湖北省部分重点中学学年高二物理上学期联考试题.docx
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湖北省部分重点中学学年高二物理上学期联考试题
湖北省部分重点中学2020-2021学年高二物理上学期联考试题
考试时间：
90分钟
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分）
1．某学生在体育场上抛出铅球，其运动轨迹如图所示。
已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（）
A．从A到D加速度与速度的夹角先减小后增大
B．D点的加速度比C点加速度大
C．从B到D重力的功率不变
D．D点的速率比C点的速率大
2.老式自行车结构图如图，大齿轮和小齿轮通过链条相连，小齿轮与后轮同轴，某同学用力踩脚蹬使自行车匀速行驶，该过程中，下列说法正确的是（）
A.后轮边缘线速度等于大齿轮边缘线速度
B.大齿轮边缘线速度大于小齿轮边缘线速度
C.后轮角速度等于小齿轮角速度
D.小齿轮角速度等于大齿轮角速度
3．如图所示为三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动的示意图，其中b、c是地球同步卫星，a在半径为r的轨道上，此时a、b恰好相距最近，已知地球质量为M，半径为R，地球自转的角速度为
，引力常量为G，则（）
A．卫星b加速一段时间后就可能追上卫星c
B．卫星a的加速度比b的加速度小
C．到卫星a和b下一次相距最近，还需经过时间t=
D．卫星a的周期大于24小时
4.如图所示，M．N为两个等量同种点电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（ ）
A．点电荷在P点受力方向沿OP连线向上
B．点电荷运动到O点时加速度为零，O点的电势大于零
C．O点电场强度和电势都为0
D．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大
5.某静电场在x轴的电势φ的分布如图所示，x2处的电势为φ2，下列说法正确的有（ ）
A．将电量为q的点电荷从x1移到x2，电场力做的功为
B．x1处的电场强度为零
C．负电荷从x1移到x2，电势能增大
D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力减小
6．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势
，电源内阻
，电阻
，重物质量
，当将重物固定时，电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为
，不计摩擦，g取
，下列说法正确的是（ ）
A．电动机内部线圈的电阻为1Ω
B．稳定匀速提升重物时，流过电动机的电流为2A
C．重物匀速上升时的速度为1m/s
D．匀速提升重物时电动机消耗的电功率是2W
7.如图所示，固定斜面AO、BO与水平方向夹角均为45°，现由A点以某一初速度水平抛出一个小球（可视为质点），小球恰能垂直于BO落在C点，则OA与OC的比值为（ ）
A．
∶1B．2∶1
C．3∶1D．4∶1
8.宇航员在某星球上为了探测其自转周期做了如下实验：
在该星球两极点，用弹簧测力计测得质量为M的砝码所受重力为F，在赤道测得该砝码所受重力为F′.他还发现探测器绕该星球表面做匀速圆周运动的周期为T.假设该星球可视为质量分布均匀的球体，则其自转周期为（ ）
A．T
B．T
C．T
D．T
二、多选题（共4题，每题4分，共16分，选全对得4分，未选全得2分）
9.如图所示，为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB＝BC，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力及相互作用力，则以下说法正确的是（ ）
A．a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹
B．由于AB＝BC，故UAB＝UBC
C．a对应的粒子的加速度越来越小，c对应的粒子的加速度越来越大，b对应的粒子的加速度大小不变
D．c对应的粒子的速度在增大，电势能在减小
10．如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。
则下列说法正确的是（）
A．在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有
的电流
B．在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有
的电流
C．若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势升高
D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势不变
11.如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（）
A．小球带负电，且它的电势能增大
B．电流表读数减小
C．电源的效率变高
D．若电压表的示数变化量
，通过R1的电流变化量
，有
12.如图所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P，滑块所处的空间存在着沿斜面向上的匀强电场，滑块平衡时，弹簧恰好处于原长状态．现给滑块一沿斜面向下的初速度，滑块最低能运动到M点，在滑块从开始运动至到达最低点M的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．滑块机械能的减少量等于滑块克服电场力所做的功
B．滑块电势能的增加量等于滑块重力势能的减少量
C．弹簧弹性势能的增加量等于滑块动能的减少量
D．滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和
三．实验题（共2题，7个空，每空2分，共14分）
13.某小组做合外力做功与动能变化的关系的实验，选用如下器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A、B。
实验步骤：
①调节两个光电门中心的距离记为L，测得小车及档光片的总质量为M；
②悬挂适当钩码，调节轨道的倾角，轻推小车，小车刚好拉着钩码能沿轨道向下匀速经过光电门A、B，钩码的质量记为m；
③撤去钩码及细线，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门A、B，光电计时器记录小车通过A、B的时间分别为△t1和△t2；
④利用测得数据求得合外力做功与动能变化的关系。
根据实验过程，滑轮摩擦力不计，回答以下问题
（1）图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度d，则d=______mm。
（2）小车加速从A到B过程中合外力做的功W=________；小车动能的变化量的表达式
△Ek=____________（用测得的物理量的字母符号表示）。
通过实验可得出：
在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。
14.某物理兴趣小组的同学要测定电源（由两节新干电池组成）的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图甲所示的原理图，其中定值电阻R0=1.8Ω。
还有一毫安表，量程为40mA、内阻为rA=4Ω。
（1）因为所给毫安表的量程较小，需利用定值电阻R1将毫安表改装成量程为200mA的电流表，图甲的虚线框内为改装后的电流表，其中R1=_____________Ω。
（2）某次实验中电压表的示数如图丙所示，则此次实验中电压表的读数为_________V。
（3）现将实验中所测得的实验数据V表的示数用U表示，mA的示数用I表示）描绘在如图乙所示的坐标纸上，并画出了U-I图像，根据图乙可知电源的电动势为2.98V，则可求得内阻为r=_________Ω（结果保留两位小数）。
（4）当电压表读数为2.30V时，由图乙可知I=30mA，此时电源的输出功率为_________W（结果保留两位小数）。
四、计算题：
（共4个小题，共38分）
15（9分）汽车发动机的额定功率为P=30kW，汽车质量m=2.0×103kg，汽车在平直路面上保持额定功率不变由静止开始加速行驶，阻力恒为车重的0.1倍，（g取10m/s2）求：
（1）汽车能达到的最大速度v0是多少?
