河南省五市2020-2021学年高二下学期第三次联考（6月）物理试题+Word版含答案

河南省五市2020~2021年度下学期高二年级第三次联考

物理

考生注意：

1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共110分。考试时间90分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.本试卷主要考试内容:人教版选修3-1、选修3-2、选修3-5。

第Ⅰ卷（选择题共60分）

选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~12小题有多个选项正确。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

1.对核反应的类型及粒子的判断，下列说法正确的是（    ）

A.，式中X为电子，属于衰变

B.，式中Y为中子，属于核裂变

C.，式中K为质子，属于人工核转变

D.，式中Z为5个氦核，属于衰变

2.某电场的电场线分布如图所示，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若粒子在运动过程中仅受电场力作用，则下列说法一定正确的是（    ）

A.a点的电势低于b点的电势

B.a点的电场强度大于b点的电场强度

C.带电粒子在a点时的速度小于在b点时的速度

D.带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能

3.1931年物理学家狄拉克利用数学公式预言了只有一个磁极的粒子“磁单极粒子”的存在。1982年物理学家卡布莱拉设计了一个寻找“磁单极粒子”的实验，他设想，如果一个只有N极的“磁单极粒子”从上向下穿过如图所示的超导线圈，则从上向下看，超导线圈中将出现（    ）

A.一直沿逆时针方向持续流动的感应电流

B.一直沿顺时针方向持续流动的感应电流

C.先沿顺时针方向后沿逆时针方向的感应电流

D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向的感应电流

4.如图所示，两根平行长直、电阻不计的光滑金属轨道，固定在同一绝缘水平面内，间距为d，其左端接有阻值为R的电阻，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一阻值为r的导体棒ab垂直于轨道放置，且与两轨道接触良好，导体棒在水平向右、垂直于棒的拉力F作用下，从静止开始沿轨道做匀加速直线运动，当导体棒速度大小为v时，下列说法正确的是（    ）

A.导体棒ab两端的电压等于

B.此过程中拉力F的大小与运动时间成正比

C.此过程中克服安培力所做的功等于导体棒上产生的焦耳热

D.此过程中拉力F所做的功等于导体棒增加的动能与回路上产生的电能之和

5.某理想变压器的电路连接如图所示，已知原副线圈的匝数比为5:2，原线圈两端接入一电压的交流电源，两个电表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（    ）

A.电压表的示数为44V

B.通过变阻器R的交流电方向1s内改变50次

C.当变阻器R的滑片向下移动时，变压器的输入功率增大

D.当变阻器R接入电路的阻值为时，电流表的示数为2.0A

6.某金属的逸出功为1.75eV，一群处于基态的氢原子吸收能量被激发后，辐射出的光子中只有三种光子可以使该金属发生光电效应，则氢原子吸收的能量不超过（    ）

A.12.75eV B.12.09eV C.10.20eV D.1.89eV

7.部分风力等级对照表如下：

已知空气的密度为，假设空气垂直吹到静止的物体上时速度变为0，则8级大风吹在静止站立且面朝风向、身高约1.7m的人身上时，对人的推力约为（    ）

A2 N B.20N C.200N D.2000N

8.在如图所示的电路中，三个定值电阻、、的阻值都是R，滑动变阻器的阻值范围为0~2R，电源电动势为E、内阻为r，下列说法正确的是（    ）

A.当变阻器的滑片P由a向b移动时，电流表示数减小

B.当变阻器的滑片P由a向b移动时，电压表示数增大

C.当变阻器的滑片P由a向b移动时，消耗的电功率增大

D.当变阻器的滑片P由b向a移动时，滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小

9.某手机说明书的部分参数如图所示，若该手机内置锂电池的充电截止电压为4.2V，放电截止电压为2.7V，持续播放视频的最长时间为17h，下列说法正确的是（    ）

A.电池满电时最多能将的正电荷从负极搬到正极

B.表中电池容量“”是指电池储存的电能

C.播放视频时，电池的工作电流约为0.24A

D.待机时，电池的工作电流约为0.18A

10.如图所示，电路中所有元器件完好，但黄光照射到光电管阴极K上时，灵敏电流计中没有电流通过。下列举措有可能使得电流计中有电流通过的是（    ）

A.增大黄光的强度

B.用紫光替代黄光

C.用红光替代黄光

D.对调电源的正、负极

11.手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，如图甲所示，可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴、以角速度匀速转动，线圈通过电刷与外电路连接，如图乙所示，外电路灯泡的电阻为R，电压表为理想交流电表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（    ）

A.电压表Ⓥ的示数为

B.通过灯泡的电荷量为

C.灯泡中产生的焦耳热为

D.当线圈由平行于磁场方向位置转过90°时，流过线圈的电流为

12.如图所示，圆形匀强磁场区域的半径为R，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点到ab的距离为。已知粒子的初速度大小为，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（    ）

