黑龙江省大庆高二下学期开学考试物理试题（word版含答案）

黑龙江省大庆高二下学期开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a=1m、b=0.2m、c=0.2m，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B=1.25T的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满装置以某一速度从左向右匀速流经该装置时，测得两个电极间的电压U=1V，且污水流过该装置时受到阻力作用，阻力f=kLv，其中比例系数k=15N·s/m2，L为污水沿流速方向的长度，v为污水的流速。下列说法中正确的是（　　）
A．金属板M的电势不一定高于金属板N的电势，因为污水中可能负离子较多
B．污水中离子浓度的高低对电压表的示数也有一定影响
C．污水的流量（单位时间内流出的污水体积）Q=0.16m3/s
D．为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压强差为Δp=1500Pa
2．如图所示，将一个乒乓球从位置1静止释放，乒乓球落地与地面碰撞后反弹，从刻度尺上记录每一次反弹的最高位置，下列分析正确的有（ ）
A．从1落地后反弹到2过程中机械能守恒
B．从1落地后反弹到2过程中机械能不守恒
C．在乒乓球运动过程中空气阻力总是做负功
D．在乒乓球运动过程中空气阻力有时做正功有时做负功
3．一汽车在平直公路上以20 kW的功率行驶，t1时刻驶入另一段阻力恒定的平直公路，其v－t图象如图所示，已知汽车的质量为2×103 kg．下列说法中正确的是(　　)
A．t1前汽车受到的阻力大小为2×103 N
B．t1后汽车受到的阻力大小为2×103 N
C．t1时刻汽车加速度大小突然变为1 m/s2
D．t1～t2时间内汽车的平均速度为7.5 m/s
4．如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动的过程中，下列说法中正确的是()
A．人所受的合力对人做正功
B．重力对人做负功
C．扶梯对人做的功等于人增加的重力势能
D．摩擦力对人做的功等于人机械能的变化
二、单选题
5．如图所示为某物体在0~4s内沿直线运动的v—t图像，对物体的运动情况，下列说法正确的是（　　）
A．2~3s内物体运动的加速度最大
B．t=1s时物体加速度的方向发生改变
C．0~2s内物体运动的平均速度大小为3.5m/s
D．0~4s内物体运动的位移为3.5m
6．如图甲所示，Q1、Q2为两个固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b、c三点在它们连线的延长线上。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始向远处运动经过b、c两点（粒子只受电场力作用），粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，其速度—时间图像如图乙所示。以下说法中错误的是（　　）
A．Q2一定带正电
B．Q2带的电荷量一定小于Q1带的电荷量
C．b点的电场强度最大
D．粒子由a点运动到c点的过程中，粒子的电势能先增大后减小
7．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用．则下列说法正确的是（ ）
A．a粒子动能最大
B．c粒子速率最大
C．a粒子在磁场中运动时间最短
D．它们做圆周运动的周期
8．中国将建由156颗卫星组成的天基互联网，建成后WiFi信号覆盖全球．假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为1.1R（R为地球的半径），已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，则该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期可表示为
A．1.1 B． C． D．
9．如图所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P点，已知连线OP与初速度方向的夹角为45°，则此带电小球通过P点时的动能为（ ）
A．mv02 B．mv02
C．2mv02 D．mv02
10．在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．现保持B板不动，适当移动A板，发现静电计指针张角减小，则A板可能是（ ）
A．右移 B．左移 C．上移 D．下移
11．如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外,正方形金属线框电阻为R，边长是L，自线框从左边界进入磁场时开始计时。在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，其中P-t图像为抛物线。则图中这些量随时间变化的关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
12．如图所示，将电荷量均为的两点电荷对称地固定在x轴上O点的两侧，虚线是以O为圆心的圆，a、b﹑c、d是圆与坐标轴的交点。取无穷远电势为零，则下列说法正确的是（　　）
A．O点的场强等于零，电势也等于零
B．a、c两点的场强相同、电势相同
