重庆市南岸区2019-2020学年高二上学期期末学业质量调研抽测物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定(    )

A.粒子从a到b，带正电 B.粒子从a到b，带负电

C.粒子从b到a，带正电 D.粒子从b到a，带负电

2. 难度：简单

回旋加速器的核心部分是真空室中的两个相距很近的D形金属盒，把它们放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面向下．连接好高频交流电源后，两盒间的窄缝中能形成匀强电场，带电粒子在磁场中做圆周运动，每次通过两盒间的窄缝时都能被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置引出，如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和粒子() ，比较它们所需的高频交流电源的周期和引出时的最大动能，下列说法正确的是

A. 加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较大

B. 加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大

C. 加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小

D. 加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较小

3. 难度：简单

如图所示为两分子系统的势能E_P与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是(   )

A.当r大于r₁时，分子间的作用力表现为引力

B.当r等于r₂时，分子间的作用力表现为斥力

C.当r小于r₁时，分子间的作用力表现为斥力

D.在r由r₁变到r₂的过程中，分子间的作用力做负功

4. 难度：简单

—质量为m的铁锤，以速度v，竖直打在木桩上，经过Δt时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（    ）

A.mgΔt B. C. D.

5. 难度：中等

如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为．下列判断正确的是

A. B.

C. D.

6. 难度：中等

如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动．磁场的磁感应强度B=1.0×10^-2T，线圈的边长ab=20cm、bc=10cm，匝数n=400，线圈总电阻r=2.0Ω，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=18Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，线圈的转速n₀=50r/s．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是（   ）

A.交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=25cos50t(V)

B.交流电压表的示数为17.8V

C.从t=0时刻开始转过30°的过程中，通过电阻的电量为2.0×10^-3C

D.电阻R上的热功率为3.24W

7. 难度：中等

如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，E_P表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）

A.θ增大，E增大 B.θ增大，E_P不变

C.θ减小，E_P增大 D.θ减小，E不变

二、多选题

8. 难度：中等

一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边．小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，其运动轨迹如图所示．船相对于水的初速度大小均相同，且方向垂直于河岸，船在渡河过程中船头方向始终不变．由此可知

A.小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同

B.沿AC轨迹渡河所用时间最短

C.沿AC和AD轨迹小船都是做匀变速运动

D.AD是匀减速运动的轨迹

9. 难度：简单

下列说法正确的是（ ）

A.光的粒子性被光电效应和康普顿效应所证实

B.α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构

C.β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流

D.比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

10. 难度：困难

如图所示，小车板面上的物体质量为m=8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s²，随即以1m/s²的加速度做匀加速直线运动．下列说法中正确的是（ ）

A. 物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化

B. 物体受到的摩擦力先减小、后增大，先向左、后向右

C. 当小车加速度（向右）为0.75m/s²时，物体不受摩擦力作用

D. 小车以1m/s²的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N

11. 难度：中等

如图所示，在矩形区域abcd内有匀强电场和匀强磁场已知电场方向平行于ad边且由a向d，磁场方面垂直于abcd平面，ab边长为，ad边长为一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为的速度射入场区，恰好作匀速直线运动；若撤去电场，其它条件不变，则粒子从c点射出场区（粒子重力不计）.下列说法正确的是（ ）

A.磁场方面垂直abcd平面向外

B.撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间为

C.若撤去磁场，其它条件不变，则粒子在电场中运动时间为

D.若撤去磁场，其它条件不变，则粒子射出电场时的速度大小为

12. 难度：中等

如图所示，矩形ABCD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AB边长为d，BC边长为2d，O是BC边的中点，E是AD边的中点，在O点有一粒子源，可以在纸面内向磁场内各个方向射出质量均为m、电荷量均为q、有同种电性的带电粒子，粒子射出的速度大小相同，速度与OB边的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场，不计粒子的重力，则（   ）

A. 粒子带正电

B. 粒子运动的速度大小为

C. 粒子在磁场中运动的最长时间为

D. 磁场区域中有粒子通过的面积为

13. 难度：中等

一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地．汽车先做匀加速运动，接着做匀减速运动，开到乙地刚好停止．其v-t图象如图所示，那么在0～t₀和t₀～3t₀两段时间内（　　）

A.加速度大小比为2：1 B.位移大小比为1：3

C.平均速度大小比为2：1 D.平均速度大小比为1：1

14. 难度：简单

如图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A、B通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平方向成θ角，不计所有摩擦．当两球静止时，OA绳沿竖直方向，OB绳与杆的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）

