湖南省岳阳市2019-2020学年高二下学期物理教学质量监测试卷

试卷更新日期：2020-09-07 类型：期末考试

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一、单选题

1. 北京时间2018年12月8日2时23分我国在西昌成功发射第四颗月球探测器嫦娥四号。12月30日嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制，顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道。2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的东经177.6度、南纬45.5度附近，成为世界首个在月球背面软着陆巡视探测的航天器。下列有关说法不正确的是（）

A、2019年1月3日10时26分是时刻 B、东经177.6度、南纬45.5度表示位置 C、在观测嫦娥四号绕月球运行的轨迹时可将其看成质点 D、在研究嫦娥四号在环月轨道实施变轨的姿态时可将其看成质点

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2. 甲、乙两个物体从同一位置，沿同一直线做匀变速直线运动，两物体的 $v - t$ 图像如图所示，则（）

A、甲、乙两物体运动方向相反 B、甲物体的加速度大于乙物体的加速度 C、 $t = 3 s$ 时，甲、乙两物体相遇 D、 $0 ～ 3 s$ 内，甲物体位移为 $18m$

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3. 如图所示，通电长直导线L与矩形导体框放在同一绝缘水平面上，两者相距较近，当导体框水平向右平移时，下列说法正确的是（）

A、导体框中没有感应电流 B、导体框中有顺时针方向的感应电流 C、导体框中有逆时针方向的感应电流 D、导体框中感应电流方向先沿顺时针再沿逆吋针

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4. 为了练习“套环”技术，小明同学向放在水平地面上正前方的矿泉水瓶水平抛掷铁环，结果铁环没有套中矿泉水瓶而落在其前方。不计空气阻力，若要套中水瓶，可以调整为（）

A、保持抛掷点不变，增大初速度 B、保持抛掷点不变，减小初速度 C、提升抛掷点高度，增大初速度 D、提升抛掷点高度，初速度不变

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5. 甲、乙两物体沿同一直线相向运动，碰撞前甲物体的速度大小是 $6m/s$ ，乙物体的速度大小是 $2m/s$ 。碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度大小都是 $4m/s$ 。则甲、乙两物体的质量之比是（）

A、1∶1 B、1∶3 C、3∶5 D、5∶3

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6. 如图所示，倾角为 $θ$ 的固定斜面上有一质量为m的物体，分别用平行于斜面的推力 $F_{1}$ 和水平推力 $F_{2}$ 作用于物体上，均能使物体以相同的加速度沿斜面匀加速上滑，则物体与斜面之间的动摩擦因数 $μ$ 为（）

A、 $\frac{F_{2} \cos θ - F_{1}}{F_{2} \sin θ}$ B、 $\frac{F_{2} \cos θ + F_{1}}{F_{2} \sin θ}$ C、 $\frac{F_{2} \sin θ - F_{1}}{F_{2} \cos θ}$ D、 $\frac{F_{2} \sin θ + F_{1}}{F_{2} \cos θ}$

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7. 在A、B两处分别固定两个点电荷，电荷量大小分别为 $Q_{A}$ 和 $Q_{B}$ ，在两者形成的电场中，有一条过 $C D$ 两点的电场线如图中实线所示，其中C点的电场强度方向平行直线 $A B$ 向左，且 $A C > B C$ ，则（）

A、D点电势高于C点电势 B、A带负电，B带正电，且 $Q_{A} > Q_{B}$ C、A带负电，B带正电，且 $Q_{A} < Q_{B}$ D、若 $A B$ 连线上有一点F，且 $B F = B C$ ，则将一正点电荷从C移到F，电场力做负功

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8. 高速公路的ETC不停车电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别起始线到自动栏杆的水平距离。某汽车以 $36km/h$ 的速度匀速驶入ETC通道，当车头到达识别起始线时ETC天线立即识别车载器上的电子标签，经过 $0 .3s$ 车载器发出“滴”的一声予以回应，此时司机发现前方的自动栏杆并未抬起，司机经过 $0 .7s$ 的反应时间后才刹车，汽车恰好没有撞杆。已知刹车的加速度大小为 ${5m/s}^{2}$ ，则该ETC通道的长度约为（）