C．点电荷由a点沿aOb移至b点，电场力一直做正功
D．点电荷由c点沿cOd移至d点，电势能先增加后减小
13．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段( )
A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
B．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小
C．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变
D．乙物块与地面之间的摩擦力不断减小
14．如图所示，A、B两物体质量均为2kg，用轻质弹簧连接，在20N的水平恒力作用下一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数为100N/m。下列说法正确的是
A．弹簧的形变量为5cm
B．弹簧的形变量为10cm
C．弹簧的形变量为20cm
D．若A的质量变为1kg，B的质量变为3kg，其它量不变，则弹簧的形变量不变
三、实验题
15．某实验小组准备测量待测电压表的内阻，实验室提供了下列器材：
A．待测电压表V（量程为，内阻约为）；
B．电阻箱（最大阻值为）；
C．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）；
D．电源E（电动势为，内阻不计）；
E．开关一个，导线若干。
该实验小组按图甲所示的电路图，连接好实验电路，进行实验操作，请你补充完善下面的操作步骤：
(1)先把滑动变阻器的滑片调到______（填“左”或“右”）端，电阻箱的接入电阻调为0；
(2)闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针指到的位置，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节______的阻值，使电压表指针指到的位置，此时电阻箱的示数如图乙所示，则电压表内阻的测量值为______，由于系统误差的影响，该测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
16．在“测定电源电动势和内阻”的实验中，已连接好实验电路（图甲为实验原理图）。
（1）在图乙电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_________（填“A”或“B”）端。
（2）图丙是根据实验数据作出的U-I图象，由图可知，电源的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。
四、解答题
17．如图甲所示，竖直平面内正方形线框IJKT通过极小的开口PQ用导线与电阻器R、平行金属板AB相连，PIJKTQ间的电阻值与电阻器R的阻值相等，AB板上下间距d=20m．在正方形线框内有一圆形匀强磁场区，面积S=10m2，磁感强度的方向垂直向里、大小为Bt（Bt为磁感强度B随时间t变化的函数）．t=0s时刻在AB板的中间位置P静止释放一个质量为m=1kg、电量为q=+1C的小球（可视为质点）．已知重力加速度g=10m/s2；不计变化磁场在PQ右侧产生的电动势；不计导线的电阻．
⑴如果Bt=bt（T）（t≥0s），b为定值．静止释放小球后，小球一直处于静止，求b值．
⑵如果0s≤t≤1s：Bt=56t（T）；t＞1s：Bt=0（T）．静止释放小球后，经多长时间小球落到B板上．
⑶如果Bt按如图乙所示的方式变化（已知各段图像相互平行，第一段图像的最高点的坐标为：（1s、80T）．静止释放小球后，小球向上或向下运动过程中加速度方向只变化1次，且小球恰好不与A、B板碰撞．求图乙中的Bm和tn．
18． 如左图所示，质量mB=1kg的物体B置于倾角θ=37°的固定斜面上，用轻绳通过光滑的滑轮与物体A相连。t=0时同时释放A、B，物体A拉动B沿斜面向上运动，已知斜面足够长，A落地后不再反弹，物体B运动的部分v-t图如图所示
求：（1）物体A的质量；
（2）物体B在上升过程中，和斜面摩擦产生的热量；
（3）若物体B到达最高点时，剪断绳子．取地面为零势能参考平面，物体B向下滑动过程中在何位置时具有的动能和势能相等．
19．如图，金属板M、N板竖直平行放置，中心开有小孔，板间电压为U0，厚度不计的金属板E、F水平平行放置，板间距为d，A、C为金属板E、F的右边界。其右侧区域有垂直纸面向里足够大的匀强磁场。现有-质量为m、电荷量为q的正电粒子，从极板M的中央小孔S1处由静止释放，穿过小孔S2后沿EF板间中轴线进入偏转电场，恰好从金属板C处离开偏转电场，离开电场时速度方向与水平方向夹角为θ=，已知sin=0.6，cos=0.8，忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应，求：
(1)粒子到达小孔S，时的速度v0；
(2)平行金属板E、F的长度L；
(3)要使粒子进入磁场区域后不能再次通过A、C区域进入偏转电场，磁场磁感应强度的最小值。
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参考答案：
1．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向下，则负离子向下偏转，同理，正离子向上偏转，可知N板带负电，M板带正电，则N板的电势一定比M板电势低，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律得
