2020-2021学年河南省辉县市第一高级中学高二（培优班）下学期第二次性阶段试物理试题 Word版

这是一份2020-2021学年河南省辉县市第一高级中学高二（培优班）下学期第二次性阶段试物理试题 Word版，共8页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、选择题（共14题，共48分。其中1—8题是单选，每题3分。9—14题是多选，每题4分。其中多选题，少选得2分，错选或不选得0分）
轨道Ⅱ
轨道Ⅰ
轨道Ⅲ
火星
P
Q
1．中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的一次实验“火星—500”活动，王跃走出登陆舱，成功踏上模拟火星表面，在火星上首次留下中国人的足迹，目前正处于从“火星”返回地球途中。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则下列说法中正确的是
A．飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点速度小于在Q 点的速度
B．飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于轨道Ⅱ上运动的机械能
C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样半径运动的周期相同
2．利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的表面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是
A．霍尔元件的上下表面的距离越大，UCD越大
B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD<0
C．仅增大电流I时，电势差UCD不变
D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持水平
3．在光滑的水平面上，一滑块的质量m＝2 kg，在水平面上受水平方向上恒定的外力F＝4 N(方向未知)作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v＝5 m/s.滑块在P点的速度方向与PQ连线的夹角α＝37°，sin 37°＝0.6，则下列说法正确的是
A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°角
B．滑块从P到Q的时间为6s
C．P、Q两点的距离为12 m
D．滑块从P到Q的过程中速度最小值为5 m/s
4．在平直公路上行驶的汽车，司机突然发现前方出现交通事故，立即刹车，从此时刻起汽车的位置坐标与时间的关系为x=-2t2 +20t+10 （x和t的单位分别为m和s），则下列说法正确的是
A．4s 内汽车发生的位移为58m
B．8s 内汽车发生的位移为32m
C．8s 内汽车的平均速度大小为5.25m/s
D．8s内汽车的平均速度大小为6.25m/s
5. 如图所示，A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，沿电场线从A运动到B．则
A．A点场强可能大于B点场强
B．电场强度的方向向右
C．电场力做负功
D．电势能增加
6．如图甲所示，外表面光滑的斜劈固定在水平面上，质量为m=kg的物块从斜劈顶端由静止下滑时的运动位移(x)和速度平方(v2)的关系图像如图乙所示。若在斜劈顶端固定细线的一端，细线另一端与物块连接，静止时细线与斜面平行，如图丙所示，解除斜劈固定后，当斜劈以a=2g(取g=10m/s2)的加速度向右运动时，细线的拉力大小为
A．5.59N B．25.82N C．25N D．30N
7．如图，一理想变压器ab端接交流电源，原线圈匝数为100匝，R1、R2、R3阻值相等。则当开关S断开时R1功率为P1，当S闭合时R1功率为P2，且P1：P2＝9：25，则副线圈匝数为
A．25 B．50 C．200 D．400
8．如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩，弹簧被压缩了时，物体的速度变为零，从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移变化的图象，可能是图中
9．下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有
10．一根粗细均匀的较长绳子，右侧固定。现使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻第一次形成了如图所示的波形．下列说法中正确的是
