广东省三校广州二中珠海一中中山纪中学年高二物理期中联考试题.docx
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广东省三校广州二中珠海一中中山纪中学年高二物理期中联考试题
广东省三校(广州二中、珠海一中、中山纪中)2020学年高二物理11月期中联考试题
本试卷分选择题和非选择题两部分,共6页,16题,满分100分。
考试用时90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
第I卷(共48分)
一、选择题(1到7题为单项选择,每题只有一个选项正确,每题4分,共28分;8到12题为多项选择,有两个或两个以上的正确选项,每题4分,漏选得2分,错选得0分,共20分。
)
1.如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场,实线为电场线,虚线为等势面,a、b为电场中的两点,则
A.a点的场强大于b点的场强
B.a点的电势高于b点的电势,
C.电子在a点的电势能大于在b点的电势能
D.电子在a点的电势能小于在b点的电势能
2.随着交通日益拥挤、车辆速度越来越快,事故的发生更为频繁,所以汽车安全性变得尤其重要。
而安全气囊成为了不可或缺的汽车被动安全设备,它的数量也是衡量车辆安全性能的重要指标。
发生交通事故时,汽车安全气囊有助于减轻胸、头和面部在碰撞时受伤的严重性。
在碰撞过程中,关于安全气囊对驾驶员保护作用的说法正确的是:
A.减小了驾驶员的动量变化量B.减小了驾驶员受到撞击力的冲量
C.减小了驾驶员的动量变化率D.减小了驾驶员的动量
3.某静电场在x轴上各点的电势随坐标x的分布图像如图。
有一带电的小球只在电场力作用下沿x轴正向运动,从x1处运动到x2处的过程中,下列说法中正确的是
A.带电小球的电势能一定减小
B.带电小球的动能一定增大
C.带电小球的动量一定增大
D.带电小球的加速度一定增大
4.在光滑水平面上,质量为m的小球A以速度v0匀速运动.某时刻小球A与质量为4m的静止小球B发生正碰,两球相碰后,A球以
的速度反弹。
则碰撞过程中系统损失的机械能为:
A.0 B.
C.
D.
5.两个带等量正电荷的点电荷固定在图中a、b两点,MN为ab连线的中垂线,交直线ab于O点,A为MN上的一点。
一带负电的试探电荷q从A点由静止释放,仅在静电力作用下运动。
则下列说法正确的是
A.q在由A点向O点运动的过程中,加速度先增大后减小
B.q在由A点向O点运动的过程中,动能先增大后减小
C.q在由A点向O点运动的过程中,电势能先减小后增大
D.q将以O点为对称点做往复运动
6.在绝缘光滑水平面上固定一带电+Q的点电荷A,距离A为d处放置另一带电-2Q的点电荷B。
为了使B处于静止状态,则需要在水平方向加一个匀强电场。
则点电荷B处于静止时,AB中点O处的场强为多大
A.
B.
C.
D.
7.在光滑水平桌面上,质量为m的物体P和质量为2m的物体Q都可以视做质点,Q与轻质弹簧相连。
设Q静止,P以某一初动能E0水平向Q运动并与弹簧发生相互作用,用E1表示弹簧具有的最大弹性势能,用E2表示Q具有的最大动能,用E3表示P具有的最小动能,则
A.E1=
B.E2=
C.E2=
D.E3=
8.从水平地面上方高h=0.8m处,将a,b两球以v0=3m/s抛出,a球平抛,b球竖直下抛。
两球质量相等均为1kg,最后落于同一水平地面上。
在此过程中,下列说法正确的是( )
A.两球落地时动量的大小相等
B.两球从抛出到落地重力的冲量相等
C.若b球落地时无能量损失反弹,和地面的相互作用时间为
0.1s,则地面对b球的平均作用力大小为110N
D.若b球落地时无能量损失反弹,和地面的相互作用时间为
0.1s,则地面对b球的平均作用力大小为100N
9.如图,一匀强电场的方向平行于直角三角形所在的平面,其中A点电势为3V,B点电势为6V,C点电势为9V。
已知∠ACB=30°,AB边长为
cm,下列说法正确的是
A.该电场强度的大小为2V/cm
B.该电场强度的大小为
V/cm
C.电子在A点的电势能比在B点的低3eV
D.电子从A点运动到C点电场力做功为6eV
10.真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场,一质量为m的带电小球恰好能沿图示虚线(与水平方向成θ角)由A向B做直线运动,小球的初速度为v0,重力加速度为g,则
A.小球可以带正电
B.小球向上运动过程中动能和重力势能之和在减小
C.可求出小球运动到最高点所用的时间
D.不能求出小球运动到最高点电势能的改变量
11.如图所示,两个质量相等的带电小球,以相同速率在带电平行金属板的上边缘P点沿垂直于电场方向射入电场,A落在下板中点、B恰好沿下板边缘飞出电场,不计重力,则开始射入到打到下板(B刚好飞出电场)的过程中
A.它们运动的时间之比tA:
tB=1:
2
B.它们运动的加速度之比aA:
aB=2:
1
C.它们的动能增加量之比ΔEkA∶ΔEkB=4∶1
D.它们的动量增加量之比ΔPA∶ΔPB=1:
2
12.如图所示,长为L、倾角为300的光滑绝缘斜面固定于静电场中,一带电荷量为+q、质量为m的小球,以初速度v0由斜面顶端的A点开始沿斜面下滑,到达斜面底端B点的速度仍为v0,途中小球始终未离开斜面,重力加速度为g,则
A.小球的电势能可能先减小后增大
