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湖南省岳阳市2019-2020学年高二下学期教学质量监测物理试题 Word版含解析
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岳阳市2020年高中教学质量监测试卷高二物理第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3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.北京时间2018年12月8日2时23分我国在西昌成功发射第四颗月球探测器嫦娥四号。12月30日嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制,顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道。2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的东经177.6度、南纬45.5度附近,成为世界首个在月球背面软着陆巡视探测的航天器。下列有关说法不正确的是(  )A.2019年1月3日10时26分是时刻B.东经177.6度、南纬45.5度表示位置C.在观测嫦娥四号绕月球运行的轨迹时可将其看成质点D.在研究嫦娥四号在环月轨道实施变轨的姿态时可将其看成质点【答案】D【解析】【详解】A.2019年1月3日10时26分对应时间轴上的点,是时刻,故A正确,不符合题意;B.东经177.6度、南纬45.5度表示位置,故B正确,不符合题意;C.研究嫦娥四号绕月球运行的轨迹时,其大小和形状能忽略不计,可以将其看成质点,故C正确,不符合题意;D.在研究嫦娥四号在环月轨道实施变轨的姿态时,其大小和形状不能忽略不计,不可将其看成质点,故D不正确,符合题意。故选D。2.甲、乙两个物体从同一位置,沿同一直线做匀变速直线运动,两物体的图像如图所示,则(  )-20- A.甲、乙两物体运动方向相反B.甲物体的加速度大于乙物体的加速度C.时,甲、乙两物体相遇D.内,甲物体位移为【答案】B【解析】【详解】A.根据速度的正负表示物体的运动方向,由图可知,甲、乙两个物体的速度均为正,所以两物体运动方向一定相同,故A错误;B.根据v-t图象的斜率表示加速度,斜率绝对值越大,加速度越大,则知甲物体的加速度大于乙物体的加速度,故B正确;C.根据图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移,知0-3s内甲的位移小于乙的位移,由于甲、乙两个物体初位置相同,所以t=3s时,两物体没有相遇,甲在乙后面,故C错误;D.根据图象的“面积”表示位移,知0~3s内,甲物体位移为故D错误。故选B。3.如图所示,通电长直导线L与矩形导体框放在同一绝缘水平面上,两者相距较近,当导体框水平向右平移时,下列说法正确的是(  )A.导体框中没有感应电流B.导体框中有顺时针方向的感应电流-20- C.导体框中有逆时针方向的感应电流D.导体框中感应电流方向先沿顺时针再沿逆吋针【答案】B【解析】【详解】当导体框水平向右平移时,即逐渐远离通电长直导线,导致穿过导体框的磁场减小,即穿过导体框的磁通量减小,根据右手螺旋定则,可知,导体框所处的磁场方向垂直纸面向里,依据楞次定律,则产生感应电流的方向为顺时针方向故选B。4.为了练习“套环”技术,小明同学向放在水平地面上正前方的矿泉水瓶水平抛掷铁环,结果铁环没有套中矿泉水瓶而落在其前方。不计空气阻力,若要套中水瓶,可以调整为(  )A.保持抛掷点不变,增大初速度B.保持抛掷点不变,减小初速度C.提升抛掷点高度,增大初速度D.提升抛掷点高度,初速度不变【答案】B【解析】【详解】铁环水平抛出后不计空气阻力,铁环做平抛运动,据平抛运动规律有,解得:铁环在水平方向位移AB.保持抛掷点不变,要使铁环套中矿泉水瓶,则铁环下落相同高度时水平位移要减小;所以保持抛掷点不变,要使铁环套中矿泉水瓶,应减小初速度;故A项错误,B项正确;CD.提升抛掷点高度,要使铁环套中矿泉水瓶,则铁环在下落高度变大时水平位移要减小;所以提升抛掷点高度,要使铁环套中矿泉水瓶,应减小初速度;故CD两项错误。故选B。-20- 5.甲、乙两物体沿同一直线相向运动,碰撞前甲物体的速度大小是,乙物体的速度大小是。碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动,速度大小都是。