U=Bcv
与离子浓度无关，故B错误；
C．污水的流速
则流量
故C正确；
D．污水流过该装置时受到的阻力
f=kLv=kav=15×1×4N=60N
为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压力差是60N，则压强差为
故D正确。
故选CD。
2．BC
【解析】
【详解】
AB. 从1落地后反弹到2过程中，若机械能守恒，应该反弹到相同的高度，可知该过程中，机械能不守恒，故A错误，B正确；
CD. 在乒乓球运动的过程中，空气阻力的方向始终与运动方向相反，则阻力一直做负功，故C正确，D错误．
3．AC
【解析】
【详解】
t1前汽车匀速，有P＝F1v1＝f1v1，得，A项正确；进入另一段公路后最终以v2＝5 m/s匀速，得出，B项错误；t1时刻牵引力为2×103 N，阻力瞬间变为4×103 N，加速度为a＝m/s2＝－1 m/s2，C项正确；根据图像下方的面积为物体运动的位移得出t1～t2时间内汽车的平均速度小于7.5 m/s，D项错误．
4．BC
【解析】
【详解】
人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，受重力和支持力，重力做负功，重力势能增加，支持力做正功，合外力为零，所以合外力做功等于零，故A错误，B正确；由上分析可知，扶梯对人做的正功等于重力做的负功，所以扶梯对人做的功等于人增加的重力势能，故C正确；人不受摩擦力，所以没有摩擦力做功，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动的过程中，人的动能不变，势能增加，所以人的机械能增加，故D错误．所以BC正确，AD错误．
5．D
【解析】
【详解】
A．根据v—t图像的斜率表示加速度，可求得各段的加速度大小有
0~1s
1~2s
2~3s
3~4s
故0~1s内物体运动的加速度最大为5m/s2，则A项错误；
B．t=1s时，瞬时速度为零，则表示速度反向，而1s前后斜率一直为负，表示加速度为负方向不变，故B错误；
C．v—t图像的面积表示位移，可得0~2s的位移为
则平均速度为
故C错误；
D．由图像可知2~3s内的图像面积抵消即位移为零，则0~4s内的总位移为
故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
A．因Q1带负电，可判断Q2一定带正电，选项A正确，不符合题意；
B．由点电荷产生的电场的场强公式知
k＝k
因r1>r2，所以Q1>Q2，选项B正确，不符合题意；
C．速度—时间图像的斜率表示加速度，由题图乙知，粒子在b点的加速度为0，故受到的电场力为0，b点的电场强度为0，选项C错误，符合题意；
D．a、b间的场强方向向右，b、c间的场强方向向左，带负电的粒子在a、b间受电场力方向向左，在b、c间受电场力方向向右，该粒子在由a点运动到c点的过程中，电场力先做负功，后做正功，粒子的电势能先增大后减小，选项D正确，不符合题意；
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
AB．已知粒子初末速度的方向，通过作速度垂线定圆心，如图所示：
洛伦兹力提供向心力：
解得：，根据题意三个粒子的质量和电荷量相同，从图中可知c粒子的半径最大，则c粒子的速度最大，动能最大，故A错误，B正确；
CD．粒子在磁场中运动的周期：
假设粒子在磁场中运动的圆心角，在磁场中运动的时间可表示为：
根据题意可知三个粒子运动的周期相同，a粒子的圆心角最大，所以在磁场中运动的时间最长，故CD错误。
故选B。
8．D
【解析】
【详解】
根据，则第一宇宙速度
卫星的速度
卫星的周期
联立解得
故选D.
9．D
【解析】
【详解】
由题意可知小球到P点时水平位移和竖直位移相等，即v0t＝vPyt
合速度vP＝＝v0
EkP＝mvP2＝mv02，故D正确，ABC错误．
10．A
【解析】
【分析】
解答本题关键掌握：静电计测定电容器板间的电势差，电势差越大，指针偏角越大，根据电容器电容的决定式，分析电容的变化，由于电容器的电量不变，由电容器的定义式分析电势差的变化；
【详解】
A、将A板向右移一些，板间距离减小，由电容的决定式，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，相反，同理可知，A板向左移一些时，静电计指针偏角增大，故A正确，B错误；
C、A板向上移或下移一些，两极板正对面积减小，由电容的决定式，可知，电容减小，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差增大，则静电计指针偏角增大，故CD错误．
【点睛】
对于电容器动态变化分析问题，关键根据电容的决定式和定义式结合进行分析，同时要抓住不变量．
11．C
【解析】
【详解】
A．由于线框做初速度为0，加速度为a的匀加速直线运动由
，，
解得感应电流
感应电流与时间成正比，A错误；
B．由安培力公式有
由上面几式解得
线框做匀加速度直线运动由牛顿第二定律有
解得
外力与时间的关系为一次函数，不是成正比，B错误；
C．线框中电功率的瞬时值为P则
解得
线框中电功率的瞬时值为P与时间是二次函数关系，图像有开口向上的抛物线，C正确；
D．通过导体横截面的电荷量为q有
， ，
由上式解得
又因为磁通量的变化量有
，
解得
通过导体横截面的电荷量为q与时间是二次函数关系，图像有开口向上的抛物线，D错误。
