安徽省阜阳市第三中学2020学年高二物理下学期开学考试试题（竞培中心）

安徽省阜阳市第三中学2020学年高二物理下学期开学考试试题（竞培中心）

安徽省阜阳市第三中学2020学年高二竞培中心下学期 ‎ 开学考试物理试卷 满分：100分 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8题为单项选择题，9-12题为多项选择题，多选、错选均不得分，漏选得2分）‎ ‎1.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是（ ）‎ A. 钾的逸出功大于钙的逸出功 B. 钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能 C. 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的波长 D. 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的动量 ‎2.A、B两物体运动的v-t图象如图所示，由图象可知（ ）‎ A.A、B两物体运动方向始终相同 B.A、B两物体的加速度在前4s内大小相等方向相反 C.A、B两物体在前4s内不可能相遇 D.A、B两物体若在6s时相遇，则计时开始时二者相距‎30m ‎3.宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，若AO>OB，则（ ）‎ A. 星球A的质量一定大于B的质量 B. 星球A的角速度一定大于B的角速度 C. 双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大 D. 双星的总质量一定，双星间距离越大，其转动周期越大 ‎4.如图所示，在粗糙的水平面上，固定一个半径为R的半圆柱体M，挡板PQ固定在半圆往体M，挡板PQ的延长线过半圆柱截面圈心O，且与水平面成30°角.在M和PQ之间有一个质量为m的光滑均匀球体N，其半径也为R.整个装置处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）‎ A.N对M的压力夫小为 B.N对M的压力大小为mg C.N对PQ的压力大小为mg v0‎ D.N对BQ的压力大小为 ‎5.如图，粗糙水平地面上放有一斜劈，小物块以一定初速度从斜劈底端沿斜面向上滑行， 回到斜劈底端时的速度小于它上滑的初速度。已知斜劈始终保持静止，则小物块（ ）‎ A．上滑所需时间与下滑所需时间相等 B．上滑时的加速度与下滑时的加速度相等 C．上滑和下滑过程，小物块机械能损失相等 D．上滑和下滑过程，斜劈受到地面的摩擦力方向相反 ‎6.真空中相距为‎3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上，x1=0和x2=‎3a的两点上，在它们连线上各点的电场强度E随x变化的关系如图所示，下列判断正确的是（ ）‎ A. 点电荷M、N一定为同种电荷 B. 在x轴上，的区域内，有一点电场强度为零 C. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:1‎ D. 若设无穷远处为电势能零点，则x=‎2a处的电势一定为零 ‎7.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，粒子在磁场中的运动时间变为2，不计重力，则下列判断正确的是（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎8.如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈一侧接一输出电压恒为U1的正弦交流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值相等。下列说法正确的是（ ）‎ A．S断开时，图中电压U1∶U2=2∶1‎ B．S断开时， R1消耗的电功率等于R2的2倍 C．S闭合后，R1、R3、R4消耗的电功率相同 D．S闭合后，R1两端电压比S闭合前的更小 ‎9.如图所示，两根间距为d的足够长光滑金属导轨，平行放置的倾角的斜面上，导轨的右端接有电阻R，整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有一质量为m、电阻也为R的导体棒与两导轨垂直且接触良好，导体棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑，上滑的最大距离为L，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。取sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（ ）‎ A. 导体棒沿着导轨上滑的整个过程中通过R的电何量为 B. 导体棒返回时先做匀加速运动，最后做匀速直线运动 C. 导体棒沿着导轨上滑过程中最大加速度为 D. 导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功 ‎10.如图所示的电路中电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至某一位置，与移动前相比，下列说法正确的是（ ）‎ A.电流表读数变小，电压表读数变大 B.小灯泡L变亮 C.电源的输出功率一定变大 D.电容器C所带的电荷量减少 ‎11.将一小从地面以速度v0竖直向上她出，小球上升到某一高度后又落回到地面.若该过程中空气阻力不能忽略，且大小近似不变，则下列说法中正确的是（ ）‎ A.重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等 B.重力在上升过程与下降过程中的冲量相同 C.整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变化量 D.整个过程中空气阻力的冲量等于小球动量的变化量 ‎12如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙固定在水平面上，右端接一个阻值为R的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止，已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为g)（ ）‎ A.金属棒中的最大电流为 B.金属棒克服安培力做的功为mgh C.通过金属棒的电荷量为 D.金属棒产生的电热为mg(h－μd)‎ 二、实验题(共13分)‎ ‎13.（6分）某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。入射球和靶球的半径相同，质量分别为m1、m2‎ ‎，平放于地面的记录纸上铺有复写纸。实验时先使入射球从斜槽上固定位置G由静止开始滚下，落到复写纸上，重复上述操作多次。