山東日照第一中學(xué)2020屆高三登峰之旅11考試物理試卷

物理一、單項(xiàng)選擇題（8*3=24分）.下列說(shuō)法不符合物理學(xué)史實(shí)的有A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電生磁，并提出了環(huán)形電流假說(shuō)B.伽利略和笛卡爾為牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)C.開(kāi)普勒總結(jié)出了開(kāi)普勒三大行星運(yùn)動(dòng)定律D.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，而引力常量是卡文迪許測(cè)出的卜列說(shuō)法中正確的是.如圖所示某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象為正弦圖,卜列說(shuō)法中正確的是vA.ti時(shí)刻，物體加速度為一tiB.0~ti時(shí)間段內(nèi)，物體所受合外力越來(lái)越大C.0~t4時(shí)間段內(nèi)，物體的位移為零D.t2時(shí)刻加速度為零一個(gè)帶電小球被絕緣輕繩懸掛在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球的重力為10N,受到的電場(chǎng)力大小為5N,當(dāng)小球保持靜止時(shí)，輕繩與豎直方向夾角為“，則A.0°<g30°B.0°<廄60°C.300匿60°D.600忌90°.嫦娥二號(hào)”月球探測(cè)器升空后，先在地球表面附近以速率v環(huán)繞地球飛行，再調(diào)整速度進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，最后以速率v在月球表面附近環(huán)繞月球飛行。若認(rèn)為地球和月球都是質(zhì)量分布均勻的球體，已知月球與地球的半徑之比為1:4,密度之比為64:81。設(shè)月球與地球表面的重力加速度分別為g和g,下列結(jié)論正確的是A.B.gC.v.D.vA.B.gC.v.D.v5.如圖所示，一木塊用輕細(xì)繩懸于O點(diǎn)，開(kāi)始時(shí)木塊靜止于O點(diǎn)正下方?，F(xiàn)用質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的彈丸以一定速度打擊木塊，打擊之間極短。第一粒彈丸以向右的水平速度v5.如圖所示，一木塊用輕細(xì)繩懸于O點(diǎn)，開(kāi)始時(shí)木塊靜止于O點(diǎn)正下方。現(xiàn)用質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的彈丸以一定速度打擊木塊，打擊之間極短。第一粒彈丸以向右的水平速度v1打入木塊后并留在其中，木塊的最大擺角為5°,當(dāng)其第一次返回O點(diǎn)正下方時(shí)，質(zhì)量相同的第二粒彈丸以向右的水平速度v2打入木塊，也留在木塊中，木塊最大擺角仍為5。。忽略空氣阻力，則以下結(jié)論中正確的是A.v=v12B.v22V1=V1=2V1=1v24.完全相同的兩個(gè)小滑塊甲和乙，可視為質(zhì)點(diǎn)，分別從質(zhì)量相同，底邊長(zhǎng)相同的兩個(gè)斜面體頂端由靜止滑下，如圖所示，已知斜面傾角為a和氏且的&兩個(gè)滑塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，下滑過(guò)程中斜面體均保持靜止，下列說(shuō)法正確的是甲滑塊滑到斜面底端的速度比乙大A.甲滑塊在斜面上滑動(dòng)的時(shí)間一定比乙長(zhǎng)B.甲滑塊下滑過(guò)程中，機(jī)械能的變化量比乙大C.D甲滑塊下滑過(guò)程中，斜面體對(duì)水平地面的壓力比乙大.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示；產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列說(shuō)法正確的是△t=0.01s時(shí)穿過(guò)線框的磁通量最小該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為兀rad/s該交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=222sin（100疝）VD線框平面與中性面的夾角為60°時(shí)，電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為22V.下列說(shuō)法正確的是（）A.光的衍射現(xiàn)象說(shuō)明光波是橫波B.變化的電場(chǎng)周圍不一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C.雷達(dá)是利用超聲波來(lái)測(cè)定物體位置的設(shè)備D.眼鏡鏡片的表面上鍍有增透膜，利用了光的衍射原理二、多項(xiàng)選擇題（4*4=16分）.某氣體的摩爾質(zhì)量為M,分子質(zhì)量為m。若1摩爾該氣體的體積為Vm,密度為p,則該氣體單位體積分子數(shù)為（阿伏加德羅常數(shù)為Na）（）MB.mVmpMB.mVmpNaD.mA.Vm。