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1、东溪中学高2020届高二下第三学月考试 物 理 试 题注意:物理选择题机读卡从第15番号填涂。一、选择题(本大题共5个小题,每小题6分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1、如图1所示,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N。在运动过程中()AF减小,N减小BF增大,N减小CF增大,N增大DF减小,N增大2、 图2为卢瑟福和他的助手做粒子散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C三个位置时,关于观察到的现象,下列说法中正确的是()A
2、相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数最少C相同时间内放在C位置时观察到屏上的闪光次数与B一样多D放在C位置时观察不到屏上有闪光3、“嫦娥四号”计划在2020年发射升空。已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,月球的平均密度为,“嫦娥四号”离月球中心的距离为r,绕月周期为T,根据以上信息下列说法正确的是:( )A.月球的第一宇宙速度为B.“嫦娥四号”绕月运行的速度为C.引力常量可表示为D. “嫦娥四号”一直做减速运动才能返回地球图34、如图3所示,M是小型理想变压器,原、副线圈匝数之比 n1:n2=10:1,接线柱a、b接正弦交变电源,
3、电压u=311sin100t(V)变压器右侧部分为火警系统原理图,其中R2为半导体热敏材料制成的传感器,其电阻随温度升高而减少;R1为定值电阻。下列说法正确的是( )A.电压表V1的示数为31.1VB.变压器副线圈中电流的频率为100HzC. 当R2所在处出现火警时,电压表V2的示数变小,电流表A的示数变小D. 当R2所在处出现火警时,变压器的原线圈的输入功率变大5、如图4所示,a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,abc=120现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上,将一个电量为+q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处,两点相比( )A.+q在d点所具有的电势
4、能较大B.d点的电势高于O点的电势C.d点的电场强度小于O点的电场强度D.d点的电场强度等于O点的电场强度二、非选择题(本大题共4个小题,共68分)6、(1)图5甲所示为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”的实验装置示意图,图乙是某同学通过实验,得到的m图象,横坐标m为小车上砝码的质量。已知图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车受到的合力为_,小车的质量为_。(2)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下:用20分度的游标卡尺测量其长度如图6甲所示,可知其长度为_cm;用螺旋测微器测量其直径如图6乙所示,可知其直径为_mm;先用多用电表的电阻“10”
5、挡进行粗测,按正确的操作步骤测得此圆柱体的电阻,表盘的示数如图6丙,则该电阻的阻值约为_。该同学为了想更精确地测量该圆柱体电阻Rx,已经选好的器材如下:A电压表V1(量程01V,内阻约10k) B电压表V2(量程03V,内阻约20k)C定值电阻R0200 D被测电阻RxE滑动变阻器(阻值范围05)F电源(电动势3V,内阻很小)G导线若干,开关一个请完成以下两个问题:为了减小误差,并尽可能多测量几组数据,请在方框中画出合适的测量电路图;在某次测量中,若电压表V1读数为U1,电压表V2读数为U2,则待测金属丝电阻的表达式Rx_。7 (15分)如图7所示,它是一个研究一种新型智能材料ER流体的实验装
6、置图,有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度系数为k的轻质弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层ER流体,它对滑块的阻力可调。起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L。现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为s时速度减为0,ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变,忽略空气阻力,重力加速度为g。试求:(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;(2)滑块下移距离d(ds)时ER流体对滑块阻力的大小。8、(16分) 如图8甲所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成 = 30角
