湖南省2019-2020学年高二下学期2月物理试卷

一、单选题

1. 难度：困难

如图所示，倾角为 θ＝37°的传送带以速度 v＝2 m/s 沿图示方向匀速运动。现将一 质量为 2 kg 的小木块，从传送带的底端以 v₀＝4 m/s 的初速度，沿传送带运动方 向滑上传送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为 μ＝0.5，传送带足够长， sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取 g＝10 m/s²。小物块从滑上传送带至到达最高点的过程中，下列说法正确的是（  ）

A.运动时间为 0.4 s

B.发生的位移为 1.2 m

C.产生的热量为 9.6 J

D.摩擦力对小木块所做功为 12.8 J

2. 难度：困难

如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O₁的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是

A. 小球A、B受到的拉力T_OA与T_OB相等，且T_OA＝T_OB＝

B. 弹簧弹力大小

C. A球质量为

D. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg

3. 难度：困难

两质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接起来用细线悬挂在升降机内，如图所示．当升降机正以大小为a＝2 m/s²的加速度加速上升时，细线突然断裂，则在细线断裂瞬间，A、B的加速度分别为(取竖直向上为正方向，重力加速度大小g取10 m/s²)(　　)

A.－2 m/s²，2 m/s² B.－12 m/s²，2 m/s²

C.－24 m/s²，0 D.－22 m/s²，2 m/s²

4. 难度：困难

如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v₁和v₂的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v₁、v₂保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（    ）

A.当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上

B.当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上

C.只要时间足够长，N筒上到处都落有分子

D.分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上

5. 难度：中等

如图，某空间站在轨道半径为R的近地圆轨道I上围绕地球运行，一宇宙飞船与空间站对接后，在轨道I上围绕地球运行多圈后又与空间站分离，进入椭圆轨道II运行．已知椭圆轨道的远地点到地球球心的距离为3.5R，地球质量为M，万有引力常量为G，则

A.空间站在圆轨道I上运行的周期为

B.空间站与飞船对接后在圆轨道I上运行的周期变小

C.飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的3.5倍

D.飞船与空间站分离后在远离地球过程中其机械能不断增大

6. 难度：困难

质量为m的物体从高为h的斜面顶端静止下滑，最后停在平面上，若该物体以v₀的初速度从顶端下滑，最后仍停在平面上，如图甲所示。图乙为物体两次在平面上运动的v—t图，则物体在斜面上运动过程中克服摩擦力的功为

A.

B.

C.

D.

7. 难度：困难

如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为m的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切。一质量为2m的小物块从槽顶端距水平面高h处由静止开始下滑，重力加速度为g，下列说法正确的是（    ）

A.物块第一次滑到槽底端时，槽的动能为mgh

B.在下滑过程中物块和槽之间的相互作用力对物块始终不做功

C.全过程中物块、槽和弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒

D.物块第一次被弹簧反弹后能追上槽，且能回到槽上距水平面高h处

8. 难度：困难

如图所示， A、B、 C、D是真空中一正四面体的四个顶点，每条棱长均为l.在正四面体的中心固定一电荷量为-Q的点电荷，静电力常量为k,下列说法正确的是

A.A、B两点的场强相同

B.A点电场强度大小为

C.A点电势高于C点电势

D.将一正电荷从A点沿直线移动到B点的过程中，电场力一直不做功

二、多选题

9. 难度：困难

一平行板电容器的两块金属板A，B正对竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球(可视为点电荷)。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R₁为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小)，R₂为滑动变阻器，R₃为定值电阻。当R₂的滑动触头P在中间时闭合开关S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（　　）

A.若将R₂的滑动触头P向a端移动，则θ变小

B.若将R₂的滑动触头P向b端移动，则I减小，U增大

C.保持滑动触头P不动，用较强的光照射R₁，则小球重新达到稳定后θ变大

D.保持滑动触头P不动，用较强的光照射R₁，则平行板电容器的电量变小

10. 难度：困难

如图所示，在直角坐标系xOy中x0空间内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场（其他区域无磁场），磁感应强度为B，x0空间内充满方向水平向右的匀强电场（其他区域无电场），电场强度为E，在y轴上关于O点对称的C、D两点间距为L。带电粒子P（不计重力）从C点以速率v沿x轴正方向射入磁场，并能从D点射出磁场；与粒子P不相同的粒子Q从C点以不同的速度v′同时沿纸面平行x轴射入磁场，并恰好从D点第一次穿过y轴进入电场，且粒子P、Q同时过D点，则下列说法正确的是（   ）

