到始点,则相对于平衡位置的位移为
s=2.5cm
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