江西省重点中学金太阳省联考2021-2022学年高二上学期物理月考试卷

试卷更新日期：2022-01-25 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识。如图所示，在人将弓拉开的过程中，下列说法正确的是（）

A、人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变大 B、人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变小 C、人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变大 D、人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变小

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2. 如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R₀是定值电阻。在潜水器完成科考任务上浮的过程中，下列说法正确的是（）

A、传感器两端的电压减小 B、通过显示器的电流减小 C、电路的总功率可能不变 D、传感器的功率一定减小

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3. 2021年9月27日，中华人民共和国第十四届运动会在西安顺利闭幕。运动会期间一重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，其夹角为 $θ$ ，则（）

A、 $θ$ 越大，运动员对地面的压力越大 B、 $θ$ 越小，运动员对地面的压力越大 C、地面对运动员的作用力大小等于G D、 $θ$ 越小，地面对运动员的作用力越小

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4. 如图所示，闭合矩形导体框在水平方向的匀强磁场中绕其竖直方向的对称轴OO'匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体框的边长分别为a和b，转动的周期为T，导体框从图示位置开始转动并开始计时，则下列说法正确的是（）

A、因为磁通量是矢量，所以比较磁通量时需要考虑磁感线从面的哪一侧穿过 B、0时刻穿过导体框的磁通量为Bab C、 $\frac{1}{2} T$ 时刻穿过导体框的磁通量为Bab D、 $\frac{1}{12} T$ 时刻穿过导体框的磁通量为 $\frac{1}{2} B a b$

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5. 2021年10月16日，搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号”F遥十三运载火箭将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，并且与中国“天宫”空间站实现对接。已如“天宫”空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为r，地球的质量为M，地球可看成质量分布均匀的球体，引力常量为G。则“天宫”空间站运行周期的平方为（）

A、 $\frac{4 π^{2} r^{3}}{G M}$ B、 $\frac{π^{2} r^{3}}{2 G M}$ C、 $\frac{4 π^{2} M}{G r^{3}}$ D、 $\frac{π^{2} r^{3}}{4 G M}$

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6. 如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度。下列说法正确的是（）

A、使A、B两板靠近一些，静电计指针张角增大 B、使A、B两板正对面积减小一些，静电计指针张角减小 C、断开开关S，使A板向右平移一些，静电计指针张角增大 D、断开开关S，在两板间插入有机玻璃，静电计指针张角减小

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7. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量m=2×10³kg，汽车受到的阻力为车重的 $\frac{1}{5}$ ，取重力加速度大小g=10m/s² ，下列说法正确的是（）

A、汽车的最大速度为15m/s B、汽车的额定功率为120kW C、汽车的速度大小为16m/s时，加速度大小为2.5m/s² D、在前5s内汽车牵引力做的功为2×10⁵J

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8. 质谱仪的工作原理图如图所示，若干电荷量均为+q（q>0）而质量m不同的带电粒子经过加速电场加速后，垂直电场方向射入速度选择器，速度选择器中的电场E和磁场B₁的方向都与粒子速度 $v$ 的方向垂直，且电场E的方向也垂直于磁场B₁的方向。通过速度选择器的粒子接着进入匀强磁场B₂中，沿着半圆周运动后到达照相底片上形成谱线。若测出谱线到狭缝P的距离为x，不计带电粒子受到的重力和带电粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（）

A、速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B、这些带电粒子通过狭缝P的速率都等于EB₁ C、x与这些带电粒子的质量m成正比 D、x越大，带电粒子的比荷越大

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二、多选题

9. 随着汽车不断普及，对于安全驾驶的要求越来越高．路考是驾照考试的指定科目，路考中有一项是定点停车，路考过程中某辆车运动的 $v - t$ 图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A、 $1 s \sim 2 s$ 内，汽车匀速行驶 B、 $2 s \sim 4 s$ 内，汽车的加速度大小为 $1 m / s^{2}$ C、汽车在 $0 \sim 1 s$ 内的加速度小于 $2 s \sim 4 s$ 内的加速度 D、汽车在 $0 \sim 1 s$ 内的运动方向与 $2 s \sim 4 s$ 内的运动方向相反

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10. 如图所示，水平导轨间距为d，在导轨中接有电源E和定值电阻R，导轨上固定了三根用同种材料制成的粗细相同的导体棒a、b、c，其中a为长度L_a=d的直导体棒并垂直导轨放置，b为长度为L_b=2d的倾斜直导体棒，c为长度L_c=2d的弯曲导体棒，其固定在导轨上的两个端点M、N间的距离为d，导轨电阻不计。现将装置于垂直纸面向外的与强磁场中，接通电源后，三根导体棒受到的安培力的大小关系正确的是（）

A、 $F_{a} > F_{b}$ B、 $F_{a} > F_{c}$ C、 $F_{a} = F_{b}$ D、 $F_{b} < F_{c}$

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11. 如图甲所示，一质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，在t=0时刻，在水平外力F的作用下物体开始运动0~t₀时间内物体的加速度a随时间t的关系如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

