安徽省示范高中培优联盟2021-2022学年高二上学期物理冬季联赛试卷
试卷更新日期：2022-01-05 类型：月考试卷
一、单选题
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1. 下列说法中正确的是（ ）A、若电流元在磁场中某点受力为0，则该点磁感应强度为0 B、若某平面在空间中的磁通量为0，则该处依然可能存在磁场 C、磁感线和电场线一样，都是闭合曲线 D、磁场和电场一样，都是物理模型，实际并不存在2. 风力发电是一种环保的电能获取方式，如图为某风力发电站外观图。实验测得风的动能转化为电能的效率约为η=20%，空气的密度是 ， 当地水平风速约为m/s，风力发电机的叶片长度约为m。则一台该风力发电机的功率约为（ ）
A、 B、 C、 D、3. 2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点成功发射升空，神舟十二号载人飞船与天和核心舱及天舟二号组合体成功对接，将中国三名航天员送入“太空家园”，核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的 ， 运行周期约为90min，引力常量。下列说法中正确的是（ ）
A、核心舱在轨道上飞行的速度约为7.9km/s B、仅根据题中数据即可估算出地球密度 C、“太空家园”中静止状态的宇航员的加速度为0 D、理论上火箭从酒泉发射比从文昌发射更节省燃料4. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。若转动过程中小物体始终存在离心的趋势，则该物块转至圆心等高处A点时所受摩擦力大小可能为（ ）
A、2.5N B、6.5N C、10.5N D、14.5N5. 如图1所示，足够长固定绝缘光滑斜面倾角为θ，以斜面底端为坐标原点，沿斜面建立x轴，斜面所在空间存在电场。质量为m、电量为+q可视为质点的滑块在斜面底端由静止释放，空气阻力不计，滑块对原电场无影响，滑块向上运动的一段过程机械能E随位移x变化图像如图2所示，曲线A点处切线斜率最大，以下说法正确的是（ ）
A、滑块运动到点时所受到的电场力最大 B、在过程中，滑块做匀速直线运动 C、当运动到点时，滑块的动能大小为 D、在过程中，滑块电势能和重力势能之和先减小后增大6. 某实验小组设计了如图所示的欧姆表电路和对应表盘，通过调控开关S和调节电阻箱 ， 可使欧姆表具有“×1”、“×10”两种倍率。已知电源电动势V，表头内阻。则下列说法中正确的是（ ）
A、Ω B、表头的满偏电流为100mA C、A应是红表笔，B应是黑表笔 D、开关S断开时，欧姆表的倍率为“×1”二、多选题
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7. 真空中M、N两个等大的均匀带电圆环，其圆心分别为A、C，带电量分别为＋Q、-Q，将它们平行放置，O、A、C三点连线垂直于圆环平面，B为AC的中点。现有质量均为m、带电量分别为-q、+q的甲、乙两微粒（重力不计）分别从O点、A点由静止开始向右运动。已知乙微粒运动到B点时速度。取无穷远处电势为零，忽略两微粒间影响，则下列说法中正确的有（ ）
A、甲微粒向右运动能经过B点 B、乙微粒能运动到C点，且 C、甲微粒将以A点为中心做往返运动 D、乙微粒的最终速度为8. 如图，电源内阻忽略不计，两个定值电阻 ， 滑动变阻器最大阻值为2R，闭合开关，将滑动变阻器滑片从最上端移到最下端。若理想电压表示数变化量的绝对值是 ， 理想电流表、示数变化量的绝对值分别为、 ， 则正确的是（ ）
A、示数减小 B、示数与示数的比值减小 C、与的比值不变且小于 D、滑动变阻器与消耗的总功率先增大后减小9. 如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，△ABC是圆的内接直角三角形，∠BAC=63.5°，O为圆心，半径R=5cm。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量+e的粒子，这些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为12eV，到达C点的粒子电势能为-4eV（取O点电势为零）。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，sin37°=0.6。下列说法正确的是（ ）
