安徽省宣城市七校高二（下）开学联考物理试题（word版含答案）

安徽省宣城市七校高二（下）开学联考物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。质量为m、长为L的金属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中，当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab保持静止。则磁感应强度的方向可能为（　　）
A．竖直向上 B．平行导轨向上 C．水平向右 D．水平向左
2．2018年5月21日5点28分，在我国西昌卫星发射中心，长征四号丙运载火箭将嫦娥四号中继星“鹊桥”卫星，送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道．已知地球同步卫星的轨道半径为4.2万公里，忽略稀薄空气阻力的影响，则“鹊桥”卫星在地月转移轨道上运行时，下列判断正确的是
A．运动周期大于10天
B．运动周期小于10天
C．近地点的速度比远地点的大
D．近地点的机械能比远地点的大
3．如图所示，在倾角为θ的固定的光滑斜面上有一轻质弹簧，其一端固定在斜面下端的挡板上，另一端与质量为m的物体接触（未连接），物体静止时弹簧被压缩了x0．现用力F缓慢沿斜面向下推动物体，使弹簧在弹性限度内再被压缩3x0后保持物体静止，撤去F后，物体沿斜面向上运动的最大距离为8x0．已知重力加速度为g，则在撤去F后到物体上升到最高点的过程中，下列说法正确的是
A．物体的机械能守恒
B．弹簧弹力对物体做功的功率一直增大
C．弹簧弹力对物体做的功为
D．物体从开始沿斜面向上运动到速度最大的过程中克服重力做的功为
4．汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示．铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图)，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使通过线圈的磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向( )
A．在图示时刻，铁齿靠近线圈时，穿过线圈的磁通量最小.
B．条形磁铁总是阻碍齿轮的转动.
C．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右.
D．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向总是从右向左的.
5．沿某一电场方向建立x轴，电场仅分布在的区间内，其电场场强与坐标x的关系如图所示。规定沿+x轴方向为电场强度的正方向，x=0处电势为零。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子只在电场力作用下，沿x轴做周期性运动。以下说法正确的是（　　）
A．粒子在处的电势能为
B．粒子向右运动可以到达点
C．动能与电势能之和的最大值是
D．一个周期内，在x>0区域的运动时间
二、单选题
6．如图所示，套在细杆上的小环沿杆匀速下滑，其在水平方向和竖直方向的分运动分别是(　　)
A．匀速运动，匀速运动 B．匀加速运动，匀加速运动
C．匀速运动，匀加速运动 D．匀加速运动，匀速运动
7．“嫦娥五号”探测器实现首次在月球表面自动采样并返回地面。其着陆过程如下：探测器先是在距离月球表面15km高度处启动发动机开始减速，在边飞边降的同时迅速调整姿态；在距离月球表面8km时，“嫦娥五号”变为垂直下降，直至最后100米；它悬停在空中选定落脚点后，才缓缓“飘”了下去。整个过程大约耗时10分钟。则下列有关说法正确的是（　　）
A．研究“嫦娥五号”着陆过程的姿态和动作时，应把它看成质点
B．“嫦娥五号”着陆过程的位移为15km
C．“嫦娥五号”着陆过程的路程为15km
D．“10分钟”指的是时间间隔
8．如图甲所示，两水平金属板的间距和长度相等，板间电场的电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻，一带电微粒以某一速度沿中线射入两金属板间，0 时间内微粒做匀速直线运动，t=T时刻微粒恰好到达金属板的边缘。空气阻力不计。微粒到达金属板的边缘时的速率与其从两金属板间射入时的速率之比为（　　）
A． B． C．2 D．
9．如图所示，宽度为h、厚度为d的霍尔元件放在与它垂直的磁感应强度大小为的匀强磁场中，当恒定电流I通过霍尔元件时，在它的前后两个侧面之间会产生电压，这样就实现了将电流输入转化为电压输出。为提高输出的电压，可采取的措施是（　　）
A．增大d B．减小d C．增大h D．减小h
10．如图所示，质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球，用绝缘丝线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为α、β，则（ ）
A．若m1=m2，q1B．若m1=m2，q1β
C．若q1=q2，m1>m2，则α>β
D．若m1>m2，则α<β,与q1、q2 是否相等无关
三、实验题
11．（1）在做“互成角度的两个力的合成”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤互成角度地把橡皮条的另一端拉到某一确定O点．下列说法正确的是( )