NaC.M.將一個(gè)半球體置于粗糙水平地面上，半球的中央有一個(gè)光滑小孔，上端有一光滑的小滑輪,柔軟光滑的輕繩繞過(guò)滑輪，兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的物體A、B（兩物體和滑輪均可看成質(zhì)點(diǎn)，故可認(rèn)為輕繩與半球體表面處處平行，B懸于空中）時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，裝置的截面圖如圖所示.已知此時(shí)A與半球的球心O的連線與水平線成53°角（sin53=0.8,cos53=0.6）,A與半球面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,假設(shè)A受到最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則在整個(gè)裝置處于靜止的前提下，下列說(shuō)法正確的是（）A.B.C.D.mi無(wú)論—的值如何，地面對(duì)半球體的摩擦力都不為零m2m2=3時(shí)，半球體對(duì)A的摩擦力為零當(dāng)A.B.C.D.mi無(wú)論—的值如何，地面對(duì)半球體的摩擦力都不為零m2m2=3時(shí)，半球體對(duì)A的摩擦力為零當(dāng)imi5a的摩擦力的方向垂直于圖中的虛線斜向上<w時(shí)半球體對(duì)5m23當(dāng)一&W5時(shí)，半球體對(duì)A的摩擦力方向垂直于圖中的虛線斜向上3Vm211.某靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)4隨x的變化規(guī)律如圖所示；一質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子（不計(jì)重力），從O點(diǎn)（x=0）靜止釋放，僅在電場(chǎng)力的作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。卜列說(shuō)法正確的是A.粒子從O運(yùn)動(dòng)到xi的過(guò)程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.粒子在xi處速度最大，為VmJ2q0mC.粒子第一次經(jīng)過(guò)xi到x2的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能減小D.粒子不可能運(yùn)動(dòng)到x2的右側(cè)i2.如圖所示，在0WxWb、0<y<a的長(zhǎng)方形區(qū)域中有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面向外。O處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xOy平面內(nèi)的第一象限內(nèi)。已知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,最先從磁場(chǎng)區(qū)域的上邊界中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為L(zhǎng),最后從磁場(chǎng)中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為i2A.粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑L,最后從磁場(chǎng)中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為i2A.粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=J3aB.長(zhǎng)方形區(qū)域的邊長(zhǎng)滿足關(guān)系-2ac.長(zhǎng)方形區(qū)域的邊長(zhǎng)滿足關(guān)系b-giaT_o不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用，則4D.粒子的射入磁場(chǎng)的速度大小2qBavm三、實(shí)驗(yàn)題（6+10=16分）.（6分）如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，可用來(lái)測(cè)定加速度。在鐵架臺(tái)的頂端有一電磁鐵，下方某位置固定一光電門，電磁鐵通電后鐵質(zhì)金屬球被吸起，測(cè)出此時(shí)金屬球與光電門的距離h（h遠(yuǎn)大于金屬球的直徑）。斷開(kāi)電磁鐵的電源，測(cè)量金屬球下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間為t,請(qǐng)回答下列問(wèn)題：圖甲圖乙（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬球的直徑為d,如圖乙所示，則該示數(shù)為cm;⑵金屬球的加速度的關(guān)系式為a=;（用以上字母表示）（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)操作及所測(cè)量的物理量，此實(shí)驗(yàn)（填能”不能”）用來(lái)探究外力對(duì)金屬球所做的功與它的動(dòng)能變化的關(guān)系。.