湖北省四地六校2020-2021学年高二上学期联合考试物理试题

高二物理试卷考试时间：2020年月日上午试卷满分：100分一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下以速度v匀速前进了时间t，则在此过程中()A．拉力对物体的冲量大小为0B．拉力对物体的冲量大小为FtcosθC．拉力对物体所做的功为FvtD．拉力对物体所做的功为Fvtcosθ2.质量为ma＝1kg，mb＝2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移－时间图像如图所示，则可知碰撞属于()A．弹性碰撞B．非弹性碰撞C．完全非弹性碰撞D．条件不足，不能确定3．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动．在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示．已知汽车所受阻力恒为重力的eq\f(1,5)，重力加速度g取10m/s2.下列说法正确的是()A．该汽车的质量为3000kgB．v0＝6m/sC．在前5s内，阻力对汽车所做的功为25kJD．在5～15s内，汽车的位移大小约为67.19m4.如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔O1处由静止释放一个质子，第二次从小孔Ol处由静止释放一个α粒子，不计质子与α粒子的重力。已知质子和α粒子的电量比和质量比分别为：qm:qα＝1:2、mm:mα＝1:4，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是（）A．质子和α粒子打到感光板上的位置相同B．质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等C．质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为2:1D．质子和α粒子在O2处的速度大小之比为1:25.如图所示,质量为M的木块位于光滑水平面上,在木块与墙之间用轻弹簧连接,开始时木块静止在A位置。现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中,则当木块再次回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为()。A.,I=0B.,I=2mv0C.,D.,I=2mv06.在如图所示电路中，电源电动势E=12V，电源内阻r为1.0Ω，电路中的电阻R为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω.闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是()．A．电动机两端的电压为1.0VB．电源两端的电压为2.0VC．电动机的输出功率为14WD．电动机消耗的电功率为14W7.如图所示，木板质量为M，长度为L，小木块(可视为质点)的质量为m，水平地面光滑。一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板和小木块连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ，开始时小木块静止在木板左端。现用水平向右的力F将小木块拉至木板右端，拉力F至少做功为：()A．eq\f(μmgL,2) B．2μmgL C．μmgL D．μ(M＋m)gl8.如图所示，真空中xOy平面直角坐标系内存在方向平行纸面的匀强电场，A、B、C为其中的三点，A点与坐标原O点重合，BC=2L。已知电子从A点运动到B点时，动能减小；质子从B点运动到C点时克服电场力做功W，，设该匀强电场的场强方向与x轴正向夹角为，则下列判断正确的是()A．可能为300，该匀强电场的场强可能为B.一定为300，该匀强电场的场强一定为C．A点的电势比C点的电势高D．A点的电势比C点的电势低二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.在如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知()A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的输出功率为4WD．电源的效率为50%10.某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、M、N、P为电场中的四个点，一带电粒子，从P点射入电场，只受电场力作用沿虚线运动到M点，则下列说法正确的是()A．M点的场强小于N点的场强B．M点的电势低于N点的电势C．带电粒子由P点移到M点动能增加D．将一负电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功相同11．如图所示，长为2L的轻弹簧AB两端等高地固定在竖直墙面上，弹簧刚好处于原长，现在其中点O处轻轻地挂上一个质量为m的物体P后，物体向下运动，当它运动到最低点时，弹簧与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．向下运动的过程中，物体的加速度先减小后增大B．向下运动的过程中，物体的机械能先增大后减小C．物体在最低点时，弹簧的弹性势能为eq\f(mgL,tanθ)D．物体在最低点时，弹簧中的弹力为eq\f(mg,2cosθ)12.如图所示,光滑绝缘水平面abcd上放有三个可看成点电荷的带电小球A、B、C，它们间的连线构成一个顶角为的等腰三角形，已知AB、AC边长为a，静电力常量为k，小球A带电量为q。现在在水平面上加垂直于BC指向A的匀强电场,匀强电场的场强为E,三球均处于静止状态.下列说法正确的是（）A．A球一定带正电B．B、C球的电性和电量都可以不同C．一定等于600D．三、非选择题:本题共6小题，共60分。13．（6分）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。实验步骤如下：1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。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；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；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。(1)本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有。A．A、B两点间的高度差h1B．B点离地面的高度h2C．小球1和小球2的质量m1、m2D．小球1和小球2的半径r(2)验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的字母表示）。14．（8分）小明同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中红外线发射器、接收器可记录小球的挡光时间。小明同学进行了如下操作：(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径为________mm。(2)该小球质量为m、直径为d。现使小球从红外线的正上方的高度h处自由下落，记录小球挡光时间t，已知重力加速度为g，则小球下落过程中动能增加量的表达式为____________；重力势能减少量的表达式为________(用所给字母表示)。(3)改变小球下落高度h，多次重复实验，发现小球动能的增加量总是小于重力势能的减少量，你认为可能的原因是________(至少写出一条)。15.(8分)如图所示，R1=R2=R3=R4=10Ω，平行板电容器板长L=20cm、间距d=8cm．有一带电小球沿两板的中线以初速度v0=1m/s垂直进入平行板电容器内．电键S断开时，小球恰好沿直线匀速地通过电容器；当电键S闭合时，小球恰好从上极板边缘通过电容器．取g=10m/s2，求：(1)电键S闭合时，小球的加速度；(2)电源的内阻是多大．16.（8分）如图所示，一辆质量M＝3kg的小车A静止在光滑的水平面上，小车上有一质量m＝1kg的光滑小球B，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时小球与小车右壁距离为L，解除锁定，小球脱离弹簧时小球的速度大小v1＝3m/s，后小球与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，已知在整个过程中，小车移动的距离d=1m，求：(1)L的值。(2)开始锁定时弹簧的弹性势能Ep。17.(14分)如图所示，ABC是固定的处于竖直平面内的3/4圆周轨道，轨道半径为R＝5m，O为轨道圆心，B是轨道的最低点，C是轨道的最高点，轨道中AB段光滑，BC段粗糙；在ABC以左有一固定的三角形斜劈DEF，D为斜劈的顶点，两固定物间距为R＝5m，O、A、D三点处于同一水平线上.一质量m＝1kg的小球P从A点的正上方距OA高H处由静止自由落下，沿ABC轨道运动，过B点时小球对轨道的压力等于其重力的8倍，过C点后运动至D点时小球运动方向恰好沿斜劈的切线，不考虑空气阻力，取g＝10m/s2.求:(1)斜面的倾角为多少？(2)H的大小等于多少？(3)小球在BC段克服摩擦力所做的功。18.（16分）如图所示，将上端开口、内壁光滑的足够长直玻璃管MN竖直固定在水平面上，一直径比玻璃管内径略大、不带电的小圆柱木块A和一带电量为q=+1.5×103C、直径略小于玻璃管内径的小球B用绝缘轻弹簧上下连接，A放在玻璃管MN顶端，B在玻璃管内，A、B的质量分别为mA=2kg，mB=1kg，轻弹簧的劲度系数k=100N/m。开始时A、B均处于静止。现在在竖直面内加一方向竖直向上、电场强度E=104N/C的匀强电场，恰能使A离开玻璃管但不能继续上升，不计摩擦且绝缘轻弹簧没有超过弹性限度，取g＝10m/s2.求：（1）A刚要离开玻璃管时B的加速度大小。（2）此过程中电场力做的功(3)若把所加匀强电场电场强度大小改为E1=2×104N/C，方向保持不变，则在A刚要离开玻璃管时，B的加速度大小和速度大小又是多少？选择题：题号123456789101112答案DADABDCAABCBCACACD三、非选择题:本题共6小题，共60分。13.（6分）解析：(1)C（3分）(2)（3分）14.（8分）(1)18.305(2分)(2)eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t)))2(2分)mgh(2分)(3)阻力做负功或小球受到了空气阻力(2分)15.(8分)解：电键S闭合时，小球作类平抛运动，则t＝eq\f(d,2)＝eq\f(l,v0)=0.2s（1分）