A．同一次实验过程中，O点位置允许变动
B．实验中，弹簧必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角应取90°，以方便计算合力
D．实验中两绳套应该长一些，以便方便确定弹簧秤拉力的方向，但它们的必须长度相同
E．实验时，两弹簧秤拉力的方向的夹角适当大些，记录拉力方向时铅笔应尽量细些，以便记录拉力方向，减少作图带来的相对误差
（2）用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一挡板，如图所示，仔细调节水龙头，使得前一个水滴滴在挡板上的同时，下一个水滴刚好开始下落.首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时的方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一滴水声，依次数“2、3、4……”，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的读数t．
①写出用上述方法测量重力加速度g的表达式g=____________；
②为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中
次数 高度h/cm 空中运动的时间t/s
1 20.1 0.2
2 25.2 0.23
3 32.43 0.26
4 38.45 0.28
5 44 0.3
6 50.12 0.32
表格中的t是水滴从水龙头口到挡板所用的时间，即水滴在空中运动的时间，请在上图的坐标纸中作出适当的图象__________，并利用图象求出重力加速度的值g=___________．（要求保留两位有效数字）
12．（1）如图所示用多用电表测量小灯泡的电压时，红表笔应接在_____（填“a”或“b”）
（2）将多用电表选择开关旋至欧姆档对黑箱中的三个接线柱间电阻进行测量，如图所示得到如下表格中数据，那么黑箱中的线路应该是如图所示电路中的哪一个______
黑笔触点 1 1 2
红笔触点 2 3 1
表头读数 0 0.5kΩ 2kΩ
四、解答题
13．如图所示，用长为L的绝缘细线拴住一个质量为m，带电荷量为+q的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和O在同一水平面上的A点（线拉直），让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60°角到达B点时，球的速度正好为零。重力加速度用g表示。求：
(1)A、B两点的电势差UAB；
(2)匀强电场的电场强度E的大小。
14．如图所示，一条带有竖直圆轨道的长轨道水平固定，底端分别与两侧的直轨道相切，半径R=0.5m。物块A以v0=10m/s的速度滑入圆轨道，滑过最高点N，再沿圆轨道滑出，P点左侧轨道光滑，右侧轨道与物块间的动摩擦因数都为μ=0.4，A的质量为m=1kg（A可视为质点） ，求：
(1)物块经过N点时的速度大小；
(2)物块经过N点时对竖直轨道的作用力；
(3)物块最终停止的位置。
15．如图所示，在光滑水平面内，平行虚线与间距为d，两虚线之间分布有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．是质量为m、总电阻为R、边长为l的正方形单匝导线框，导线框以大小为的速度垂直磁场左边界进入磁场，最后从右边界穿出。不计空气阻力，。求：
（1）导线框边刚进入磁场时，导线框中感应电流的大小和方向；
（2）导线框穿越磁场过程中增加的内能。
16．人类研究电磁场的目的之一是为了通过电磁场来控制带电粒子的运动。某模拟投篮游戏的装置如图所示，水平面上方有一底部带有小孔的绝缘弹性薄挡板，板高h=0.9m，与板等高处有一水平放置的篮筐，管口的中心离挡板s=0.3m。板的左侧以及板上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5T；质量m=、电量q=，直径略小于小孔宽度的带电小球（视为质点），以某一速度水平射入场中做匀速圆周运动，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电量不变，小球最后都能从筐口的中心处落入筐中，磁场足够大，g取10m/s 。求：
(1)电场强度的大小与方向；
(2)小球入筐的最大速率；
(3)若控制小球与挡板碰撞一次后入筐，求小球运动的最短时间。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．若磁感应强度的方向竖直向上，则根据左手定则可知，安培力方向水平向右，金属棒可能静止，选项A正确；
B．若磁感应强度的方向平行导轨向上，则根据左手定则可知，安培力方向垂直于导轨向下，金属棒不可能静止，选项B错误；
C．若磁感应强度的方向水平向右，则根据左手定则可知，安培力方向竖直向下，金属棒不可能静止，选项C错误；
D．若磁感应强度的方向水平向左，则根据左手定则可知，安培力方向竖直向上，若安培力等于重力，则金属棒能静止，选项D正确。
故选AD。
2．AC
【解析】
【详解】
根据开普勒第三定律可知：，则，选项A正确，B错误；根据开普勒第二定律可知，近地点的速度比远地点的大，选项C正确；因只有月球的引力做功，卫星的机械能守恒，则近地点的机械能与远地点的机械能相等，选项D 错误；故选AC.