A.粒子在磁场中运动的时间为

B.若仅将磁场反向，粒子射出磁场时到ab的距离为R

C.若粒子从a点沿直径ab方向射入，粒子射出磁场时的位置不变

D.若仅将磁场的磁感应强度增大为2B，粒子在磁场中运动的时间为

第Ⅱ卷（非选择题共50分）

非选择题：本题共5小题，共50分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.（5分）1831年法拉第发明了世界上第一台圆盘发电机。圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间，两电刷M、N分别与圆盘的边缘和中心点接触良好，且与灵敏电流计Ⓖ相连。金属盘绕中心轴沿图示方向转动，试回答下列问题：

（1）电刷M的电势__________（填“高”、“等”或“低”）于电刷N的电势；

（2）若只提高金属盘的转速，电流计Ⓖ的示数将变__________（填“大”或“小”）；

（3）若仅将电刷M靠近电刷N，电流计Ⓖ的示数将变_________（填“大”或“小”）；

（4）若仅将变阻器的滑片向右滑动，电流计Ⓖ的示数将变_________（填“大”或“小”）；

（5）实验结束后，断开开关时，开关处__________（填“有可能”或“不可能”）出现火花放电。

14.（8分）在测一节干电池的电动势与内阻时，为了研究电流表接入电路的位置不同对测量结果的影响，小明同学特意做了一组对比实验。实验电路图如图甲、乙所示。

（1）将图甲电路的实物连接图（图丁）补充完整。

（2）实验得到如图丙所示的两条直线，图中直线I对应的电路是图_________（选填“甲”或“乙”）。

（3）该电池的电动势________V、内阻________（结果均保留两位小数）。

15.（10分）一具有速度选择器的质谱仪如图所示：A为粒子加速器；B为速度选择器，选择器内匀强电场与匀强磁场正交，电场强度大小为E，磁感应强度大小为；C为偏转分离器，分离器内部存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带正电粒子（不计所受重力）从加速器上极板由静止加速后恰好能沿直线通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求：

（1）粒子通过速度选择器的速度大小；

（2）粒子的比荷；

（3）加速器的加速电压U。

16.（12分）间距为l的两平行金属导轨固定在水平面上，如图甲所示。导轨的一部分处于宽度为3L的匀强磁场区间中，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，在磁场区间内锁定放置“联动双杆”（由两根相同的金属杆ab和cd用长度为L的刚性绝缘轻杆连接构成），其中cd杆恰好位于磁场内部。时刻，一金属杆ef从左侧以速度滑向“联动双杆”。时杆ef与“联动双杆”发生碰撞（碰撞前解除锁定），碰后杆ef和cd合在一起形成“联动三杆”。为使“联动三杆”恰好能从磁场区间滑出，在杆ef和cd碰撞后立即对“联

动三杆”施加一平行导轨的水平恒力F，并在杆ab到达磁场右边界时撤去。已知杆ab、cd和ef的质量均为，长度均为，电阻均为，。运动过程中，杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直，不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应，规定垂直纸面向里为磁场正方向。求：

（1）在时，流过杆ab的电流I的大小和方向；

（2）“联动三杆”在磁场区间所受的水平恒力F。

17.（15分）一质量为m的烟花弹以的初动能从水平地面开始做斜上抛运动，当烟花弹上升到最高点时动能变为初动能的，就在此时弹中火药爆炸将烟花弹炸为A、B两部分，A恰好沿原路返回。已知火药爆炸时间极短，爆炸使烟花弹的机械能增加了，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求：

（1）烟花弹从离开地面到最高点所经过的时间t；

（2）烟花弹爆炸后形成的A、B两部分质量之比；

（3）A、B两部分落地点间的距离x及B落地时的动能。

2020~2021年度下学期高二年级第三次联考

物理参考答案

1.C   2.B   3.A   4.D   5.C   6.B   7.C   8.D   9.AC   10.BD   11.BC   12.BC

13.（1）低

（1）大

（3）小

（4）大

（5）有可能

14.（1）如图所示

（2）甲

（3）1.51~1.54   0.53~0.59

15.解：（1）粒子恰好能沿直线通过速度选择器，说明粒子受力平衡，所以有

解得

（2）由洛伦兹力提供向心力得

解得

（3）由动能定理得

解得

16.解：（1）在时，由

可得

由

解得

电流方向由a指向b。

（2）设ef杆与“联动双杆”碰后瞬间的速度为，b杆恰好运动到磁场右边界时速度为

由

可得

联立，，

可得

由

3m(v12-v2)(1分)

可得，方向水平向左。

17.解：（1）设烟花弹上升的初速度大小为，在最高点时的速度大小为v，由题给条件有

解得

由抛体运动规律知，烟花弹发射仰角为60°，初速度在竖直方向的分量大小，有

解得

（2）选烟花弹上升到最高点爆炸前的速度方向为正方向，由已知条件可知，A返回时的初速度为（“一”代表方向）。设爆炸后B的速度为，A、B两部分的质量分别为、，则有：

解得

（3）由于A、B两部分质量相等，可解得

则有

解得