（10分）某同學(xué)想測(cè)量多用電表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)和歐姆擋Mk擋的中值電阻。該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，@1也是完全相同的兩塊電壓表。圖甲圖乙請(qǐng)你與他按以下步驟共同完成實(shí)驗(yàn)：（1）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)小、K2,將多用電表?yè)跷徽{(diào)到歐姆擋X10k擋，將電壓表也的正接線柱與多用電表的（選填紅”或黑”）表筆相連；（2）閉合開(kāi)關(guān)K1、K2,發(fā)現(xiàn)多用電表的示數(shù)如圖乙所示，為了提高測(cè)量的精確度，我們應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K1、K2,換（選填’較大“、‘較小”）倍率的擋位，然后（具體操作）;⑶再閉合開(kāi)關(guān)K1和K2,記錄此時(shí)電壓表21示數(shù)U1,多用電表示數(shù)R;保持開(kāi)關(guān)K1閉合，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K2,記錄此時(shí)電壓表。示數(shù)U2；測(cè)得多用電表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)可表達(dá)為,此時(shí)多用電表相應(yīng)的歐姆擋xik擋的中值電阻可表達(dá)為;（用上述已測(cè)量的物理量表示）（4）該實(shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果（選填有"或“無(wú)”）系統(tǒng)誤差。四、計(jì)算題（34分）.（8分）如圖所示，一個(gè)初速為零、帶電量為e、質(zhì)量為m的正離子，被電壓為U的電場(chǎng)加速后，經(jīng)過(guò)一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的水平寬度為d（忽略粒子所受重力）。求：（1）離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R;（2）離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。.（8分）如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg閉合矩形線框ABCD,由粗細(xì)均勻的導(dǎo)線繞制而成，其總電阻為R=0.040,其中長(zhǎng)LAD=40cm,寬LAB=20cm,線框平放在絕緣水平面上。線框右側(cè)有豎直向下的有界磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T,磁場(chǎng)寬度d=10cm。線框在水平向右的恒力F=2N的作用下，從圖示位置由靜止開(kāi)始沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，線框CD邊從磁場(chǎng)左側(cè)剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為V1,AB邊從磁場(chǎng)右側(cè)離開(kāi)磁場(chǎng)前，線框已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為V2,整個(gè)過(guò)程中線框始終受到大小恒定的摩擦阻力Ff=1N,且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。求：⑴速度V1的大??；⑵求線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，CD邊距磁場(chǎng)左邊界距離x;（3）線圈穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。.（12分）如圖所示，一重力為10N的小球，在F=20N的豎直向上的拉力作用下，從A點(diǎn)由靜止出發(fā)沿AB向上運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)作用1.2s后撤去.已知桿與球間的動(dòng)摩擦因數(shù)為聿,桿足6夠長(zhǎng)，取g=10m/s2求：⑴有F作用的過(guò)程中小球的加速度；（2）從撤去力F開(kāi)始計(jì)時(shí)，小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將經(jīng)過(guò)距A點(diǎn)為2.25m的B點(diǎn)。.（16分）如圖所示，水平面上有一條長(zhǎng)直固定軌道，P為軌道上的一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，豎直線PQ表示一個(gè)與長(zhǎng)直軌道垂直的豎直平面，PQ的右邊區(qū)域內(nèi)可根據(jù)需要增加一個(gè)方向與軌道平行的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)。