y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(d,2)（1分）代入数据解得：a=2m/s2（1分）电键S闭合后，R1、R3并联与R4串联，则:UC＝eq\f(R4E,r+R13+R4)（1分）

对带电小球有：qeq\f(UC,d)mg＝ma（1分）

电键S断开后，R1、与R4串联，则：UC′＝eq\f(R4E,r+R1+R4)，（1分）

对带电小球有：mg＝qeq\f(UC′,d)（1分）

联立上式得：r=10Ω（1分）16.【解析】(8分）(1)水平面光滑，由小车、弹簧和小球组成的系统在从弹簧解锁到小球脱离弹簧的过程中，满足动量守恒，设全程小球移动的距离为x所以有Meq\f(d,t)＝meq\f(x,t)①（2分）L＝x＋d②（1分）解①②得：L=4m（1分）(2)设小球脱离弹簧时小车的速度大小为v2，由动量守恒定律有:mv1－Mv2＝0③（1分）由能量守恒定律有:Ep＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)④（2分）联立两式并代入数据解得：Ep＝6J（1分）17.（14分）【解析】(1)设斜面的倾角为，设小球在C处的速度为vC，，对小球在CD段的平抛运动，有R＝eq\f(1,2)gt2①（1分）2R＝vCt②（1分）在D点有:③（1分）由①②③式可得vC＝10m/s，（1分）(2)设小球在B处的速度为v，，小球从释放点落下直到B点的过程中，机械能守恒，有④（2分）FNmg＝meq\f(v2,R)⑤（2分）代入FN＝8mg，由④⑤式可得（1分）高度H＝2.5R＝12.5m.（1分）(3)设小球小球在BC段克服摩擦力所做的功为Wf在BC段对小球根据动能定理有：⑥（2分）（2分）18.(16分)解：（1）A刚要离开玻璃管时，弹簧对A的弹力F=mAg（2分