3．CD
【解析】
【详解】
A.以物体为研究对象（不包括弹簧），物体除了重力做功外，还有弹力对它做功，所以物体的机械能不守恒，故A错误．
B.物体受到的弹力会逐渐减小到零，弹力的功率最终为零，所以弹簧弹力对物体做功的功率并非一直增大，故B错误．
C.根据功能关系，弹簧弹力对物体做的功等于物体重力势能的增加，则有：
W弹=mgh=mg 8x0sinθ=8mgx0sinθ
故C正确．
D.物体静止时弹簧被压缩了x0．此时重力沿斜面向下的分力和弹簧的弹力平衡，加速度为零，速度达到最大值，重力做功：
WG=3mgx0sinθ
故D正确．
4．BC
【解析】
【详解】
A、在图示时刻，铁齿靠近线圈时，穿过线圈的磁通量最大，A错误；
B、根据楞次定律，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，B正确；
C、铁齿靠近线圈时被磁化，产生的磁场方向从右向左，齿轮P从图示位置按顺时针方向转过a角的过程中，通过线圈的磁通量先减小，后增加．根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场先向右后向左，根据右手螺旋定则判断出感应电流的方向，所以通过M的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右，故C正确、D错误．
故选BC．
【名师点睛】
齿轮P从图示位置按顺时针方向转过a角的过程中，通过线圈的磁通量先减小，后增加．齿靠近线圈时被磁化，产生的磁场方向从右向左，根据楞次定律，判断出感应电流的方向．
5．CD
【解析】
【分析】
考查电场的能的性质，属于综合题。
【详解】
A．O点为零电势点，由图像可知带电粒子在x负半轴受到向右的静电力，由-d到O做正功，即
故粒子在处的电势能为，选项A错误；
B．若粒子到达d点时速度恰好为0，则粒子将在电场力作用下经过-d点冲出电场，不满足题干中的周期性运动，故选项B错误；
C．要满足粒子在x轴做周期性运动，则粒子活动范围为（-d，），且在两端点速度均为零，因此粒子的动能与电势能之和的最大值是，即为-d点的电势能，选项C正确；
D．粒子在正半轴运动时间由减速和加速两段组成，加速段有
故粒子在x>0区域的运动时间，选项D正确。
故选CD。
6．A
【解析】
【详解】
小环沿杆匀速下滑，说明小环的合力为零，所以小环在水平方向所受合力为零，竖直方向的合力也为零，即小环在水平方向和竖直方向都做匀速直线运动，故A正确．
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．研究“嫦娥五号”着陆过程的姿态和动作时，形状不可忽略，不可看作质点，故A错误；
BC．未告知是否着落在正下方，则位移大小不一定为15km，运动轨迹未知，无法计算路程大小，故BC错误；
D．“10分钟”是总耗时，指的是时间间隔，故D正确。
故选D。
8．A
【解析】
【详解】
粒子在电场中的运动分三段，第一段匀速直线运动，第二段无电场力在重力作用下做平抛运动，第三段有电场力作用沿切线做匀速直线运动。两水平金属板的间距和长度相等，形状是一个正方形，根据平抛运动的推论，微粒到达金属板的边缘时的速度的反向延长线一定通过正方形对角线的交点，速度的偏转角等于45°
解得 ，A正确，BCD错误。
故选A。
9．B
【解析】
【详解】
当自由电子受力稳定后，受到的电场力和洛伦兹力平衡，故
因为
故
电流
联立可得
故要使U变大，故需要减小d，与h无关。
故选B。
10．D
【解析】
【详解】
通过对m1的受力分析，矢量三角形如图则
同理对于m2而言
由于
，所以m1>m2，则α<β 。
【点睛】
11． BE 9.8±0.2m/s2
【解析】
【详解】