A.小球A可能受到3个力的作用

B.小球B一定受到3个力的作用

C.小球A、B的质量之比：：tanθ

D.小球A、B的质量之比：=tanθ：1

15. 难度：中等

如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A，B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的图象如图乙所示（重力加速度为g），则（  ）

A.施加外力前，弹簧的形变量为

B.外力施加的瞬间，A，B间的弹力大小为

C.A，B在时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零

D.弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值

16. 难度：中等

如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有三条水平虚线、、，它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ宽度均为d，两区域分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框，从上方一定高度处由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过进入磁场Ⅰ时，恰好以速度做匀速直线运动；当ab边在越过运动到之前的某个时刻，线框又开始以速度做匀速直线运动，重力加速度为在线框从释放到穿出磁场的过程中，下列说法正确的是（  ）

A.线框中感应电流的方向不变

B.线框ab边从运动到所用时间大于从运动到所用时间

C.线框以速度做匀速直线运动时，发热功率为

D.线框从ab边进入磁场到速度变为的过程中，减少的机械能ΔE_机与重力做功的关系式是ΔE_机=W_G+

三、实验题

17. 难度：中等

研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率．步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为______mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图2可知其直径为______cm；

（3）该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R（阻值约为200欧）

电流表A₁（量程0~4mA，内阻约50Ω）

电流表A₂（量程0~15mA，内阻约30Ω）

电压表V₁（量程0~3V，内阻约10kΩ）

电压表V₂（量程0~15V，内阻约25 kΩ ）

直流电源E（电动势3V，内阻不计）

滑动变阻器R₁（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器R₂（阻值范围0~20kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

开关S、导线若干

电流表应用______，电压表应用______，滑动变阻器应用______（填所用器材的代号）

18. 难度：中等

用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源（电动势约3 V，内阻约2 Ω），保护电阻R₁（阻值10 Ω）和R₂（阻值5 Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。

实验主要步骤：

①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；

②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；

③以U为纵坐标，I为横坐标，做U–I图线（U、I都用国际单位）；

④求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。

回答下列问题：

（1）电压表最好选用__________；电流表最好选用_________。

A．电压表（0~3 V，内阻约15 kΩ）  B．电压表（0~3 V，内阻约3 kΩ）

C．电流表（0~200 mA,内阻约2 Ω）  D．电流表（0~30 mA,内阻约2 Ω）

（2）选用k、a、R₁和R₂表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______，r=______，代入数值可得E和r的测量值。

19. 难度：中等

图（a）为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路．

（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R₁和R₂为阻值固定的电阻．若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA．由题给条件和数据，可求出_____Ω，______Ω．

（2）现用—量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA．电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R₀有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω．则R₀应选用阻值为Ω的电阻，R应选用最大阻值为Ω的滑动变阻器．

（3）若电阻R₁和R₂中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图（b）的电路可以判断出损坏的电阻．图（b）中的为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图（a）虚线框内的电路．则图中的d点应和接线柱（填“b”或“c”）相连．判断依据是：．

四、解答题

20. 难度：中等

如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电．改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化．

（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义．

（2）a．请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；

b．请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件．

（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和．

21. 难度：中等

如图所示，在矩形区域abcd内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场矩形区域的边长ab=L，ad=3L．一粒子源处在ad边中点O，在t=0时刻粒子源垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与Od的夹角分布在0～180°范围内．已知在bc边能接受到的最早到达的粒子时间为t=t₀，粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求

（1）粒子在磁场中的运动周期T；

（2）粒子的比荷；

（3）粒子在磁场中运动的最长时间．

22. 难度：中等

如图所示，是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置．半径为R的光滑半圆管道（管道内径远小于R）竖直固定于水平面上，管道最低点B恰与粗糙水平面相切，弹射器固定于水平面上．某次实验过程中，一个可看作质点的质量为m的小物块，将弹簧压缩至A处，已知A、B相距为L．弹射器将小物块由静止开始弹出，小物块沿圆管道恰好到达最髙点C．已知小物块与水平面间的动摩擦因素为μ，重力加速度为g，求：

（1）小物块到达B点时的速度v_B及小物块在管道最低点B处受到的支持力；

（2）小物块在AB段克服摩擦力所做的功；

（3）弹射器释放的弹性势能E_p．