B.A、B两点间的电势差为
C.若处于匀强电场中,则该电场的场强最小值为
D.若处于匀强电场中,则该电场的场强可能等于
第II卷(共52分)
二、实验题(请将答案写在答卷的相应空格处,共10分。
)
13.如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.实验中使用半径相同的弹性小球1和2。
先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O.
接下来的实验步骤如下:
步骤1:
不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置P;
步骤2:
把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M,N;
步骤3:
用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M,P,N离O点的距离,即线段OM,OP,ON的长度LOM,LOP,LON.
(1)对于上述实验操作,下列说法正确的是_________.
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滚下B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平D.小球1质量应大于小球2的质量
(2)上述实验除需测量线段OM,OP,ON的长度外,还需要测量的物理量是_________.
A.A,B两点间的高度差h1B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1,m2D.小球1和小球2的半径r
(3)当所测物理量满足表达式__________________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式__________________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失.
(4)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的底端与O点重合.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′,P′,N′。
用刻度尺测量斜面底端到M′,P′,N′三点的距离分别为LOM′,LOP′,LON′,测量出斜面的倾角为
,用天平测量两个小球的质量为m1,m2;则仅利用以上数据能不能验证两球碰撞过程中动量守恒。
若能请用所测物理量写出验证表达式,若不能请说明理由。
三、计算题(请答在答卷的相应区域,要写出必要的文字叙述和步骤,共42分。
)
14.(12分)如图,平行金属板水平放置,上极板带负电且中心有一个小孔,两板间的距离为3d。
一带电为+q的带电小球在小孔正上方的d处静止释放,并恰好运动到下极板,但不会被下极板吸收。
已知小球质量为m,重力加速度取g,忽略极板外部电场,不计空气阻力。
求:
(1)极板间的电场强度E;
(2)小球从开始释放到第一次刚离开上极板过程中,小球在板外与板间的运动时间之比。
15.(14分)如图,倾角为θ=30°斜面固定在水平台阶边缘,台阶下有一足够长、质量为6m的木板C,木板上表面与斜面底端等高,并且通过一小段光滑圆弧平滑连接。
质量为6m的滑块B静止在木板左端,斜面与水平面均光滑。
已知滑块B与木板C间的动摩擦因数为μ=
。
现让质量为m的滑块A在高为h处静止释放,与B发生正碰,碰后A返回高度为原来的
。
滑块均视为质点,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)碰后滑块B的速度;
(2)A返回到最高点时,B在木板上的滑行距离。
16.(16分)如图,高H=5m的光滑水平台左端有一逆时针转动的传送带(轮子大小可忽略不计),带的表面与平台等高,带长为d=1.25m,传送带左端正下方为O点。
虚线左侧存在水平向右的匀强电场,大小为E=105N/C。
平台右侧连接一光滑绝缘圆轨道,半径为R=1m,圆轨道中心固定一带负电的点电荷,电量为Q=10‒4C。
由于某种作用,使得电荷Q产生的电场只分布在圆轨道内部。
可视为质点的绝缘带电滑块a、b用一轻质细绳连接,开始时整个装置处于静止状态。
某时刻细线忽然断开,由于库仑斥力a、b反向运动,当滑块a进入传送带或者b进入圆轨道后即可忽略它们之间的斥力。
已知滑块a、b的质量分别为m1=2kg,m2=1kg,电量分别为q1=+6×10‒5C和q2=+
×10‒5C,a进入传送带的速度为v1=4m/s,a与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3,g=10m/s2,静电力常量k=9×109N﹒m2/C2,空气阻力不计。
求:
(1)滑块b进入圆轨道时的速度大小v2;
(2)滑块b到达圆轨道最高点时对轨道的压力;
(3)试分析传送带的速度v取不同值时,滑块a离开传送带后的落点与O点的位置关系。
2020学年度高二(上)三校联考
物理参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
C
D
B
D
B
C
AC
AD
BC
AC
ABD
13.
