2020届河北省高三下学期第二次调研考试理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示，由绝缘轻杆构成的正方形ABCD位于竖直平面内，其中AB边位于水平方向，顶点处分别固定一个带电小球。其中A、B处小球质量均为m，电荷量均为2q(q>0)；C、D处小球质量均为2m，电荷量均为q。空间存在着沿DB方向的匀强电场，在图示平面内，让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则四个小球所构成的系统（   ）

A.电势能增加，重力势能增加

B.电势能不变，重力势能不变

C.电势能减小，重力势能减小

D.电势能不变，重力势能增加

2. 难度：中等

空间存在一静电场，x轴上各点电势随x变化的情况如图所示。若在-x₀处由静止释放一带负电的粒子，该粒子仅在电场力的作用下运动到x₀的过程中，下列关于带电粒子的a-t图线，v-t图线，E_k-t图线，E_p-t图线正确的是（  ）

A.  B.  C.  D.

3. 难度：中等

2010 年命名为“格利泽 581g”的太阳系外行星引起了人们广泛关注，由于该行星的温度可维持表面存在液态水，科学家推测这或将成为第一颗被发现的类似地球世界，遗憾的是一直到 2019 年科学家对该行星的研究仍未有突破性的进展。这颗行星距离地球约 20 亿光年(189.21 万亿公里)，公转周期约为 37 年，半径大约是地球的 2 倍，重力加速度与地球相近。则下列说法正确的是

A.飞船在 Gliese581g 表面附近运行时的速度小于 7.9km/s

B.该行星的平均密度约是地球平均密度的

C.该行星的质量约为地球质量的 8 倍

D.在地球上发射航天器前往“格利泽 581g”，其发射速度不能超过 11.2km/s

4. 难度：中等

如图所示，在光滑绝缘的水平面上，虚线左侧无磁场，右侧有磁感应强度的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，质量、带电量的小球C静置于其中；虚线左侧有质量，不带电的绝缘小球A以速度进入磁场中与C球发生正碰，碰后C球对水平面压力刚好为零，碰撞时电荷不发生转移，g取10m/s ²，取向右为正方向．则下列说法正确的是（    ） 

A.碰后A球速度为 B.C对A的冲量为

C.A对C做功0.1J D.AC间的碰撞为弹性碰撞

二、多选题

5. 难度：困难

如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R₄的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（     ）

A.电压表读数减小

B.小球的电势能减小

C.电源的效率变高

D.若电压表、电流表的示数变化量分别为 和 ，则

6. 难度：中等

如图的实验中，分别用波长为的单色光照射光电管的阴极K，测得相应的遏止电压分别为U₁和U₂．设电子的质量为m，带电荷量为e，真空中的光速为c，极限波长为，下列说法正确的是（   ）

A.用波长为的光照射时，光电子的最大初动能为

B.用波长为的光照射时，光电子的最大初动能为

C.普朗克常量等于

D.阴极K金属的极限频率为

7. 难度：中等

如图所示，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，O点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半圆弧的A点(O、A等高，不计A处摩擦)，轻绳一端系在竖直杆上的B点，另一端连接一个小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间，已知整个装置处于静止状态时，α＝30°，β＝45°则（    ）

A.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变

B.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移

C.静止时剪断A处轻绳瞬间，小球P的加速度为g

D.小球P与小球Q的质量之比为

8. 难度：中等

如图，有一截面为矩形有界匀强磁场区域ABCD，AB=3L，BC=2L在边界AB的中点上有一个粒子源，沿与边界AB并指向A点方向发射各种不同速率的同种正粒子，不计粒子重力，当粒子速率为v₀时，粒子轨迹恰好与AD边界相切，则 （   ）

A.速率小于v₀的粒子全部从CD边界射出

B.当粒子速度满足时，从CD边界射出

C.在CD边界上只有上半部分有粒子通过

D.当粒子速度小于时，粒子从BC边界射出

三、实验题

9. 难度：中等

如图甲，是“探究功与速度变化的关系”的实验装置，当质量为的小车，在1条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为；当用2条、3条完全相同的橡皮筋进行第2次、第3次实验时，由于每次实验中橡皮筋的拉伸长度相同，因此第2次、第3次实验中，橡皮筋对小车做的功分别为、，每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带求出。则：