故选C。
12．C
【解析】
【分析】
考查等量同种电荷产生的电场中力的性质和能的性质。
【详解】
A．由点电荷场强计算公式，以及场强叠加原理，可求O点场强等于零，无穷远电势为零，而电势沿电场方向降低，所以，选项A错误；
B．由对称性可知a、c两点的场强大小相等，方向相反，但电势相同，选项B错误；
C．点电荷由a点沿aOb移至b点，沿着电势降低的方向移动，电场力一直做正功，选项C正确；
D．点电荷由c点沿cOd移至d点，电场力一直做负功，电势能一直增加，选项D错误。
故选C。
13．B
【解析】
【详解】
D．甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向向下，所以对乙的压力变大，乙与地面之间的为滑动摩擦力，压力变大，所以滑动摩擦力也变大，故D错误。
ABC．甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的滑动摩擦力的增大，整体的加速度减小，所以对于甲来说，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度减小，所以甲、乙两物块间的摩擦力减小，故B正确，AC错误。
故选B．
14．B
【解析】
【详解】
ABC．把AB作为一个整体，通过受力分析可知水平恒力F即为整体的合外力，根据牛顿第二定律可得加速度为
隔离A受力分析可知弹簧的弹力即为A的合力，设弹簧的形变量为x，由胡克定律与牛
顿第二定律有，代入数据可得形变量为
故B正确，AC错误。
D．若A的质量变为1kg，B的质量变为3kg，其它量不变，整体分析可知加速度不变，隔离A分析可知A的合外力变大，则弹簧的弹力变大，故弹簧的形变量会变大，故D错误。
故选B。
15． 右 电阻箱（写电阻箱或也给分） 3078 大于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了保护电路中的用电器，在闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调至右端．
(2) [2][3]闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针指到的位置，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节的阻值，当电压表示数为时，电阻箱两端的电压为，即为电压表电压的，所以电压表的内阻为电阻箱示数的3倍，即
[4]实际上由于电阻箱接入电路，使分压部分电路的电阻略有增大，则电压略有增大，所以电阻箱两端的实际电压大于，则其阻值的3倍大于电压表的内阻，所以测量值偏大。
16． B 1.50 1.0
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值，故滑动变阻器应接入最大阻值，由图可知，滑动变阻器接入部分为左半部分，故滑片应接到B端；
[2] [3]根据闭合电路欧姆定律可知
可知在图中，图像的纵截距表示电源电动势，斜率表示电源内阻；故电动势E=1.50V；电源内阻
17．（1） （2） （3）
【解析】
【详解】
（1）感应电动势为E1：E1＝S，
电容器两端的电压为U1：U1＝
小球电场力等于重力：q＝mg，
综上，解得：b=40T/s；
（2）①0≤t≤1s时，感应电动势为E2：E2＝S，U2=E2；
小球加速度a1，根据牛顿第二定律，有：q mg＝ma1，
解得：a1=4m/s2；
在1s内的位移为x1＝a1t22，x1＝2m＜ ；
在1s末的速度为：v1=a1t1=4m/s；
②t＞1s时：感应电动势为0，小球的加速度为a2=g；
运动时间为t2，根据位移公式，有：d+x1＝v1t2 a2 t22
解得：t2=2s；
③t总=t1+t2=3s；
（3）①0-1s内：小球加速度：a＝＝10m/s2＝g；
②根据对称性，第1次向上加速、减速所经历时间都为△t，根据位移公式，有：5m＝a △t2，解得：△t=1s；
③根据对称性，第2、3、…、n次向上和向下加速、减速所经历时间：10m＝a△t12，解得：△t1=s；
④Bm＝2 △t1＝160 (T)；
⑤tn＝4n+(2 )，（n=1、2、3…）；
18．（1）3kg；（2）240J；（3）7.5m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）从v-t图像中可得0-4s内B在拉力作用下，沿斜面向上做加速度为
的加速运动，故有：对A有
对B有
在4-5s内A下落到底，故B做加速度大小为的减速运动，对B有：
联立三式可得
（2）由
可得
=4N
根据v-t图像围成的面积表示位移可得，B物体加速阶段的位移为
物体做减速的位移为
所以产生的热量为
（3）在最高点距离地面的高度为
动能和势能相等时，有
带入数据可得
19．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
(1)粒子在加速电场中，根据动能定理得
粒子到达小孔S2时的速度
(2)粒子离开偏转电场时，速度偏转角，竖直方向速度
在偏转电场中，带电粒子做类平抛运动，则有
金属板E、F的长
(3)要使粒子进入磁场区域后不能再次通过A、C区域进入偏转电场，临界情况如图
由几何关系得
解得
粒子进入磁场时速度
在磁场中，则有
所加磁场的磁感应强度最小值为
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