A、V B、电场方向由A指向B C、匀强电场的场强大小为1V/cm D、经过圆周上的所有粒子当中，最大动能可能为17eV10. 如图所示，A为放在水平光滑桌面上的足够长的长木板，在它上面放有物块B和C。A、B、C的质量分别为m、5m、m。B、C与A之间的动摩擦因数均为0.1，K为轻滑轮，绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳足够长且都处于水平位置。现用水平方向的恒定外力F拉滑轮，使A的加速度等于0.2g，g为重力加速度。则此时（ ）
A、外力F的大小为2.2mg B、外力F的大小为2.4mg C、C、A之间摩擦力大小为0.1mg D、B、A之间摩擦力大小为0.1mg三、填空题
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11. 在一次郊游活动中，同学们看到一根排污管（管壁厚度可忽略不计）管口水平，大量污水正在以恒定流速满口排出，如图所示。物理教师观察到附近有一根笔直的长度足够的竹竿，于是拿出一把量程足够的卷尺，要求同学们利用竹竿和卷尺测出必要的数据估算管道排污量（所测数据都能在确保安全情况下完成，已知管口的直径相对于其距水面高度可忽略不计，重力加速度为g）。
(1)、根据现有器材和活动目的，同学们应直接测量哪些数据最为合理？（注明各数据的意义和字母符号）。（）(2)、根据所测量的数据及符号写出每秒钟排污体积的表达式V=。四、实验题
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12. 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，并尝试测量这种电池的电动势E和内阻r。有以下器材可供选择：
电压表V：0～1.2V，内阻约为4kΩ；
电流表G：0～300μA，内阻为100Ω；
电阻箱R：0～9999Ω；
开关和导线。
(1)、小组共设计了以下三种实验电路，从实际情况出发，最合理的应是（填“甲”、“乙”或“丙”）。
(2)、若实验时发现电压表坏了，于是小组成员利用剩余器材重新设计了实验电路丁，请你结合实际情况，推断出最有可能的实验方案，并在下面方框中画出电路图。
(3)、小组根据（2）中电路图连接好电路，测量并记录多组数据，在处理数据时，选择以电阻箱阻值R作为横轴、以作为纵轴绘制出一条直线，若已知直线斜率为k、与纵轴截距为b，则该电池的电动势为 ， 内阻为（用题中给出的字母或数据表示）。五、解答题
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13. 如图所示，电容器C=100pF，为0～99.00Ω的电阻箱，电源电动势E=15V，内阻r=5Ω，定值电阻Ω，Ω。现闭合开关S，试求：
(1)、当调整Ω时，电容器a极板所带电荷量；(2)、若移除电容器C，直接用导线连接MN两点，调节为多少时，电源输出功率最大？最大功率为多少？14. 如图甲所示，固定粗糙斜面的倾角为37°，与斜面平行的轻弹簧下端固定在C处，上端连接质量为1kg的小滑块（视为质点），BC为弹簧的原长。现将滑块从A处由静止释放，在滑块从释放至第一次到达最低点的过程中，其加速度a随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示（取沿斜面向下为加速度的正方向），取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2 ， 根据上述过程，试求出下列各量：
(1)、滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)、当x=0时滑块的动能Ek；(3)、弹簧的最大弹性势能Ep。15. 如图所示的平面直角坐标系xOy，第一象限内存在竖直向上的匀强电场 ， 第三、四象限内存在水平向左的匀强电场 ， 在y轴上距O点L=3cm处的O′点固定一长也为L的轻质绝缘细线，细线的一端拴接一质量为m=0.1kg的小球，小球所带电荷量为-q。已知重力加速度g=10m/s2 ， ， ， 现将小球向右拉至细线与y轴正方向成60°角的位置并由静止释放，不计空气阻力，求：
(1)、小球从释放到运动到O点的过程中，小球电势能的变化量；(2)、小球运动到O点时的速度大小；(3)、若小球运动到O点时细线断裂，求之后的运动过程中小球的最小速度。
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