（1）关于该实验，下列说法中正确的是__（填选项序号字母）。

A．必须平衡摩擦力

B．打点计时器可以用干电池供电

C．每次实验，小车必须从同一位置由静止释放

D．可以选用规格不相同的橡皮筋

（2）图乙为某次用1条橡皮筋实验打出的纸带，测得、、、、相邻两点间的距离分别为，，，，则小车获得的最大速度为__。如果用2条橡皮筋做实验，那么，在理论上，小车获得的最大动能为__（结果保留两位有效数字）。

10. 难度：中等

如图甲所示为某电阻随摄氏温度变化的关系，图中表示时的电阻，表示图线的斜率。若用该电阻与电池（电动势为，内阻为）、电流表（内阻为）、滑动变阻器串连起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻测温计”。

（1）实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度，则的刻度应在刻度的_________________（填“左”或“右”）侧。

（2）在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用（表示滑动变阻器接入的阻值）等物理量表示所测温度与电流的关系式：____________.

（3）由（2）知，计算温度和电流的对应关系需要先测量电流表的内阻（约为）。已知实验室有下列器材：

A.电阻箱（）

B.电阻箱（）

C.滑动变阻器（）

D.滑动变阻器（）

此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等。

请在虚线框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻的电路___________；在这个实验电路中，电阻箱应选______________，滑动变阻器应选_________________。（填仪器前的选项字母）。

四、解答题

11. 难度：困难

如图所示，一块质量为kg，长为m的均质薄木板静止在足够长的水平桌面上，在木板的左端静止摆放着质量为kg的小木块（可视为质点），薄木板和小木块之间的动摩擦因数为，薄木板与地面之间的动摩擦因数为．在时刻，在木板左端施加一水平向左恒定的拉力N，取m/s²．则：

（1）拉力刚作用在木板上时，木板的加速度大小是多少？

（2）如果一直作用在上，那么经多少时间将离开？

（3）若在时间s末撤去，再经过多少时间和第一次速度相同？在此情况下，最终在上留下的痕迹的长度是多少？

12. 难度：中等

如图所示，在xOy平面内y轴与MN边界之间有沿x轴负方向的匀强电场，y轴左侧（I区）和MN边界右侧（II区）的空间有垂直纸面向里的匀强磁场，且MN右侧的磁感 应强度大小是y轴左侧磁感应强度大小的2倍，MN边界与y轴平行且间距保持不变.一质量为m、电荷量为-q的粒子以速度从坐标原点O沿x轴负方向射入磁场，每次经过y轴左侧磁场的时间均为，粒子重力不计.

（1）求y轴左侧磁场的磁感应强度的大小B;

（2）若经过时间粒子第一次回到原点O,且粒子经过电场加速后速度是原来的4倍，求电场区域的宽度d

（3）若粒子在左右边磁场做匀速圆周运动的 半径分别为R₁、R₂且R₁<R_2,要使粒子能够回到原点O,则电场强度E应满足什么条件？

五、多选题

13. 难度：中等

一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V﹣T图象如图所示，p_a、p_b、p_c分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是（　　）

A.过程a到b中气体一定吸热

B.p_c＝p_b＞p_a

C.过程b到c气体吸收热量

D.过程b到c中每一个分子的速率都减小

E.过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功

六、解答题

14. 难度：简单

如图所示，连通器中盛有密度为ρ的部分液体，两活塞与液面的距离均为l，其中密封了压强为p₀的空气，现将右活塞固定，要使容器内的液面之差为l，求左活塞需要上升的距离x．

七、多选题

15. 难度：中等

在某均匀介质中，甲、乙两波源位于O点和Q点，分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波，某时刻两波波形如图中实线和虚线所示，此时，甲波传播到x=24m处，乙波传播到x=12m处，已知甲波波源的振动周期为0.4s，下列说法正确的是________．

A.甲波波源的起振方向为y轴正方向

B.甲波的波速大小为20m/s

C.乙波的周期为0.6s

D.甲波波源比乙波波源早振动0.3s

E.从图示时刻开始再经0.6s，x=12m处的质点再次到达平衡位置

八、解答题

16. 难度：中等

由某种材料制成的直角三角形棱镜，折射率n₁=2，AC边长为L，∠C=，∠B= ，AB面水平放置。另有一半径为，圆心角的扇形玻璃砖紧贴AC边放置，圆心O在AC中点处，折射率n₂=，如图所示。有一束宽为d的平行光垂直AB面射入棱镜，并能全部从AC面垂直射出。求：

(Ⅰ)从AB面入射的平行光束宽度d的最大值；

(Ⅱ)光从OC面垂直射入扇形玻璃砖后，从圆弧面直接射出的区域所对应的圆心角。