A、 $7m$ B、 $10m$ C、 $17m$ D、 $20m$

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二、多选题

9. 如图所示，变压器为理想变压器，输入端a、b接入电压有效值不变的交流电， $R_{0}$ 为定值电阻。现将滑动变阻器R的滑片由图示位置向下滑动，则下列推断正确的是（）

A、电流表 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 示数增大 B、电压表 $V_{1}$ 示数不变， $V_{2}$ 、 $V_{3}$ 示数减小 C、变压器的输入功率增加 D、滑动变阻器R消耗的功率一定增加

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10. 中国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星原定于2020年6月16日发射，“中国北斗”将进一步造福全球，也将更加广泛而深刻地影响人们的生活。此系统由中圆轨道（轨道半径约 $28000km$ ）、倾斜高轨道和同步轨道（两种卫星轨道半径相等约为 $42000km$ ）多个卫星组成。则下列关于北斗卫星的说法正确的是（）

A、倾斜高轨道和同步轨道卫星周期不相等 B、北斗三号导航系统所有卫星绕地球运行的线速度均小于 $7 .9km/s$ C、中圆轨道卫星线速度约为同步卫星线速度的1.5倍 D、中圆轨道卫星线速度约为同步卫星线速度的1.2倍

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11. “用筷子夹玻璃球”是一个训练反应与协调能力的小游戏。如图所示，用筷子夹住质量为m的小球静止在空中，若两根筷子和小球球心在同一竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为 $θ$ ，则下列说法正确的是（）

A、若筷子与小球接触面粗糙，则小球一定受摩擦力 B、若筷子与小球接触面粗糙，则小球不一定受摩擦力 C、若筷子与小球接触面粗糙，则筷子对小球的弹力大小唯一确定 D、若筷子与小球接触面光滑，在减小使小球缓慢下移的过程中，筷子对小球的弹力将逐渐变大

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12. 如图所示，两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨与水平面之间的倾角 $θ = 30^{°}$ ，两导轨间距离为L，下端接有阻值为R的电阻。导轨上质量为m、长度为L，电阻为R的金属棒 $ab$ 与一个上端固定、劲度系数为k的轻质绝缘弹簧相接，整个装置处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。现金属棒从弹簧原长处获得初速度 $v_{0}$ 开始运动，假设金属棒运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则（）

A、开始运动时金属棒的加速度一定为 $\frac{1}{2} g$ B、开始运动时金属棒两端的电压为 $\frac{B L v_{0}}{2}$ C、金属棒 $ab$ 最终将停在与初始位置距离 $x = \frac{m g}{2 k}$ D、电阻R产生的总热量小于 $\frac{1}{4} m v_{0}^{2} + \frac{m^{2} g^{2}}{8 k}$

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三、实验题

13. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组使用了如左图所示的装置。
打点计时器使用的交流电的频率为 $50Hz$ 。

(1)、他们用小垫块将长木板无滑轮的一端垫高的目的是。

(2)、如图是某次实验得到的纸带，纸带上标出A、B、C、D、E五个计数点，且相邻两个计数点之间还有4个打出的点未画出。则 $A C$ 两点的距离 $x_{A C} =$ $cm$ ，小车下滑的加速度大小为 ${m/s}^{2}$ （保留3位有效数字）。

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14. 某实验小组测量一个待测电阻 $R_{x}$ 的阻值，实验室提供了如下器材：
待测电阻 $R_{x}$ ：阻值约为 $100 Ω$ ；