则甲、乙两物体的质量之比是(  )A.1∶1B.1∶3C.3∶5D.5∶3【答案】C【解析】【详解】选取甲开始时速度的方向为正方向,由动量守恒定律得m1v1-m2v2=m2v2′-m1v1′代入数据解得所以选项D正确,选项ABC错误。故选C。6.如图所示,倾角为的固定斜面上有一质量为m的物体,分别用平行于斜面的推力和水平推力作用于物体上,均能使物体以相同的加速度沿斜面匀加速上滑,则物体与斜面之间的动摩擦因数为(  )A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】当用平行于斜面的推力使物体以加速度沿斜面匀加速上滑时,根据牛顿第二定律有-20- 当用水平推力使物体以加速度沿斜面匀加速上滑时根据牛顿第二定律有垂直于斜面方向平衡有联立以上几式得故选A。7.在A、B两处分别固定两个点电荷,电荷量大小分别为和,在两者形成的电场中,有一条过两点的电场线如图中实线所示,其中C点的电场强度方向平行直线向左,且,则(  )A.D点电势高于C点电势B.A带负电,B带正电,且C.A带负电,B带正电,且D.若连线上有一点F,且,则将一正点电荷从C移到F,电场力做负功【答案】B【解析】【详解】A.根据C点电场方向知电场线的方向由B指向A,所以B带正电,A带负电,沿电场线方向电势逐渐降低,C点电势高于D点电势,故A错误;BC.C点的场强可看成A、B两电荷在该点产生场强的合场强,电荷A在C点电场方向沿AC向下,电荷B在C点产生的场强沿BC向上,合场强水平向左,可知A电荷在C点产生的场强大于B电荷在C点产生的场强,且AC>BC,根据,所以QA>QB,故B正确,C错误;D.若AB连线上有一点F,且BF=BC,则F点电势比C点低,则将一正点电荷从C移到F,电势降低,电势能减小,则电场力做正功,故D错误。-20- 故选B。8.高速公路的ETC不停车电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别起始线到自动栏杆的水平距离。某汽车以的速度匀速驶入ETC通道,当车头到达识别起始线时ETC天线立即识别车载器上的电子标签,经过车载器发出“滴”的一声予以回应,此时司机发现前方的自动栏杆并未抬起,司机经过的反应时间后才刹车,汽车恰好没有撞杆。已知刹车的加速度大小为,则该ETC通道的长度约为(  )A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】36km/h=10m/s汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动,位移为x1=v0(t1+t2)=10×(0.3+0.7)m=10m随后汽车做减速运动,位移为所以该ETC通道的长度为L=x1+x2=10m+10m=20m故ABC错误,D正确。故选D。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.如图所示,变压器为理想变压器,输入端a、b接入电压有效值不变的交流电,为定值电阻。现将滑动变阻器R的滑片由图示位置向下滑动,则下列推断正确的是(  )-20- A.电流表、示数增大B.电压表示数不变,、示数减小C.变压器的输入功率增加D.滑动变阻器R消耗的功率一定增加【答案】AC【解析】【详解】AB.将滑动变阻器R的滑片由图示位置向下滑动时,电压表V1的示数和V2的示数不变,总电阻减小,则次级电流变大,则A2示数增大、A1示数也增大,R0两端电压增大,则R两端电压减小,故电压表V3的示数减小,故A正确、B错误;C.变压器的输入功率P=U1I1,U1不变、I1增大,则变压器的输入功率增加,故C正确;D.滑动变阻器R消耗的功率PR=I22R,I2增大、R减小,则R消耗的电功率无法判断,故D错误。故选AC。10.中国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星原定于2020年6月16日发射,“中国北斗”将进一步造福全球,也将更加广泛而深刻地影响人们生活。此系统由中圆轨道(轨道半径约)、倾斜高轨道和同步轨道(两种卫星轨道半径相等约为)多个卫星组成。则下列关于北斗卫星的说法正确的是(  )A.倾斜高轨道和同步轨道卫星周期不相等B.北斗三号导航系统所有卫星绕地球运行的线速度均小于C.中圆轨道卫星线速度约为同步卫星线速度的1.5倍D.中圆轨道卫星线速度约为同步卫星线速度的1.2倍-20- 【答案】BD【解析】【详解】A.根据开普勒第三定律可得倾斜高轨道和同步轨道卫星的轨道半径相等,则周期相等,故A错误;B.7.9km/s是最大的环绕速度,根据可知北斗三号导航系统所有卫星绕地球运行的线速度均小于7.9km/s,故B正确;CD.根据可得故C错误、D正确。故选BD。11.“用筷子夹玻璃球”是一个训练反应与协调能力的小游戏。