在軌道上，一輛平板小車以速度Vo=4m/s沿軌道從左向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車長(zhǎng)一半通過(guò)PQ平面時(shí)，一質(zhì)量為m=lkg的絕緣金屬小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）被輕放到小車的中點(diǎn)上，已知小滑塊帶電荷量為+2C且始終不變，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為尸0.2,整個(gè)過(guò)程中小車速度保持不變，g=10m/s2。求：⑴若PQ右側(cè)沒(méi)有電場(chǎng)，小車足夠長(zhǎng)，在滑塊與小車恰好共速時(shí)小滑塊相對(duì)P點(diǎn)水平位移和摩擦力對(duì)小車做的功；⑵若PQ右側(cè)加一個(gè)向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且小車長(zhǎng)L=2m,為確保小滑塊不從小車左端掉下來(lái)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件？⑶在（2）的情況下，PQ右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度取最小值時(shí)，為保證小滑塊不從車上掉下，則電場(chǎng)存在的時(shí)間應(yīng)滿足什么條件？4-%1物理答案.A2,C3.A4.C5.B6.A7.C.解析：選Bo光的衍射現(xiàn)象說(shuō)明光是一種波，但不能說(shuō)明是橫波，故A錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，均勻變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，故B正確；雷達(dá)是使用無(wú)線電波（微波）來(lái)測(cè)定物體的位置的設(shè)備，故C錯(cuò)誤；鏡片的表面上鍍有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射光線進(jìn)行疊加削弱，從而增加透射光的弓1度，故D錯(cuò)誤.Na.解析：選ABC.1摩爾該氣體的體積為Vm,則單位體積分子數(shù)為n=二，氣體的摩爾質(zhì)量為M,八Vm分NAM里為m，則1mol氣體的分子數(shù)為度n,單位體積的質(zhì)量等于單位體積乘以密=m，可得門mVmpNa質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量等于摩爾數(shù)，則二］故D錯(cuò)誤，A、B、C正確.TOC\o"1-5"\h\z有nM.BD［解析］對(duì)A、B和半球體整體受力分析，整體只受重力和支持力這一對(duì)平衡力，相對(duì)地面并無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，不受摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若半球體對(duì)A的摩擦力為零，對(duì)A受力分析如圖，將重力沿半徑無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，不受摩擦力，選項(xiàng)方向和垂直半徑方向正交分解，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件有T=m1gcos53°,N=m1gsin53°,而T=m2g,解彳日m152寸m2=3，選項(xiàng)B正確；A受到的最大靜摩擦力fmax=iiN=5m1g,要使A靜止，則應(yīng)滿足|m2g-m1gcos53。|：fmax,解得1工5,分析可得，當(dāng)1m15時(shí)，A受到的靜摩擦力的方向，直一<<?m25m23nJC于題圖中虛線斜向下，選一獨(dú)05時(shí)，分析可得A受到的靜摩錯(cuò)誤；當(dāng)Q<3m2擦力的方向垂直于題圖中虛線斜向上，選項(xiàng)D正確.BDCD解析：設(shè)粒子的速度大小為v,粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由磁場(chǎng)對(duì)粒子的洛倫茲力提供，則由qvB=2向心力由磁場(chǎng)對(duì)粒子的洛倫茲力提供，則由qvB=2mv,解得qBrv=m,粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為St-O由于各個(gè)粒子的電量、質(zhì)量和粒子的速度的大小都相同，所以各個(gè)粒子在磁場(chǎng)中的v小為定值，粒子在磁場(chǎng)中所對(duì)應(yīng)的軌跡的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)；粒子在磁場(chǎng)中所對(duì)應(yīng)的軌跡的弧長(zhǎng)越短，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短。