（2）当汽车的速度为v1=10m/s时，加速度为多大?
（3）若经过t=30s，汽车速度恰好达到最大，求这段时间内汽车前进的距离s。
16（9分）热爱天文科学的某同学从网上得到一些关于月球和地球的信息，如下表中所示。
月球半径
月球表面处的重力加速度
地球和月球的半径之比
地球表面和月球表面的重力加速度之比
请根据表格中数据，
（1）第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，求月球的第一宇宙速度；
（2）求地球和月球的密度之比.
17（10分）如图所示，电子先在加速电场加速，然后在水平放置的平行金属板中偏转，最后打到竖直放置的荧光屏上。
加速电场的电压为
，两水平放置的金属板的板长、板间距离均为
，荧光屏距两平行金属板右侧距离也为
。
电子的质量为
、电荷量为
，从静止加速后从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点O。
不计重力。
（1）求电子进入两水平金属板间时的速度大小
。
（2）若两金属板间加的偏转电压为
，上极板带正电，电子会打在荧光屏上P，该点距O点距离为
，求此时
的比值；若使电子打在荧光屏上另一点Q，该点距O点距离为
，在只改变一个条件的情况下，请你提供一种能够实现的方案，并说明理由。
18（10分）一质量为m1＝1kg，带电荷量为q＝＋0.5C的小球以速度v0＝3m/s，沿两正对带电平行金属板（板间电场可看成匀强电场）左侧某位置水平向右飞入，极板长0.6m，两极板间距为0.5m，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道ABC的形状为半径R<3m的圆截去了左上角127°的圆弧，CB为其竖直直径，在过A点竖直线OO′的右边界空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E＝10V/m.（取g＝10m/s2）求：
（1）求两极板间的电势差大小U；
（2）欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道，求半径R的取值应满足的条件．（结果可用分式表示）
物理试题答案
1-5DCCBD
6-10DCCCDBD
11-12ADBC
13.
（1）7.35（2分）
（2）mgL（2分）（3）
（2分）
14.
（1）1.0（或1）
（2）2.60-2.62（3）2.66（2.60-2.75）（4）0.39（每空2分）
（3）由闭合电路欧姆定律得
化简得
所以
而
因此电源的内阻为
（4）当电压表读数为U=2.30V时，由图乙可知I=30mA，此时电源的电流
电源的输出功率为
15.（9分）（每问3分）
由题可知，汽车所受阻力Ff=kmg=2×103N
当牵引力F1=Ff时，汽车的速度达到最大
（2）当汽车速度达到
=10m/s时,汽车牵引力为F2=
=3000N
由牛顿第二定律得F2-Ff=ma代入数据得a=0.5m/s2
（3）对汽车前30s运用动能定理
解得s=337.5m
16.（9分）（第1问4分，第2问5分）
（1）对于近地环绕的卫星：
由向心力方程，
…………①
对星球表面的物体，
…………②
联解得
（或者用
）
（2）在星球表面的物体：
…………②
密度公式：
…………③体积公式：
…………④
联解得：
比值
18（10分）
（1）10V
（2）3m>R≥
m或R≤
m（第1问4分，第2问6分，两个范围各3分，没有3m边界不扣分）
（1）在A点，竖直分速度vy＝v0tan53°＝4m/s
带电粒子在平行板中运动时间t＝
＝0.2s
vy＝at，得a＝20m/s2又mg＋E′q＝ma
E′＝
，得U＝10V
（2）在A点速度vA＝
＝5m/s
①若小球不超过圆心等高处，则有
mv
≤（mg＋qE）Rcos53°得R≥
m
故3m>R≥
m
②若小球能到达最高点C，则有
mv
＝（mg＋qE）R·（1＋cos53°）＋
mv
在C点：
mg＋Eq≤m
可得联立解得：
R≤
m
故圆弧轨道半径R的取值条件为：
3m>R≥
m或R≤
m
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