2020届高二物理下学期月考试题(湖南湘潭县一中)

1 2020 年上学期 2 月月考试题卷 物理科目 命题人：周义湘 班级 姓名 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。其中 1~8 小题为单选，9~12 小题为 多选） 1．如图所示，倾角为 θ＝37°的传送带以速度 v＝2 m/s 沿图示方向匀速运动。现将一质量 为 2 kg 的小木块，从传送带的底端以 v0＝4 m/s 的初速度，沿传送带运动方向滑上传送带。 已知小木块与传送带间的动摩擦因数为 μ＝0.5，传送带足够长， sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8， 取 g＝10 m/s2。小物块从滑上传送带至到达最高点的过程中，下列说法正确的是（ ） A．运动时间为 0.4 s B．发生的位移为 1.2 m C．产生的热量为 9.6 J D．摩擦力对小木块所做功为 12.8 J 2．如图所示，小球 A 置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球 B 用水平轻弹簧拉着系 于竖直板上，两小球 A、B 通过光滑滑轮 O 用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知 B 球质量为 m，O 点在半圆柱体圆心 O1 的正上方，OA 与竖直方向成 30°角，OA 长度与半圆 柱体半径相等，OB 与竖直方向成 45°角，则下列叙述正确的是（ ） A．小球 A、B 受到的拉力 TOA 与 TOB 相等，且 TOA＝TOB＝ B．弹簧弹力大小 C．A 球质量为 D．光滑半圆柱体对 A 球支持力的大小为 mg 3．两质量均为 m 的物块 A、B 用轻弹簧连接起来用细线悬挂在升降机内，如图所示．当升 降机正以大小为 a＝2 m/s2 的加速度加速上升时，细线突然断裂，则在细线断裂瞬间，A、B 的加速度分别为(取竖直向上为正方向，重力加速度大小 g 取 10 m/s2) （ ） A．－2 m/s2，2 m/s2 B．－12 m/s2，2 m/s2 C．－24 m/s2，0 D．－22 m/s2，2 m/s2 2 4．如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N 是两个共轴 圆筒的横截面，外筒 N 的半径为 R，内筒的半径比 R 小得多，可忽略不计．筒的两端封闭， 两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度 ω 绕其中心轴线匀速转动．M 筒开有与转轴平行的 狭缝 S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为 v1 和 v2 的分子，分子到达 N 筒后被吸附， 如果 R、v1、v2 保持不变，ω 取某合适值，则以下结论中正确的是（ ） A．当 12 2RRnVV   时（n 为正整数），分子落在不同的狭条上 B．当 12 2RRnVV   时（n 为正整数），分子落在同一个狭条上 C．只要时间足够长，N 筒上到处都落有分子 D．分子不可能落在 N 筒上某两处且与 S 平行的狭条上 5．如图，某空间站在轨道半径为 R 的近地圆轨道 I 上围绕地球运行，一宇宙飞船与空间站 对接后，在轨道 I 上围绕地球运行多圈后又与空间站分离，进入椭圆轨道 II 运行．已知椭圆 轨道的远地点到地球球心的距离为 3.5R，地球质量为 M，万有引力常量为 G，则（ ） A．空间站在圆轨道 I 上运行的周期为 3 2 R GM B．空间站与飞船对接后在圆轨道 I 上运行的周期变小 C．飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的 3.5 倍 D．飞船与空间站分离后在远离地球过程中其机械能不断增大 6．质量为 m 的物体从高为 h 的斜面顶端静止下滑，最后停在平面上，若该物体以 v0 的初速 度从顶端下滑，最后仍停在平面上，如图甲所示。图乙为物体两次在平面上运动的 v—t 图， 则物体在斜面上运动过程中克服摩擦力的功为（ ） A． 2 0 1 32 mv mgh B． 2 0 13 2mgh mv C． 2 0 1 6 mv mgh D． 2 0 1 6mgh mv 3 7．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为 m 的光滑弧形槽静止放在足够长的 光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切。一质量为 2m 的小物块从槽顶端距水平面高 h 处 由静止开始下滑，重力加速度为 g，下列说法正确的是 （ ） A．物块第一次滑到槽底端时，槽的动能为 4 3 mgh B．在下滑过程中物块和槽之间的相互作用力对物块始终不做功 C．