江西省上饶中学2020届高三上学期期中考试物理（理科零班奥赛补习班）试卷

江西省上饶中学2020届高三上学期期中考试物理（理科零班奥赛补习班）试卷

物理试卷（理科零、奥赛、补习班）‎ ‎ 考试时间：90分钟 分值：100分 ‎ 一、单选题（1-7单选，8-10多选。每题4分，共40分)‎ ‎1．一辆汽车由静止开始做匀变速直线运动，在第10s末开始刹车，经5s停下来，汽车刹车过程也是匀变速直线运动,前后两段加速度的大小之比和位移之比分别为 A. , B. ,‎ C. , D. ,‎ ‎2．如图所示，在竖直向上的恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法中，正确的是 A．a一定受到4个力 B．b可能受到4个力 C．a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D．a与b之间没有有摩擦力 ‎3．如图所示，有一足够长的斜面，其倾角为，将一个小球帖斜面顶端沿水平方向抛出，若小球抛出时的动能为9J，则该小球第一次落在斜面上时的动能为 A. 36J B. 27J C. 21J D. 12J ‎4．暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命，为了探测暗物质，我国在‎2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），引力常量为G，则下列说法中正确的是 A.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度 B.“悟空”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 C.“悟空”的环绕周期为 D.“悟空”的质量为 ‎5．如图所示，以为圆心的圆周上有六个等分点、、、、、。等量正、负点电荷分别放置在、两处时，在圆心处产生的电场强度大小为。现改变处点电荷的位置，关于点的电场强度变化，下列叙述正确的是 A.移至处，处的电场强度大小不变，方向沿 B.移至处，处的电场强度大小减半，方向沿 C.移至处，处的电场强度大小减半，方向沿 D.移至处，处的电场强度大小不变，方向沿 ‎6．如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力、空气阻力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是 A.甲带负电荷，乙带正电荷 B.甲的质量大于乙的质量 C.洛伦兹力对甲做正功 D.甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间 ‎7．用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子S，使活塞可以无摩擦地滑动，当活塞平衡时：‎ A．氧气的温度不变 B．氢气的压强增大 C．氧气的体积增大 D．氧气的内能变大 ‎8．如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则 A．A运动到圆槽的最低点速度为 B．A不能到达B圆槽的左侧最高点 C．B向右运动的最大位移大小为 D．B一直向右运动 ‎9．如图所示，水平传送带在电动机带动下以速度v1‎ ‎=1m/s向右匀速运动，小物块P、Q质量分别为0.3kg和0.2kg，由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连。t＝0时刻物块P放在传送带中点处由静止释放。已知物块P与传送带间的动摩擦因数为μ为0.5，传送带水平部分两端点间的距离为L=4m，不计定滑轮质量及摩擦，物块P与定滑轮间的绳水平（g=l0m／s2）‎ A．物块P向右运动 B．物块P的加速度为1m/s2‎ C．整个过程中物块P与传送带之间产生的热量为0.6J D．1s末传送带所受的摩擦力的瞬时功率为1.5W ‎10．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～段是关于直线对称的曲线，～段是直线，则下列说法正确的是（ ）‎ A．处电场强度最小，但不为零 B．粒子在0～段做匀变速运动，～段做匀速直线运动 C．在0、、、处电势、、、的关系为<=<‎ D．～段的电场强度大小方向均不变，为一定值 二、实验题(11题6分，12题8分，共14分)‎ ‎11．该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_____m/s2, 计数点5的速度为_______m/s( 结果保留两位有效数字 )。‎ ‎12．智能扫地机器人是生活中的好帮手，已走进了千家万户。如图 1 是国内某品牌扫地机器人所用的 3500 mA·h 大容量镍氢电池组，其续航能力达到 80 分钟，某同学利用电压表和电阻箱测定其电动势和内阻（电动势E约为9V，内阻r约为40Ω）。已知该电池允许输出的最大电流为100mA．该同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为3kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，阻值为100Ω。‎ ‎（1）根据图甲，在虚线框中画出该实验的电路图。‎ ‎（2）该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转情况如图乙所示，其示数为______V。‎ ‎（3）改变电阻箱的阻值，读出电压表的相应示数U，取得多组数据，作出如图丙所示的图线，则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E =______V，内阻r =____Ω。