不妨假設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)滿整個(gè)空間，畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中的軌跡如圖1所示，由圖2可知：沿著y軸正方向的粒子最先從磁場(chǎng)上邊界中飛出，設(shè)該粒子在磁場(chǎng)中的軌跡所對(duì)的圓心角為a,由題—T匚解得：《=30。,如圖所示,由幾何關(guān)系可得：rsin30=a，36012可解彳導(dǎo):r=2a、可解彳導(dǎo):r=2a、v=2qBa——，答案AD正確;如圖3所示，當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和磁場(chǎng)的上邊界相切時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng),在磁15.16.15.16.場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，設(shè)該種情況下粒子的軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角右，TT,解得：&=90。。36U4為⑥，則：設(shè)/MO2。=（3、ZMO2D=&,則句+&=90。由幾何關(guān)系可得：rcos3ra,即：2acos32aaa,則：e=60°、&=30°。由幾何關(guān)系進(jìn)一步可得：b=rsin63+rsin&,即：b=2asinJ3a+a,所60+2asin30=°幺長(zhǎng)方形區(qū)域的邊長(zhǎng)滿足關(guān)2石+ic項(xiàng)正確。TOC\o"1-5"\h\z系='a..d21（6分）（1）1.220（2）（—）—⑶不目匕說(shuō)明：g未知t2h（10分）（1）黑（2）較小；將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使多用電表的指針恰姆刻線的0刻度處（或指針指向“0刃力、U1U2U2R1R或2U25R（4）無(wú)⑶UUU^廣UU1121212（1）特電寓于加速運(yùn)動(dòng)索那度為1、則①一-】分*V進(jìn)入磁場(chǎng)后版匆速凰周毫動(dòng).海倫拄力提佻向心力打。=—②1分R塞立①②求醒而播R=O11rr。'-C2）喜子在IS蝠中送動(dòng)周期丁==--—④-I分veB0君/（士喝手從V、山界高開(kāi)磴場(chǎng)區(qū)域,回?cái)咴挼牡膱A心角為打一一1分所以離子在彼場(chǎng)中追動(dòng)的時(shí)冏4二2丁二理⑤1分eBii）裝R>d.儒干胡PQ辿界離開(kāi)會(huì)場(chǎng)區(qū)域.閱照看動(dòng)的掰心焦為白利用幾何卻出可得sin。—⑥,****?*…一一…/介所以廝以嚼子在鱉場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)㈣八u且%sinTqmJ—^卜…“分-2?rt>B\lmU<1）線植在也場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)F=/}+F.①1分導(dǎo)體坤受力的安培力產(chǎn)』=^??..一1分RJv電謝/=_JiX-4分R免穹F叫~V,=?,療J/￥.一,H?■=■?■?■■■■■■■■■■■■，*■■，］<3）找隹進(jìn)入磁場(chǎng)睛T根鐳動(dòng)能定理行{產(chǎn)一5口":皿十⑥“…一T分號(hào)￥~-jJ<15由哂意r可得辦廿n=1削/3⑤在穿越遇場(chǎng)的過(guò)程中（F-4）億加+=⑨分—一解神060-5J1SJ--->-*-----a?分

.答案(1)2.5m/s24向沿桿向上(2)0.2s或0.75s解析(1)小球的質(zhì)量m—1kg==g取沿桿向上為正方向，設(shè)小球在力F作用時(shí)的加速度大小為如圖所示，F(xiàn)cos30=Gcos30°+FnFsin30-Gsin30-FN=ma1聯(lián)立解得：a1=2.5m/s2,方向沿桿向上(2)撤去F瞬間，小球的受力如圖所示，設(shè)此時(shí)小球的加速度為a2,Fn，=Gcos30°—Gsin30=pFn'=ma2聯(lián)立解得：a2=—7.5m/s2,即大小為7.5m/s2,方向沿桿向下剛撤去F時(shí)，小球的速度V1=a1t1=3m/s小球的位移為xi-at2=1.8m=211撤為F后，小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)0—v10.4s2=a2=小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的最大位移為0i24o=0.6m2a2則小球向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為Xm=X〔+X2=2.4m1在上滑階段通過(guò)B點(diǎn)，即XAB—X1=v1t3-at2+223角軍得t3=0.2s或者t3=0.6s(舍)小球返回時(shí)，受力如圖所示，設(shè)此時(shí)小球的加速度為a3,一Gsin30斗"氏’=m%得a3=—2.5m/s2,即大小為2.5m/s2,方向沿桿向下1小球由頂端返回B點(diǎn)時(shí)有一(Xm-XAB)3t42解彳