A、t₀时刻，力F等于0 B、t₀时刻，力F大小为 $μ m g$ C、t₀时刻，物体的速度等于0 D、在0到t₀时间内，物体的速度逐渐变大

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12. 如图所示，边长为L的正三角形ABC固定于水平面内，C为光滑固定绝缘直轨道CD的最低点，D点位于AB中点O的正上方，DA、DB的长度都为L，一对电荷量均为-Q（Q>0）的点电荷分别固定于A、B两点。将质量为m、电荷量为+q（q>0）的小球从轨道上的D点由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度大小为g，且 $k \frac{Q q}{L^{2}} = \frac{\sqrt{3}}{4} m g$ ，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）

A、轨道上D点的电场强度大小为 $\frac{3 m g}{4 q}$ B、小球刚到达C点时，其加速度为 $\frac{\sqrt{2}}{2} g$ C、小球刚到达C点时，其动能为 $\frac{\sqrt{6}}{2} m g L$ D、小球在沿直轨道CD下滑的过程中，电势能先减小后增大

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三、实验题

13. 东风中心课外物理兴趣实验小组利用如图甲所示的装置“探究加速度与力的关系”，已知小车的质量为M，单个钩码的质量为m，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，动滑轮质量不计，实验步骤如下
①安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带上的数据求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示数；
①改变钩码的数量，重复步骤③，求得小车在不同拉力作用下的加速度。
根据上述实验过程，回答以下问题：

(1)、对于上述实验，下列说法正确的是____。

A、钩码的质量应远小于小车的质量 B、小车的加速度与钩码的加速度大小相等 C、与小车相连的细线与长木板一定要平行 D、一定要记录所挂钩码的质量

(2)、实验中打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，由该纸带上的数据可求出小车的加速度大小a=m/s²（结果保留两中位有效数字）

(3)、由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像如图丙所示，则图线的斜率为。（用题中涉及的物理量符号表示）

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14. 小华同学正准备测定一节干电池的电动势和内阻，备有下列器材：
A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）；
B．电流表A（量程为0.6A，内阻为0.1Ω）；
C．电流表G（满偏电流为500μA，内阻R_g=590Ω）；
D．滑动变阻器R₁（阻值范围为0～50Ω，允许通过的最大电流为2A）；
E.定值电阻（阻值为1.5Ω，允许通过的最大电流为1A）；
F.定值电阻（阻值为5Ω，允许通过的最大电流为2A）；
G.电阻箱R（阻值范围为0～9999Ω）；
H.开关和导线若干。

(1)、小华同学设计的实验电路图如图甲所示。由于没有电压表，小华同学经过思考，发现将电流表G与电阻箱串联后便可将该电流表改装成量程为2V的电压表，则电阻箱的阻值应调整为Ω；保护电阻R₀应选用（选填“E”或“F”）。

(2)、实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于（选填“a”或“b”）端。

(3)、在器材选择正确的情况下，按正确操作进行实验，通过调节滑动变阻器，得到了多组I₁、I₂数据（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数）。小华同学利用测出的数据绘出的I₁-I₂图线如图乙所示，则该电池的电动势E=V、内阻r=Ω。（结果均保留小数点后两位）

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四、解答题

15. 民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一个连接出口与地面的斜面，机上人员可沿斜面滑行到地面上，如图甲所示，图乙是其简化模型。若紧急出口的下沿距地面的高度h=2.5m，气囊所构成的斜面的长度L=5.0m，质量m=55kg的某旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端。已知旅客与斜面间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{6}$ ，取重力加速度大小g=10m/s² ，不计空气阻力及斜面的形变，旅客下滑过程中可视为质点，求：

(1)、旅客沿斜面下滑时的加速度大小；

(2)、旅客滑到斜面底端时的速度大小。

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16. 如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.4m，OD为半圆形轨道的半径且与AB平行。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小 $E = 1.5 \times 1 0^{4} N / C$ 。现有一电荷量q=+1.0×10^-4C、质量m=0.2kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到半圆形轨道上D点时受到轨道的压力大小F_N=13N。已知带电体与水平轨道间的摩擦因数 $μ = 0.4$ ，取重力加速度大小g=10m/s² ，不计空气阻力。求：

(1)、带电体运动到D点时的速度大小 $v_{D}$ ；

(2)、释放点P到半圆形轨道最低点B的距离L₁；

(3)、带电体经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离L₂。

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17. 如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N的长度及间距均为2R，电容器两极间的电压为U且上极板M带正电。两板中心线为AC，在两板间半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，两板及左右侧边缘连线均与磁场边界恰好相切。一电荷量为+q（q>0）的带电粒子从左侧A点以一定的水平初速度射入，恰好沿AC匀速运动，不计粒子受到的重力。

(1)、求带电粒子的初速度的大小v₀；

(2)、若两极板不带电，保持磁场不变，带电粒子仍从左侧A点以水平初速度v₀射入，粒子恰好从上极板左边缘射出，求带电粒子的质量m；

(3)、若两极板不带电，保持磁场不变，调整带电粒子入射的速度大小和方向，当带电粒子从左侧A点斜向下且入射方向与中心线AC的夹角为30°时，带电粒子垂直打在极板上的D点（图中未画出）；当带电粒子从左侧A点斜向下且入射方向与中心线AC的夹角为60°时，带电粒子垂直打在极板上的F点（圈中未画出），求D、F两点间的距离。

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