电源E：电动势约为 $3 .0V$ ，内阻不计；

电压表V：量程 $15V$ ，内阻 $R_{V} \approx 15 kΩ$ ；

电流表 $A_{1}$ ：量程为 $30mA$ ，内电阻 $r_{1} \approx 10 Ω$ ；

电流表 $A_{2}$ ：量程为 $300 μ A$ ，内电阻 $r_{2} = 10 Ω$ ；

定值电阻R： $R = 9990 Ω$ ；

滑动变阻器 $R_{1}$ ：最大阻值为 $20 Ω$ ；

滑动变阻器 $R_{2}$ ：最大阻值为 $20kΩ$ ；

单刀单掷开关S，导线若干。

要求实验中尽可能准确地测量 $R_{x}$ 的阻值，请回答下面问题：

(1)、在实验中，为了测量待测电阻两端的电压，可采用的方法是__________。

A、直接用电压表V B、将电流表 $A_{2}$ 与定值电阻R串联，改装成电压表 C、将电流表 $A_{2}$ 与定值电阻R并联，改装成电压表

(2)、请选用合适的器材，在方框中画出实验电路图（需标注所用实验器材的符号）。

(3)、测电阻测量值的表达式为 $R_{x} =$ 。（其中可能会用到的电表数据：电压表V的示数为U，电流表 $A_{1}$ 的示数为 $I_{1}$ ，电流表 $A_{2}$ 的示数为 $I_{2}$ ）

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四、解答题

15. 据最新消息，目前正在上海江南造船厂建造的003型航母采用了领先世界的综合电力系统，它是世界上首型常规动力电磁弹射航母。在一艘装有弹射系统的航空母舰上，正进行某型号的战斗机在航母静止时的弹射起飞测试，已知该战斗机在航母跑道上加速时可产生的最大加速度为 ${5m/s}^{2}$ ，当飞机的速度达到 $50m/s$ 时才能离开航空母舰起飞，而弹射器能使飞机瞬间获得的最大初速度为 $40m/s$ ，求：

(1)、该战斗机经弹射后在跑道上至少要运动多长时间才能起飞？

(2)、若要求该战斗机在航母上不弹射由静止加速起飞，则该舰跑道至少应为多长？

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16. 如图所示，固定于水平面上的两光滑平行金属导轨 $C D$ 、 $E F$ 处在竖直向下磁感应强度大小 $B = 0.4 T$ 的匀强磁场中，导轨电阻不计，轨道间距 $L = 1 m$ 且足够长， $D E$ 端接一个 $R = 3 Ω$ 的定值电阻，一质量 $m = 1 kg$ 、长度为L、阻值 $r = 1 Ω$ 的金属棒 $M N$ 平行 $D E$ 放在导轨上。在金属棒上施加一水平向右的拉力F，使得金属棒 $M N$ 沿导轨以速度 $v = 4 m/s$ 向右做匀速运动，求：

(1)、拉力F的大小？

(2)、当金属棒运动到与 $D E$ 距离为 $x_{0} = 8 m$ 处时撤去拉力F，以此时为0时刻，若仍要金属棒继续做匀速直线运动，则从 $t = 0$ 开始，磁感应强度 $B_{t}$ 随时间t变化的关系式？

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17. 长为 $2 \sqrt{3} L$ 、间距为 $3 L$ 的两水平金属极板位于竖直平面内，两极板间加一恒定电压，剖面图如图所示，两极板右端连线 $N Q$ 与 $C D$ （ $C D // N Q$ ）相距 $2 \sqrt{3} L$ ， $N Q$ 与 $C D$ 两竖直平行线之间充满垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m，电量为 $+ q$ 的粒子从紧靠上极板左端M点以初速度 $v_{0}$ 水平射入，不计粒子的重力，求：

(1)、若要使该粒子从与N点距离为L的P点射出，则此情况下两极板间电压的大小？

(2)、若改变两极板间恒定电压的大小，粒子经板间电场进入磁场后都不会从磁场的右边界射出，求磁场的磁感应强度B的取值范围？

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18. 如图所示，从A点以某一水平初速度抛出质量 $m = 2 kg$ 的小工件（可视为质点），当工件运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角 $∠ B O C = 37 °$ 固定光滑圆弧轨道 $B C$ ，经圆孤轨道后滑上与C点等高、紧靠圆弧轨道且静止在光滑水平面的长木板，长木板右端固定一轻质弹簧，工件压缩弹簧后被弹回并最终停在长木板的左端（弹簧始终在弹性限度内）。已知圆弧轨道C端切线水平，长木板的质量 $M = 1 kg$ ，A、B两点相对C的竖直高度分别为 $H = 1 m$ ， $h = 0.55 m$ ，（取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）求：

(1)、工件在B点时的速度大小？

(2)、工件滑动至圆弧轨道C点时受到轨道的支持力大小？

(3)、运动过程中弹簧的最大弹性势能 $E_{p m}$ ？

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