7、固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 1T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r,现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到Vm与R的关系如图8乙所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:(1)杆a b下滑过程中流过R的感应电流的方向及R=0时最大感应电动势E的大小;(2)金属杆的质量m和阻值r;(3)当R = 4时,求回路瞬时电功率每增加2W的过程中合外力对杆做的功W。9、(19分)如图甲所示,在光滑绝缘水平桌面内建立xoy坐标系,在第象
8、限内有平行于桌面的匀强电场,场强方向与x轴负方向的夹角=45。在第象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2,两板间距为d1=0.6m,板间有竖直向上的匀强磁场,两板右端在y轴上,板C1与x轴重合,在其左端紧贴桌面有一小孔M,小孔M离坐标原点O的距离为l1=0.72m。在第象限垂直于x 轴放置一竖直平板C3,垂足为Q,Q、O相距d2=0.18m,板C3长l2=0.6m。现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度垂直于电场方向射出,刚好垂直于x轴穿过C1板上的M孔,进入磁场区域。已知小球可视为质点,小球的比荷,P点与小孔M在垂直于电场方向上的距离为,不考虑空气阻力。求:(1)匀强电场的场强大小
9、;(2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上,求磁感应强度B的取值范围;(3)以小球从M点进入磁场开始计时,磁场的磁感应强度随时间呈周期性变化,如图乙所示,则小球能否打在平板C3上?若能,求出所打位置到Q点距离;若不能,求出其轨迹与平板C3间的最短距离。 (,计算结果保留两位小数)Ol2C3C1Mv0C2甲Os甲C1C3l1l2C2B/Tt/s三、选做题 (10(1)(2)各6分,第(1)题仅有一个正确选项,请将正确选项的标号填入答题卡上对应的位置;(2)题写出必要的计算过程。)10(1) 对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是()压强变大时,分子热运动必然变得剧烈保持压强不变时,分
10、子热运动可能变得剧烈压强变大时,分子间的平均距离必然变小压强变小时,分子间的平均距离可能变小A B C D(6分)回热式制冷机是一种深低温设备,制冷极限约50K某台设备工作时,一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程:从状态A到B和C到D是等温过程,温度分别为t1 = 27和t2 =133;从状态B到C和D到A是等容过程,体积分别为V0和5 V0OPVABCD题10(2)图V05V0t1 t2 求状态B与D的压强之比物理参考答案一、选择题题号12345答案B AC DC二、非选择题(本大题共4个小题,共68分)6、(19分)(每空3分)(2)5.230 4.700 130(每空
11、2分)如图(4分) (或)(3分)7、(15分)解:(1)设碰撞前的速度大小为V1,由机械能守恒得: (2分)设碰撞后粘在一起的初速度大小为V2,由动量守恒定律得: (2分)在碰撞中损失的机械能为 (2分)解得: (1分)(2)相碰前弹簧的压缩量为 (2分)设碰后加速度的大小为a,由匀变速直线运动公式有: (2分)设滑块下滑距离d时受到ER流体的阻力大小为f,此时弹簧的压缩量为x2,则 由牛顿第二定律得: (2分)解得: (2分)8、(16分)解:(1) 流过R的电流方向从M流到P (2分)E = BLv = 4V (2分)(5分)设最大速度为v,杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv由
12、闭合电路的欧姆定律:杆达到最大速度时满足 :mgsin-BIL=0得 (3分)结合函数图像解得:m = 0.8kg ,r = 2。 (2分)由题意:由感应电动势E = BLv 和功率关系 (2分)得 和 (2分)再由动能定理 得到 = 1.2J (3分)9、(19)解:(1)小球在第象限内做类平抛运动有: 1分 1分由牛顿第二定律有: 1分带数据解得: 1分sQ(2)设小球通过M点时的速度为v,由类平抛运动规律: 1分小球垂直磁场方向进入两板间做匀速圆周运动,轨迹如图,由牛顿第二定律有: 1分得: 小球刚好能打到Q点磁感应强度最强设为B1。此时小球的轨迹半径为R1由几何关系有: 1分解得: 1分小球刚好不与C2板相碰时磁感应强度最小设为B2,此时粒子的轨迹半径为R2由几何关系有: 1分解得: 1分综合得磁感应强度的取值范围: 1分(3)小球进入磁场做匀速圆周运动,设半径为,周期为T有: 1分 1分由磁场周期得小球在磁场中运动的轨迹如图可得:一个磁场周期内小球在x轴方向的位移为3r由分析知有: n=2 2分则小球能打在平板C3上,设位置到Q点距离为h有: 2分解得: m 1分10、(12分)(1)C(2)10.7(或)