（结果均保留两位有效数字）‎ 三、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)‎ ‎13．（10分）如图所示，半径为R 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合.转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与之间的夹角为600，重力加速度大小为g,若为某一特定值时，小物块受到的摩擦力恰好为零，求的大小。‎ ‎14．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、三象限分布存在匀强电场E1、E2，电场E1的场强大小为，方向与x轴负方向成60°斜向下，电场E2的场强大小未知，方向与x轴正方向成30°角斜向上，比荷为1.0×105 C/kg的带正电粒子a从第三象限的P点由静止释放，粒子沿PO做匀加速直线运动，到达O点的速度为1.0×104 m/s，不计粒子的重力。求：‎ ‎(1) P、O两点间的电势差；‎ ‎(2) 设粒子a从x轴的M点离开电场E1，求M到O点的距离 ‎15．（12分）如图所示，凹槽A放置于水平面上，凹槽内表面水平光滑，凹槽两侧壁间距为d，在凹槽左侧壁放置物块 B（可视为质点），物块B、凹槽A质量分别为m、2m，凹槽与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5。现对凹槽施一水平外力，使A、B一起从静止开始水平向右运动，当速度达到时撤去外力。已知重力加速度为g，物块B与凹槽侧壁发生的碰撞都是弹性碰撞，碰撞时间极短可不计，不计空气阻力。求：‎ ‎（1）刚撤去外力时凹槽A的加速度大小与方向；‎ ‎（2）物块B与凹槽右侧发生第一次碰撞后瞬间，A、B的速度大小vA、vB；‎ ‎16．（12分）如图所示，在以为圆心，内外半径分别为R1和R2的圆环区域内，存在垂直纸面的匀强磁场，R1 =R0 ，R2 =3R0 ，一电荷量为、质量为的粒子从内圆上的点进入该区域，不计重力。‎ ‎（1）如图，已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度射出，方向与OA延长线成45°角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间。‎ ‎（2）在图中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为v2 ，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？‎ 参考答案 ‎1．B 2．A 3．C 4．C 5．C 6．B 7．D 8．AC 9．BD 10．CD ‎11．（每空3分）1.3 0.59 ‎ ‎12．（每空2分） （2）7.0 V （3）8.0 V，30 Ω （4）偏小 ‎ ‎13．‎ 当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有：‎ ‎ ………………………………… 5分 ‎ ………………………………… 2分 解得： ………………………………… 3分 答：‎ ‎14．(1) (2) 1m ‎(1)带电粒子a由P点运动到O点，根据动能定理有 ‎ ………………………………… 3分 解得 ‎………………………………… 3分 ‎(2)粒子a在进入电场后做类平抛运动，设离开电场E1时M到O点的距离为L，如图所示，则 ‎………………………………… 2分 ‎………………………………… 2分 联立解得 L=1m ………………………………… 2分 ‎15．(1) 水平向左 (2) ， ‎ ‎（1）对A μ（2+1）mg＝2ma， …………………………………1分 a＝ …………………………………1分 方向水平向左 …………………………………1分 ‎（2）撤去外力后，物块B做匀速直线运动，槽A做匀减速运动设B历时t1运动到达槽右侧壁，槽碰前速度为有：‎ xB＝v0t1 …………………………………1分 xA＝v0t1-at12 ………………………………… 1分 xB-xA＝d ………………………………… 1分 v＝v0-at1 ………………………………… 1分 解得： v＝…………………………………1分 B与槽右侧壁发生弹性碰撞有 mv0+2mv＝mvB+2mvA ………………………………… 1分 mv02+∙2m v2＝mvB2+∙2m vA2 ………………………………… 1分 解得 vA＝＝………………………………… 1分 vB＝ ＝………………………………… 1分 ‎16．（1） （2）小于 解：(1)作出粒子的运动轨迹如图甲所示，设粒子运动的轨道半径为 由牛顿第二定律得： ① ………………………………… 1分 由几何关系可知，粒子运动的圆心角为，则 解得： ② …………………………………1分 联立①②式得： ③ ………………………………… 1分 粒子做匀速圆周运动的周期： ④ ………………………………… 1分 粒子在磁场中运动的时间： ⑤ ………………………………… 1分 联立②④⑤式得： ⑥ ………………………………… 1分 ‎(2)要使粒子一定能够从外圆射出，粒子刚好与两边界相切，轨迹如图乙所示，分两种情况：‎ 第Ⅰ种情况：由几何关系可知粒子运动的轨道半径： ⑦ ……………1分 设此过程的磁感应强度为，由牛顿第二定律得： ⑧………………1分 联立⑦⑧式得： ⑨ ………………………………… 1分 第Ⅱ种情况：由几何关系可知粒子运动的轨道半径： ………………………………… 1分 设此过程的磁感应强度为，则 ………………………………… 1分 综合Ⅰ、Ⅱ可知磁感应强度应小于…………………………………1分