(1)ACD
(2)C
(3)
(4)不能,因为根据已给的物理量求不出小球做平抛运动的时间,求不出小球碰撞前后的速度。
14.解:
(1)从释放到下极板,由动能定理,得
mg(d+3d)‒qE·3d=03分
解得E=
2分
(2)设运动时间分别为t1和t2,粒子到达小孔时速度为v,由运动对称性可知粒子返回到小孔的速度大小仍为v。
由动量定理,得
mgt1=mv‒03分
取向下为正,从进入小孔到返回小孔,有
mgt2‒qEt2=‒mv‒mv3分
(若列减速过程给2分,然后注明时间相等1分)
联立解得
=
1分
15.解:
(1)设A碰B前瞬间速度为v0,碰后速度分别为v1和v2,则有
对A,mgh=
mv021分
返回时,有mg
=
mv121分
得v1=
=
AB碰撞动量守恒,有mv0=‒mv1+6mv22分
解得v2=
1分
(2)返回时A的加速度为a=
=
1分
返回到最高点的时间为t1=
=
(得出结果1分)
设BC能共速,则有6mv2=(6m+6m)v31分
共速时间为t2,则有‒μ﹒6mgt2=6mv3‒6mv21分
解得t2=
(得出结果1分)
t1>t2,说明A回到最高点之前BC已经共速。
1分
设滑行距离为L,则μ﹒6mgL=
×6mv22‒
×(6m+6m)v322分
(若用运动学位移差,总共2分,酌情处理)
得L=
1分
16、:
(1)对ab,动量守恒,有m1v1=m2v22分
解得v2=8m/s1分
(2)设b到最高点速度为v,受轨道压力为F,则有
k
+m2g+F=m2
1分
从圆轨道最低点到最高点,有‒m2g﹒2R=
m2v2‒
m2v221分
解得F=8N1分
由牛三,滑块对轨道的压力大小为F´=F=8N,方向竖直向上。
1分
(大小方向都有才给这1分)
(3)由题,q1E=μm1g=6N1分
离开传送带到落地的时间为t=
=1s1分
离开后水平方向的加速度为a=
=3m/s2(向左)1分
①若v>v1=4m/s,则滑块在带上匀速,以v1离开,离开后水平方向匀减速。
故水平位移为x=v1t‒
at2=2.5m。
故滑块落点位置为O点左侧2.5m处。
1分
若v≤v1=4m/s,则滑块将减速,设全程减速到左端时速度为v1´,则有
v1´2‒v12=‒2a´d1分
其中a´=
=6m/s21分
联立解得v1´=1m/s
②故当v 则水平位移为x=v1´t‒ at2=‒0.5m。 故滑块落点位置为O点右侧0.5m处。 1分 ③当1m/s 则滑块落点与O点的距离为x=vt‒ at2=(v‒ )m1分 写出其中一种就给1分 显然,当v= m/s时,滑块落在O点; 当1m/s m/s时,滑块落在O点右侧。 当 m/s
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