A.粒子P带正电

B.在粒子Q从C点运动到D点的过程中，粒子P在磁场中运动的时间一定为

C.在粒子Q从C点运动到D点的过程中，粒子P在磁场中运动的路程可能为

D.粒子P与Q的比荷之比可能为2＋

11. 难度：困难

由法拉第电磁感应定律可知，若穿过某截面的磁通量为Φ=Φ_msinωt，则产生的感应电动势为e=ωΦ_mcosωt．如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACD（由细软弹性电阻丝制成），端点A、D固定．在以水平线段AD为直径的半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场．设导线框的电阻恒为r，圆的半径为R，用两种方式使导线框上产生感应电流．方式一：将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度ω₁（相对圆心O）从A点沿圆弧移动至D点；方式二：以AD为轴，保持∠ADC=45°，将导线框以恒定的角速度ω₂转90°．则下列说法正确的是

A.方式一中，在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大

B.方式一中，在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中，通过导线截面的电荷量为

C.若两种方式电阻丝上产生的热量相等，则

D.两种方式回路中电动势的有效值之比

12. 难度：困难

如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，电压表为理想电表，R为光敏电阻（其阻值随光的照射强度增大而减小），、、是三个额定电压均为10V的灯泡，其中、规格相同。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，三个灯泡均正常发光，设灯泡不会烧坏，下列说法正确的是(  )

A.电路中电流1s内改变50次方向

B.灯泡L₁、L₂的电功率之比为1:5

C.若将灯泡换为一个理想二极管，则电压表示数为11V

D.若将灯泡换为一个理想电流表，把照射R的光减弱，、仍然可能正常发光

三、实验题

13. 难度：困难

如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管内径且与弹簧不固连），压缩弹簧并锁定．现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射．按下述步骤进行实验：

①用天平测出两球质量分别为m₁、m₂；

②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；

③解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点P、Q．

回答下列问题：

（1）要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有______．（已知重力加速度g）

A．弹簧的压缩量Δx

B．两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x₁、x₂

C．小球直径d

D．两球从管口弹出到落地的时间t₁、t₂

（2）根据测量结果，可得弹性势能的表达式为E_P=_______________．

（3）由上述测得的物理量来表示，如果满足关系式_______________，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒．

14. 难度：中等

要测绘一个标有“3 V  0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作。已选用的器材有：

直流电源（电压为4 V）；

电流表（量程为0~0.6 A，内阻约0.5 Ω)；

电压表（量程为0~3 V，内阻约3 kΩ)；

电键一个、导线若干。

（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_______（填字母代号）。

A．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流1 A）

B．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.3 A）

（2）如图为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接。

（用黑色水笔画线表示对应的导线）

（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“不变”或“减小”）

（4）如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图所示，请结合图线算出此时小灯泡的电阻是_______Ω（保留两位有效数字）。

（5）根据实验得到的小灯泡伏安特性曲线，下列分析正确的是______________。

A．测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电压表内阻引起

B．测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电流表内阻引起

C．测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电压表内阻引起

D．测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电流表内阻引起

四、解答题

15. 难度：困难

如图所示，质量M=2kg、高h=0.2m的长木板静止在粗糙的水平地面上，长木板与地面间的动摩擦因数。在长木板上放置一个质量m=lkg的铁块（可视为质点），开始时铁块离长木板左端B点的距离L=0.5m，铁块与木板间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g =10m/s²。若在长木板上加一个水平向右的恒力F，求：

(1)要将长木板从铁块下抽出，水平向右的恒力F应满足什么条件。

(2)若水平向右的恒力为17N，铁块与长木板分离时两者的速度大小。

(3)在(2)中，在铁块落地前的整个过程中，铁块、长木板和地面组成的系统因摩擦所产生的热量。

16. 难度：困难

如图，在平面直角坐标系xOy中，直角三角形区域ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场，线段CO＝OB＝L，θ＝30°；第三象限内存在垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)，过C点放置着一面与y轴平行的足够大荧光屏CD；第四象限正方形区域OBFE内存在沿x轴正方向的匀强电场。一电子以速度v₀从x轴上P点沿y轴正方向射入磁场，恰以O点为圆心做圆周运动且刚好不从AC边射出磁场；电子经y轴进入第三象限时速度与y轴负方向成60°角，到达荧光屏时速度方向恰好与荧光屏平行。已知电子的质量为m，电荷量的绝对值为e，不计电子的重力。求：

(1)P点距O点的距离；

(2)电子在电场中的运动时间；

(3)区域ABC内的磁感应强度B₁与第三象限内的磁感应强度B₂的大小之比。