再把靶球放在水平槽末端，让入射球仍从位置G由静止开始滚下，和靶球碰撞后继续向前运动落到复写纸上，重复操作多次。最终记录纸上得到的落点痕迹如图乙所示 ‎（1）关于本实验下列说法正确的是_________‎ A.需要用游标卡尺测量两小球的直径 B.应使m1>m2‎ C.实验中记录纸上铺的复写纸的位置可以移动 D.斜槽要固定好，末端切线不需要调节水平 ‎（2）请你叙述确定落点平均位置的办法：_________________________________________。‎ ‎（3）按照本实验方法，该同学确定了落地点的平均位置P、Q、R并测出了OP、PQ、QR间的距离分别为x1、x2、x3，则验证动量守恒定律的表达式是_________________________________。‎ ‎14.（7分）为了测量量程为3V，内阻约为lkΩ,的电压表的内阻值，某同学设计了如下实验，实验电路图如右图所示。可提供的实验仪器有：‎ A．电源：E= 4.0V，内阻不计；‎ B．待测电压表：量程3V，内阻约1kΩ;‎ C．电流表：A1：量程6mA;A2:量程‎0.6A；‎ D．电阻箱R: R1最大阻值99.99Ω;R2最大阻值9999. 9Ω；‎ E．滑动变阻器Ro：R01最大阻值10Ω；R02最大阻值1kΩ。‎ ‎(1)实验中保证电流表的示数不发生变化，调整电阻箱和滑动变阻器的阻值，使电压表的示数发生变化。由此可知电阻箱的阻值与电压表示数间的关系式为____（用电阻箱阻值R、电流表示数I、电压表示数U和电压表内阻Rv表示）。‎ ‎(2)根据上面的关系式，我们建立图线，若该图线的斜率为k，与纵坐标截距的绝对值为b，则电压表的内阻Rv=____。‎ ‎(3)为了使测量结果更加精确，实验中电流表皮选用____，电阻箱应选用____，滑动变阻器应选用____（用前面的字母表示）。‎ 三、计算题（共39分写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分）‎ ‎15.（12分）如图所示，M、N是直角坐标系xOy坐标轴上的两点，其坐标分别为M（0，L）和N（‎2L，0）。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子，从M点以一定的初速度沿x轴正方向进入第一象限。若第一象限内只存在沿y轴负方向的匀强电场，当电场强度大小为E时，粒子恰好通过N点；若第一象限内只存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，粒子也会通过N点。不计粒子的重力，求：‎ ‎（1）带电粒子初速度的大小；‎ ‎（2）磁感应强度的大小。‎ ‎16.（12分）如图所示，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角θ= 37°绝缘斜面上，框架与斜面间的动摩擦因数μ=0.8，框架的质量m1=‎0.4kg，宽度l =0. ‎5m。质量m2=‎0.1 kg、电阻R =0.5Ω的导体棒垂直放在框架上，整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=2．0T。对棒施加沿斜面向上的恒力F=8N，棒从静止开始无摩擦地运动，当棒的运动速度达到某值时，框架开始运动。棒与框架接触良好，设框架与斜面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，sin37°= 0.6，cos37°=0.8，g取l‎0m/s2。求：‎ ‎(1)框架刚开始运动时流过导体棒的电流I；‎ ‎(2)若已知这一过程导体棒向上位移x=‎0.5m，求此过程中回路中产生的热量Q(结果保留两位有效数字)。‎ ‎17.（15分）如图10所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接，在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场，现有一质量为m、电荷量为＋q的小球从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方，小球可视为质点，小球运动到C点之前电荷量保持不变，经过C点后电荷量立即变为零).已知A、B间距离为2R，重力加速度为g，在上述运动过程中，求：‎ ‎(1)电场强度E的大小；‎ ‎(2)小球在圆轨道上运动时的最大速率；‎ ‎(3)小球对圆轨道的最大压力的大小.‎ 阜阳三中2020学年第二学期竞二年级开学考试 物理答案 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8题为单项选择题，9-12题为多项选择题，多选、错选均不得分，漏选得2分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 答案 C D D A C A 题号 ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B C CD BD AC CD 二、实验题(共13分)‎ ‎13.答案（1）BC（2分，选对一个得1分，错选不得分）‎ ‎（2）用尽可能小的圆把尽可能多的落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。（2分）‎ ‎（3）m1xl+m2·(x1+x2+x3)=m1·(x1+x2)……（2分）‎ ‎14.答案：（1） （2分） （2） （2分）‎ ‎（3） （3分）‎ 三、计算题（共39分写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分）‎ ‎15.（1）设带电粒子的初速度为，带电粒子在电场中运动时加速度的大小为a，时间为t，由运动学关系及牛顿第二定律：‎ ‎ ① ② ③‎ 解得： ④‎ ‎（2）设磁感应强度的大小为B，带电粒子在磁场中运动时半径为r，由牛顿第二定律及几何关系：‎ ‎ ⑤ ⑥‎ 解得： ⑦‎ ‎16.解：（1）框架开始运动时，有 ‎ 其中 ‎ 解得 ‎ （2） 设导体棒速度为v，则 ‎ 解得 v=‎2.8m/s 导体沿斜面上升过程中，有 ‎ 且 故 ‎ ‎17.答案　(1)　(2)　(3)(2＋3)mg 解析　(1)设小球过C点时速度大小为vC，小球从A到C由动能定理知qE·3R－mg·2R＝mvC2‎ 小球离开C点后做平抛运动到P点，有R＝gt2 2R＝vCt 联立解得E＝.‎ ‎(2)设小球运动到圆轨道D点时速度最大，设最大速度为v，此时OD与竖直线OB夹角设为α，小球从A点运动到D点的过程，‎ 根据动能定理知qE(2R＋Rsin α)－mgR(1－cos α)＝mv2‎ 即mv2＝mgR(sin α＋cos α＋1)‎ 根据数学知识可知，当α＝45°时动能最大，由此可得v＝.‎ ‎(3)由(2)中知，由于小球在D点时速度最大且电场力与重力的合力恰好背离半径方向，故小球在D点时对圆轨道的压力最大，设此压力大小为F，由牛顿第三定律可知小球在D点受到的轨道的弹力大小也为F，在D点对小球进行受力分析，并建立如图所示坐标系，由牛顿第二定律知 F－qEsin α－mgcos α＝ 解得F＝(2＋3)mg.‎