全过程中物块、槽和弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒 D．物块第一次被弹簧反弹后能追上槽，且能回到槽上距水平面高 h 处 8．如图所示， A、B、 C、D 是真空中一正四面体的四个顶点，每条棱长均为 l.在正四面体 的中心固定一电荷量为-Q 的点电荷，静电力常量为 k，下列说法正确的是（ ） A．A、B 两点的场强相同 B．A 点电场强度大小为 2 8 3 kQ l C．A 点电势高于 C 点电势 D．将一正电荷从 A 点沿直线移动到 B 点的过程中，电场力一直不做功 9．一平行板电容器的两块金属板 A，B 正对竖直放置，在金属板 A 的内侧表面系一绝缘细 线，细线下端系一带电小球(可视为点电荷)。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的 R1 为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小)，R2 为滑动变阻器，R3 为定值电阻。当 R2 的滑动触头 P 在中间时闭合开关 S，此时电流表和电压表的 示数分别为 I 和 U，带电小球静止时绝缘细线与金属板 A 的夹 角为 θ。电源电动势 E 和内阻 r 一定，下列说法中正确的是 （ ） A．若将 R2 的滑动触头 P 向 a 端移动，则 θ 变小 B．若将 R2 的滑动触头 P 向 b 端移动，则 I 减小，U 增大 C．保持滑动触头 P 不动，用较强的光照射 R1，则小球重新达到稳定后 θ 变大 D．保持滑动触头 P 不动，用较强的光照射 R1，则平行板电容器的电量变小 4 10．如图所示，在直角坐标系 xOy 中 x 0 空间内充满方 向垂直纸面向里的匀强磁场（其他区域无磁场），磁感应 强度为 B，x 0 空间内充满方向水平向右的匀强电场（其 他区域无电场），电场强度为 E，在 y 轴上关于 O 点对称 的 C、D 两点间距为 L。带电粒子 P（不计重力）从 C 点以速率 v 沿 x 轴正方向射入磁场， 并能从 D 点射出磁场；与粒子 P 不相同的粒子 Q 从 C 点以不同的速度 v′同时沿纸面平行 x 轴射入磁场，并恰好从 D 点第一次穿过 y 轴进入电场，且粒子 P、Q 同时过 D 点，则下列 说法正确的是（ ） A．粒子 P 带正电 B．在粒子 Q 从 C 点运动到 D 点的过程中，粒子 P 在磁场中运动的时间一定为 π 2 L v C．在粒子 Q 从 C 点运动到 D 点的过程中，粒子 P 在磁场中运动的路程可能为 2π 3 L D．粒子 P 与 Q 的比荷之比可能为 2＋ 2 π vB E 11．由法拉第电磁感应定律可知，若穿过某截面的磁通量为 Φ=Φmsinωt，则产生的感应电动 势为 e=ωΦmcosωt．如图所示，竖直面内有一个闭合导线框 ACD（由细软弹性电阻丝制成）， 端点 A、D 固定．在以水平线段 AD 为直径的半圆形区域内，有磁感应强度大小为 B、方向 垂直纸面向里的有界匀强磁场．设导线框的电阻恒为 r，圆的半径为 R，用两种方式使导线 框上产生感应电流．方式一：将导线与圆周的接 触点 C 点以恒定角速度 ω1（相对圆心 O）从 A 点 沿圆弧移动至 D 点；方式二：以 AD 为轴，保持 ∠ADC=45°，将导线框以恒定的角速度 ω2 转 90°．则下列说法正确的是（ ） A．方式一中，在 C 沿圆弧移动到圆心 O 的正上方时，导线框中的感应电动势最大 B．方式一中，在 C 从 A 点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中，通过导线截面的 电荷量为 23 2r BR C．若两种方式电阻丝上产生的热量相等，则 1 2 1 4    D．两种方式回路中电动势的有效值之比 11 22 E E   5 12．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 10:1，电压表为理想电表，R 为光敏电阻（其 阻值随光的照射强度增大而减小）， 1L 、 2L 、 3L 是三个额定电压均为 10V 的灯泡，其中 、 规格相同。原线圈接入如图乙 所示的正弦交流电，三个灯泡均 正常发光，设灯泡不会烧坏，下 列说法正确的是（ ） A．电路中电流 1s 内改变 50 次方向 B．灯泡 L1、L2 的电功率之比为 1:5 C．若将灯泡 换为一个理想二极管，则电压表示数为 11V D．若将灯泡 换为一个理想电流表，把照射 R 的光减弱， 、 仍然可能正常发光 二、实验题（本题共 2 小题，每空 3 分，共 24 分） 13．如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两端各 放置一个金属小球 1 和 2（两球直径略小于管内径且与弹簧不固连），压缩弹簧并锁定．现 解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射．