如图所示,用筷子夹住质量为m的小球静止在空中,若两根筷子和小球球心在同一竖直平面内,且筷子和竖直方向的夹角均为,则下列说法正确的是(  )A.若筷子与小球接触面粗糙,则小球一定受摩擦力B.若筷子与小球接触面粗糙,则小球不一定受摩擦力C.若筷子与小球接触面粗糙,则筷子对小球的弹力大小唯一确定D.若筷子与小球接触面光滑,在减小使小球缓慢下移的过程中,筷子对小球的弹力将逐渐变大-20- 【答案】BD【解析】【详解】AB.对小球受力分析,筷子对小球的两个弹力,小球的重力,假设不受摩擦力,如图所示:在竖直方向上有2F1sinθ=mg联立解得所以假设是正确的,故A错误,B正确;C.若筷子与小球接触面粗糙,假设小球受到静摩擦力作用,则筷子对小球的弹力大小不确定,故C错误;D.若筷子与小球接触面光滑,在减小θ使小球缓慢下移的过程中,由可知筷子对小球的弹力将逐渐变大,故D正确。故选BD。12.如图所示,两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨与水平面之间的倾角,两导轨间距离为L,下端接有阻值为R的电阻。导轨上质量为m、长度为L,电阻为R的金属棒与一个上端固定、劲度系数为k的轻质绝缘弹簧相接,整个装置处于磁感应强度为B匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上。现金属棒从弹簧原长处获得初速度开始运动,假设金属棒运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则(  )-20- A.开始运动时金属棒的加速度一定为B.开始运动时金属棒两端的电压为C.金属棒最终将停在与初始位置距离D.电阻R产生的总热量小于【答案】BCD【解析】【详解】A.开始时金属棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv0,此时导体棒受到的安培力若初速度方向向上,对导体棒根据牛顿第二定律可得解得若初速度方向向下,对导体棒根据牛顿第二定律可得解得故A错误;B.开始运动时金属棒两端的电压为-20- 故B正确;C.最终金属棒静止,此时由平衡条件得此时弹簧的伸长量所以金属棒ab最终将停在与初始位置距离故C正确;D.由能量守恒定律得解得则电阻R产生总热量故D正确。故选BCD。第Ⅱ卷(非选择题,共60分)三、实验题(本题包括2小题,共15分。)13.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某实验小组使用了如左图所示的装置。打点计时器使用的交流电的频率为。(1)他们用小垫块将长木板无滑轮的一端垫高的目的是_____。-20- (2)如图是某次实验得到的纸带,纸带上标出A、B、C、D、E五个计数点,且相邻两个计数点之间还有4个打出的点未画出。则两点的距离_____,小车下滑的加速度大小为_____(保留3位有效数字)。【答案】(1).平衡摩擦力(2).3.15(3).【解析】【详解】(1)[1]本实验将砂桶重力近似等于小车的合外力,为了减小误差,需要平衡摩擦力,即使小车重力沿斜面的分力等于滑动摩擦力,所以用小垫块将长木板无滑轮的一端垫高的目的是平衡摩擦力。(2)[2]两点的距离。[3]小车下滑的加速度大小为14.某实验小组测量一个待测电阻的阻值,实验室提供了如下器材:待测电阻:阻值约为;电源E:电动势约为,内阻不计;电压表V:量程,内阻;电流表:量程为,内电阻;电流表:量程为,内电阻;定值电阻R:;滑动变阻器:最大阻值;滑动变阻器:最大阻值为;单刀单掷开关S,导线若干。要求实验中尽可能准确地测量的阻值,请回答下面问题:(1)在实验中,为了测量待测电阻两端的电压,可采用的方法是__________。A.直接用电压表VB.将电流表与定值电阻R串联,改装成电压表-20- C.将电流表与定值电阻R并联,改装成电压表(2)请选用合适的器材,在方框中画出实验电路图__________(需标注所用实验器材的符号)。(3)测电阻测量值的表达式为_____。(其中可能会用到的电表数据:电压表V的示数为U,电流表的示数为,电流表的示数为)【答案】(1).B(2).(3).【解析】【详解】(1)[1]A、由于电源电动势约为3.0V,电压表V的量程15V,故不能采用电压表直接测电压,故A错误;BC、电流表A2的量程为300μA,内电阻r2=10Ω,要改装成3V的电压表,需要串联一个电阻,设电阻为R,则有所以将定值电阻R与电流表A2串联即可,故B正确、C错误;故选B;(2)[2]为了操作方便,滑动变阻器选R1,为了尽可能多测几组数据,滑动变阻器采用分压式,实验电路如图所示-20- (3)[3]设电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,根据欧姆定律可得四、计算题(本題共4个题,共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.