A．该波的频率逐渐增大
B．此时P点向下运动
C．S点的起始振动方向是向上的
D．此时S点向下运动
x1
x2
x3
A
x
11．在坐标原点和x轴上A点分别固定着两个点电荷Q1、Q2。其静电场在x轴上的电势的分布如图所示，已知Ox2>x2A， 则下列说法正确的是
A．Q1为正电荷，Q2为负电荷，且
B．x2处的电场强度为0
C．将一带正电的试探电荷从x1处由静止释放，运动到x2处速度为v，则这段时间内电荷运动的平均速度大于
D. 将一带负电的试探电荷从x1处移动到x3处，电势能先增大后减小
12．如图所示，静止在水平面上的两个相同的斜面体上分别放有一个处于静止的三角形木块A和B，它们的质量相等。A木块左侧面沿竖直方向，B木块左侧面垂直于斜面，在两斜面上分别放上一个完全相同的光滑球后，它们仍然保持静止，下列说法中正确的是
A．球对A木块的压力大于球对B木块的压力
B．A木块受到的摩擦力等于B木块受到的摩擦力
C．A木块对斜面的压力大于B木块对斜面的压力
D．两斜面体对地面的压力相等
13．如图所示，虚线下方区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。半径为L、圆心角为θ=60°的扇形闭合导线框Oab绕垂直于纸面的O轴(O轴位于磁场边界的虚线上)，闭合导线框电阻为3R，其中弧ab电阻为R，现将导线框以角速度ω顺时针匀速转动一周，下列说法正确的是
A．闭合导线框中的感应电流方向一直沿着逆时针方向
B．闭合导线框的Ob边刚要进入磁场时产生感应电流大小为BL2ω
C．闭合导线框的Oa边刚离开磁场时弧ab上的功率为
D．闭合导线框上产生的电流有效值为
14．一质量为m的小物块静置于粗糙水平地面上，在水平外力作用下由静止开始运动，小物块的加速度a随其运动距离x的变化规律如图所示．已知小物块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在小物块运动0～2L的过程中，下列说法正确的是
A．小物块在0～L内做匀变速直线运动，L～2L内做匀速运动
B．小物块运动至2L处的速度为eq \r(6a0L)
C．整个过程中水平外力做功为mLeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2μg＋3a0))
D．小物块从L处运动至2L处所用的时间为t＝eq \f(2,2＋\r(6))eq \r(\f(L,a0))
二、实验题（14分）
15．物理实验兴趣小组的同学们设计了如图甲所示的实验装置，用来探究质量一定时加速度与力的关系，其中带滑轮的小车的质量为M，沙桶注入细沙后的质量用m表示，前端带有可调滑轮的长木板放置在水平桌面上，末端安装有打点计时器。开始实验前，会根据实验需要认真调整力传感器的固定位置和长木板前端滑轮的高低，使得绕过两滑轮的轻质细线与长木板板面平行，力传感器可以较精确地测出轻绳拉力的大小。
（1）实验时，下列操作有必要且操作方法正确的是 。
A．用天平测小车质量M和每次调节后沙和沙桶的质量m
B．将带滑轮的长木板右端垫高，纸带穿过打点计时器，不挂沙桶，仔细调节木板倾角以平衡摩擦力
C．小车尽量靠近打点计时器放置，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数并乘2后记作F
D．为减小误差，实验中需要调节滑轮的高度，使牵引小车的两条细线与长木板保持平行
（2）同学们仔细操作，在实验中得到一条如图乙所示的纸带（两计数点间还有四个点没有画出），打点计时器所用交流电的频率为50Hz，根据纸带数据可求出小车的加速度为
m/s2。（结果保留三位有效数字）
16．某同学拿到一光敏电阻，其上参数“额定电压6V”可以看清，另外暗电阻（无光照时电阻）阻值是5kΩ还是6kΩ分辨不清，该同学想要测定其暗电阻阻值和亮电阻阻值（有光照时电阻）的准确数值，已知该型号光敏电阻暗电阻阻值为亮电阻阻值的20～30倍，可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：
电压表V1（量程0～3V，内阻等于3kΩ）；电压表V2（量程0～15V，内阻等于15kΩ）；
电流表A1（量程0～3mA，内阻等于12Ω）；电流表A2（量程0～0.6A，内阻等于0.1Ω）；
滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流3A）； 滑动变阻器R2（0～1kΩ，额定电流0.5A）；
定值电阻R3（阻值等于1Ω）； 定值电阻R4（阻值等于10Ω）；
定值电阻R5（阻值等于3kΩ）； 电源E（E＝15V，内阻不计）。