按下述步骤进行实验： ①用天平测出两球质量分别为 m1、m2； ②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为 h； ③解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点 P、Q． 回答下列问题： （1）要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有______．（已知重力 加速度 g） A．弹簧的压缩量 Δx B．两球落点 P、Q 到对应管口 M、N 的水平距离 x1、x2 C．小球直径 d D．两球从管口弹出到落地的时间 t1、t2 （2）根据测量结果，可得弹性势能的表达式为 EP= ． 6 （3）由上述测得的物理量来表示，如果满足关系式 ，那么说 明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒． 14．要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐 渐增加到 3 V，并便于操作。已选用的器材有： 直流电源（电压为 4 V）； 电流表（量程为 0~0.6 A，内阻约 0.5 Ω)； 电压表（量程为 0~3 V，内阻约 3 kΩ)； 电键一个、导线若干。 （1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_______（填字母代号）。 A．滑动变阻器（最大阻值 10 Ω，额定电流 1 A） B．滑动变阻器（最大阻值 1 kΩ，额定电流 0.3 A） （2）如图为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线 路连接。 （用黑色水笔画线表示对应的导线） （3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。由曲线可知小灯 泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“不变”或“减 小”） （4）如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图所示，请结合图 线算出此时小灯泡的电阻是_______Ω（保留两位有效数字）。 （5）根据实验得到的小灯泡伏安特性曲线，下列分析正确的是______________。 A．测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电压表内阻引起 B．测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电流表内阻引起 C．测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电压表内阻引起 D．测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电流表内阻引起 7 三、计算题（本题共 2 小题，共 28 分。计算题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得分，有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位） 15．（12 分）如图所示，质量 M=2kg、高 h=0.2m 的长木板静止在粗糙的水平地面上，长木 板与地面间的动摩擦因数 1 0.1  。在长木板上放置一个质量 m=lkg 的铁块（可视为质点）， 开始时铁块离长木板左端 B 点的距离 L=0.5m，铁块与木板间的动摩擦因数 2 0.2  ，设最 大静摩擦力等于滑动摩擦力，g =10m/s2。若在长木板上加一个水平向右的恒力 F，求： (1)要将长木板从铁块下抽出，水平向右的恒力 F 应满足什么条件。 (2)若水平向右的恒力为 17N，铁块与长木板分离时两者的速度大小。 (3)在(2)中，在铁块落地前的整个过程中，铁块、长木板和地面组成的系统因摩擦所产生的 热量。 8 16．（16 分）如图，在平面直角坐标系 xOy 中，直角三角形区域 ABC 内存在垂直纸面向里 的匀强磁场，线段 CO＝OB＝L，θ＝30°；第三象限内存在垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)， 过 C 点放置着一面与 y 轴平行的足够大荧光屏 CD；第四象限正方形区域 OBFE 内存在沿 x 轴正方向的匀强电场。一电子以速度 v0 从 x 轴上 P 点沿 y 轴正方向射入磁场，恰以 O 点为 圆心做圆周运动且刚好不从 AC 边射出磁场；电子经 y 轴进入第三象限时速度与 y 轴负方向 成 60°角，到达荧光屏时速度方向恰好与荧光屏平行。已知电子的质量为 m，电荷量的绝对 值为 e，不计电子的重力。求： (1)P 点距 O 点的距离； (2)电子在电场中的运动时间； (3)区域 ABC 内的磁感应强度 B1 与第三象限内的磁感应强度 B2 的大小之比。