试题分析：（1）为了保证实验的等效性，同一次实验过程中，O点位置不允许变动，选项A错误；实验中，弹簧必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，以减小实验的误差，选项B正确；实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角不一定取90°，只要大小适当即可，选项C错误；实验中两绳套应该长一些，以便方便确定弹簧秤拉力的方向，但它们的长度没必要必须相同，选项D错误；实验时，两弹簧秤拉力的方向的夹角适当大些，记录拉力方向时铅笔应尽量细些，以便记录拉力方向，减少作图带来的相对误差，选项E正确；故选BE；
（2）①由实验步骤可知，一滴水下落的时间，由自由落体运动的位移公式：h=gt′2可得：．
②先算出t2的值，然后描点画图；由图象可知，重力加速度：；
考点：测量重力加速度
【名师点睛】
本题考查了实验步骤与实验数据的处理，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，应用图象法处理实验数据时，要选择合理的物理量表示纵横坐标物理量，最好使图象成为一条直线；要掌握描点法作图的方法．
12． b C
【解析】
【详解】
（1）[1]．用多用电表测量小灯泡的电压时，因红表笔为“+”极，则红表笔应接在b点；
（2）[2]．由题意可知，黑笔触点接1，红笔触点接2，表头读数为0，则说明之间没有电阻，若有二极管，则也处于导通状态；由于多用电表测量电阻时，电流从红表笔流入，黑表笔流出，因此1接二极管的正极；又由于黑笔触点接1，红笔触点接3时，表头读数为0.5kΩ，而每个电阻的阻值为1kΩ，因此可能是两电阻并联；加之当黑笔触点接2，红笔触点接1时，表头读数为2kΩ，而每个电阻的阻值为1kΩ，因此可能是两电阻串联；综上所述，则C正确；
13．(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)小球在B速度恰好为零，说明电场力做负功。故电场力与电场方向相同，小球带正电。
小球从A到B ，由动能定理有：
有
(2)电场强度
14．(1)；(2)150N，作用力方向竖直向上；(3)
【解析】
【详解】
(1)物块A从出发至N点过程，机械能守恒，有
得
(2)假设物块在N点受到的弹力方向竖直向下为FN，由牛顿第二定律有
得物块A受到的弹力为
由牛顿第三定律可得，物块对轨道的作用力为
作用力方向竖直向上
(3)物块A经竖直圆轨道后滑上水平轨道，在粗糙路段有摩擦力做负功，动能损失，由动能定理，有
得
15．（1），方向为 ；（2）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）导线框边刚进入磁场时，感应电动势
线圈中感应电流的大小
解得
由楞次定律知线圈中感应电流方向为；
（2）设导线框进入或离开磁场过程中速度为v，由牛顿运动定律得：
求和得
设导线框边刚穿入磁场时速度为
设导线框边刚穿出磁场时速度为，同理可得
联立解得
导线框穿越磁场过程中增加的内能
解得
16．(1)10N/C，方向竖直向下；(2)0.25m/s；(3)15.7s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)因小球能做匀速圆周运动，所以有
Eq=mg
解得
=10N/C
方向竖直向下
(2)小球不与挡板相碰直接飞入框中，其运动半径最大，运动时间最短，如图所示
由几何知识可得
解得
Rm=0.5m
由洛伦兹力提供向心力，有
解得
=0.25m/s
(3)若小球与挡板碰撞1次，轨迹如图所示
由几何知识可得
（若判断h<3R，列式同样给分）
解得
R1=0.3m
R2=0.375m
R1=0.3m时小球的运动时间t最短，由
得到
小球运动时间
代入可得
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