该同学设计了实验电路，如图所示。
（1）电压表选取的是 ，滑动变阻器选取的是 ；
（2）在测量暗电阻阻值时，开关S2处于 （填“断开”或“闭合”）状态；
（3）测量暗电阻阻值时，若电压表读数为“3.00V”，电流表读数为“2.00mA”，则暗电阻阻值为 Ω；
（4）测量亮电阻阻值时，若电压表读数为“3.00V”，电流表读数为“2.00mA”，则亮电阻阻值为 Ω。
三、计算题（38分）
17．（10分）处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接电阻或电容器。匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度的大小B＝2T，质量为0.02 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触。若将下端连接阻值为R＝20Ω的电阻，如图所示，
（g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8）
（1） 当金属棒下滑速度达到0.4m/s时，求加速度的大小．
（2） 若将下端连接的电阻换成电容为C=10000μF的电容器，求金属棒下滑的加速度．
18．（12分）如图所示，光滑水平面上静止放置质量M = 2kg的长木板C；离板右端x = 0.72m处静止放置质量mA =1kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ = 0.4；在板右端静止放置质量mB = 1kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，g = 10m/s2．现在木板上加一水平向右的力F=3N, 到A与B发生弹性碰撞时撤去力F。问：
（1）A与B碰撞之前运动的时间是多少？
（2）若A最终能停在C上，则长木板C的长度至少是多少？
19．（16分）如图所示，在直角坐标系x轴上方有与x轴成45°角的匀强电场，场强大小E =103 V/m,在x轴下方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=1T。现从y轴上距坐标原点L=10 cm处由静止释放一比荷 QUOTE 的带正电的微粒A,不计微粒的重力。求：
（1）从释放微粒到微粒第一次从磁场返回电场所用时间；
（2）若在A第一次返回电场的同时，在电场中适当的位置由静止释放另一与A完全相同的带电微粒B,可使两微粒在进入磁场前相遇。求出所有满足条件的释放点的轨迹方程（不计两微粒之间的库仑力）。
参考答案
一、选择题（48分）
1．C2．B3．C4．D 5．A 6．C 7．B 8．D
9．AB10．ABC11．AC12．ABD13．BCD 14．BCD
二、实验题（7×2=14分）
15．（1） BD （2） 2．00
16．（1）v1 R1 （2）断开 （3）6000 （4）240
三、计算题（38分）
17．（10分）
解：（1）当速度v1=0.4m/s时： 3分
1分
（2）换成电容器时t时刻棒的速度为v，则棒产生的电动势和电容器充电电量
1分
1分
在内电量变化为 1分
故 1分
则 1分
1分
18.（12分）解：①若AC相对滑动，则A受到的摩擦力为：
故AC不可能发生相对滑动， 2分
设AC一起运动的加速度为 2分
由有： 1分
②因AB发生弹性碰撞，由于故AB碰后，A的速度为0 1分
由动量守恒定律：
2分
由能理守恒：
1分
1分
故木板C的长度L至少为： 1分
L=0.84 1分
19.（16分）解：⑴微粒在进入磁场前做匀加速运动，设微粒质量为m，带电量为q，进入磁场时速度为v，则：………………………………………⑴（2分）
微粒进入磁场后做匀速圆周运动，设轨道半径为R，则：……………⑵（2分）
代入数值可解得：m………………………………………… …………⑶
由此可作出微粒的运动轨迹如图所示。微粒在磁场中运动3/4圆周后从P点进入电场。设微粒从释放到进入电场之前所用时间为t，则：
…………………………⑷（2分）
…………………………⑸（2分）
而
代入数值可得：s…………………………⑹（1分）
⑵微粒从P点进入磁场后做类平抛运动，设微粒再次进入磁场时距坐标原点为x，如图所示，则：
……………………………………………⑺（2分）
…………………………………………………⑻（2分）
代入数值可解得m………………………………………⑼（1分）
由于微粒B与A完全相同，所以只需在微粒离开磁场时速度方向的直线上的PQ范围内任一点释放微粒B，可保证两者在进入磁场前相碰。即在直线
y=x +10 …………………………………………⑽（2分）
上式任意一点释放微粒B都能满足要求。