据最新消息,目前正在上海江南造船厂建造的003型航母采用了领先世界的综合电力系统,它是世界上首型常规动力电磁弹射航母。在一艘装有弹射系统的航空母舰上,正进行某型号的战斗机在航母静止时的弹射起飞测试,已知该战斗机在航母跑道上加速时可产生的最大加速度为,当飞机的速度达到时才能离开航空母舰起飞,而弹射器能使飞机瞬间获得的最大初速度为,求:(1)该战斗机经弹射后在跑道上至少要运动多长时间才能起飞?(2)若要求该战斗机在航母上不弹射由静止加速起飞,则该舰跑道至少应为多长?【答案】(1)2s;(2)250m【解析】【详解】(1)以获得最大初速度,最大初速度加速至时间最短,根据带入数据解得(2)以最大加速度,由0加速到时跑道最短,根据代入数据解得-20- 16.如图所示,固定于水平面上的两光滑平行金属导轨、处在竖直向下磁感应强度大小的匀强磁场中,导轨电阻不计,轨道间距且足够长,端接一个的定值电阻,一质量、长度为L、阻值的金属棒平行放在导轨上。在金属棒上施加一水平向右的拉力F,使得金属棒沿导轨以速度向右做匀速运动,求:(1)拉力F的大小?(2)当金属棒运动到与距离为处时撤去拉力F,以此时为0时刻,若仍要金属棒继续做匀速直线运动,则从开始,磁感应强度随时间t变化的关系式?【答案】(1)0.16N;(2)【解析】【详解】(1)金属棒MN以v=4m/s切割产生的感应电动势,感应电流为由平衡可知,匀速运动时有联立解得(2)撤去拉力F,仍要金属棒继续做匀速直线运动,则有磁通量不改变则有解得-20- 17.长为、间距为的两水平金属极板位于竖直平面内,两极板间加一恒定电压,剖面图如图所示,两极板右端连线与()相距,与两竖直平行线之间充满垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m,电量为的粒子从紧靠上极板左端M点以初速度水平射入,不计粒子的重力,求:(1)若要使该粒子从与N点距离为L的P点射出,则此情况下两极板间电压的大小?(2)若改变两极板间恒定电压的大小,粒子经板间电场进入磁场后都不会从磁场的右边界射出,求磁场的磁感应强度B的取值范围?【答案】(1);(2)【解析】【详解】(1)带电粒子从M到P做类平抛运动,由牛顿第二定律有板间场强为竖直方向水平方向解得-20- (2)带电粒子从M到Q做类平抛运动时出电场的速度为偏转角都最大时,其在磁场中的半径最大,由图可知,轨迹在磁场中的水平跨度最大,这种情况下粒子轨迹与CD相切,此时磁感应强度最小,则有联立解得,,由几何知识可得磁场中匀速圆周运动有解得,即-20- 18.如图所示,从A点以某一水平初速度抛出质量的小工件(可视为质点),当工件运动至B点时,恰好沿切线方向进入圆心角固定光滑圆弧轨道,经圆孤轨道后滑上与C点等高、紧靠圆弧轨道且静止在光滑水平面的长木板,长木板右端固定一轻质弹簧,工件压缩弹簧后被弹回并最终停在长木板的左端(弹簧始终在弹性限度内)。已知圆弧轨道C端切线水平,长木板的质量,A、B两点相对C的竖直高度分别为,,(取,,)求:(1)工件在B点时的速度大小?(2)工件滑动至圆弧轨道C点时受到轨道的支持力大小?(3)运动过程中弹簧的最大弹性势能?【答案】(1)5m/s;(2)46N;(3)6J【解析】【详解】(1)从A到B,工件做平抛运动,竖直方向H-h=gt2在B点工件的竖直分速度vy=gt=vBsin37°代入数据解得-20- vy=3m/svB=5m/s(2)设工件到达C点时的速度为v,工件由B到C过程,由动能定理得其中h=R-Rcos37°在C点,支持力与工件重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得代入数据解得v=6m/sF≈46N(3)弹簧压缩量最大时弹性势能最大,工件与长木板的速度相等,工件与长木板组成的系统动量守恒,从工件滑上长木板到弹簧压缩量最大过程,以向右为正方向,由动量守恒定律得mv=(M+m)v1设长木板的长度为L,由能量守恒定律得从弹簧压缩最短到工件到达木板最左端过程,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得(M+m)v1=(M+m)v2从工件滑上长木板到工件相对木板静止过程,由能量守恒定律得代入数据解得v1=v2=4m/sEpm=6J-20- -20-
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