湖北省重点高中智学联盟2020_2021学年高二物理下学期5月联考试题.docx

湖北省重点高中智学联盟2020-2021学年高二物理下学期5月联考试题一、选择题:本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第811题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.2020年12月4日，我国新一代“人造太阳”装置中国环流器二号M装置在成都建成并成功放电（如图），为本世纪中叶实现核聚变能应用的目标打下了坚实的基础。“人造太阳”装置中的核反应主要是一个氘核（H）与一个核（H）反应生成一个新核，同时放出一个中子，释放核能E。已知真空中光速为c，下列说法正确的是（）A.H核与H核是两种不同元素的原子核B.一个H核与一个H核反应生成的新核中子数为3C.H核的比结合能为D.一个H核与一个H核反应过程中的质量亏损为2.如图所示，一根不可伸长的轻绳一端系住小球，另一端固定在光滑直角斜劈顶端O点，轻绳与斜面平行，斜面底面水平。使小球和斜劈做下列运动:一起水平向左加速一起水平向右加速一起竖直向上加速一起竖直向下加速绕过O点的竖直轴一起匀速转动。上述5种运动中，小球对斜面的压力可能为零的是（）A.B.C.D.3.下列说法中正确的是（）A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B.破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间存在斥力作用C.把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，说明分子间存在引力D.分子a从远处趋近固定不动的分子b，只受分子之间作用力，当a加速度为零时，a的分子势能也为零4.如图，在直角三角形abc区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。直角边ab上的O点有一粒子发射源，该发射源可以沿纸面与ab边垂直的方向发射速率不同的带电粒子。已知所有粒子在磁场中运动的时间均相同，粒子比荷为，0a长为d，O长为3d，=30°，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用，则（）A.负电粒子的轨迹半径最大为B.负电粒子运动的最大速度为C.正电粒子的轨迹半径最大为D.粒子在磁场中的运动时间为5.如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断正确的是（）A.AB过程温度升高，压强变大B.BC过程体积不变，压强变大C.CD过程体积变小，压强不变D.CD过程温度，压强变大6.如图所示，边长为l的正方形四个顶点a、b、cd分别放置一个点电荷，M、N为db延长线上两点，MRN和MPN是由M到N的两条不同路径。a、b、c三处电荷的电荷量都为q（q>0），b处电荷受到的静电力为（k为静电力常量），方向由b指向N。则（）A.d处电荷的电荷量为-qB.正方形中心O处的电场方向从d指向bC.M点的电势比N点的电势低D.将一点电荷分别沿路径MRN和MPN由M移到N过程中，静电力做功不相等7.如图甲，足够长的光滑斜面倾角为30°，t=0时质量为2kg的物块在沿斜面方向的力F作用下由静止开始运动，设沿斜面向上为力F的正方向，力F随时间t的变化关系如图乙。取物块的初始位置为零势能位置，重力加速度取10m/s2，则物块（）A.在01s过程中机械能增加4JB.在t=2s时动能为81JC.在t=2s时机械能为-6JD在3s时速度大小为14.5m/s8.一列横波在t=0时刻的波形如图甲所示，M、N是介质中的两个质点，图乙是质点N的振动图像，则（）A.该波沿x轴负方向传播B.该波的波速为0.02m/sC.质点M与N的速率总相等D.质点M与N同时到达波峰9.一个理想的自耦变压器左端接交变电流，电压随时间变化的关系为V，右端接入如图所示电路，两个灯泡的额定电压均为50V，两个电表均为理想交流电表，R为定值电阻，不计导线的电阻。当开关K断开时灯泡L1正常工作。则下列说法正确的是（）A.此时变压器原、副线圈电流之比为5:22B.当自耦变压器的可动端顺时针转动时，定值电阻消耗的功率减小C.闭合开关K后，电压表示数变小，电流表示数变大D.闭合开关K后，将自耦变压器的可动端沿顺时针方向转动可使灯泡正常工作10.我国首次发射的火星探测器“天问一号”经过长达半年的航行，于2021年2月10日成功被火星引力捕获，绕火星赤道平面椭圆轨道1运行（如图所示）。了观测火星的南北极，2月15日探测器运行到轨道1的远火点，短时间内启动探测器上发动机，成功实施了轨道平面机动转移到与轨道1平面垂直的椭圆轨道2上运行。假设变轨前后两椭圆轨道的近火点P与远火点Q相同，远火点距离火星中心距离为r，探测器在远火点的速率为v，忽略探测器在Q点的变轨时间且变轨后发动机关闭，已知火星质量M，引力常量G，不考虑其他天体的影响。下列说法正确的是（）A.变轨过程中探测器速度变化量大小为B.变轨前后瞬间探测器的加速度不变C.在远火点探测器稳定工作时D.变轨过程中发动机对探测器不做功11.如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，磁场范围足够大，磁感应强度的大小左边为2B，右边为3B，一个竖直放置的宽为L、长为3L、质量为m、电阻为r的矩形属线框，以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到虚线位置（在左边磁场中的长度为L、在右边磁场中的长度为2L）时，线框的速度为v，则下列判断正确的是（）A.此时线框中电流方向为逆时针，电功率为B.此过程中通过线框截面的电量为C.此时线框的加速度大小为D.此过程中线框克服安培力做的功为二、非选择题:本题共5小题，共56分。12.（6分）在研究匀变速直线运动规律的实验中，图示纸带记录的是小车的运动情况，A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，电源铭牌显示该电源频率为50Hz（计算结果均保留两位有效数字）。（1）下列说法正确的有_（填选项代号）。A.在释放小车前，小车要靠近打点计时器出个B.应先释放小车，后接通电源C.电火花计时器应使用低压交流电源D.打点计时器应放在长木板上有滑轮一端（2）打纸带上D点时小车的瞬时速度大小为_m/s。（3）小车的加速度大小为_m/s2.（4）若电源实际频率低于50Hz，计算时仍按照50Hz计算，则加速度大小的测量值比真实值_（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。13.（10分）某同学测量电动玩具电池的电动势和内电阻。（1）如图1所示，将导线一端与O连接，另一端分在a、b两处试触，发现电压表的示数几乎不变，电流表的示数变化比较明显，为了减小实验误差，实验测量时应选择连接_（选填“a”或“b”）点的电路；（2）图1中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最_端（选填“左”或“右”）。（3）图2是根据实验数据绘制的U-I图线，根据图线求得被测电池组的电动势E=_V（结果保留三位有效数字），内阻r=_（结果保留两位有效数字）。（4）上述实验电路由于电表内阻的影响而产生误差，电动势的测量值_真实值，内阻的的测量值_真实值（填写“大于”、“等于”、“小于”）。14.（9分）一公园的湖面上修建了一个伸向水面的观景平台，如图所示为其竖直截面图，水平湖底上的P点位于观景平台右侧边缘正下方，观景平台下表面距湖底的高度为H=8m，在距观景平台右侧边缘正前方d=8m处有垂直湖面足够大的宣传布幕在P点左侧l=6m处湖上的Q点安装有一单色光光源（可视为点光源）.已知水对该单色光的折射率，当水面与观景平台的下表面齐平时，只考虑在图中截面内传播的光，求:（1）该光源发出的光照射到布幕上的最高点距水面的高度h；（2）该光源发出的光能射出水面的最远位置距观景平台右侧的最远距离s（结果可用根号表示）.15.（13分）如图所示，PQMN为固定在竖直面内的光滑轨道，PQ段倾斜，QM段水平，MN段为半圆形，各段轨道之间均平滑连接。现有可视为质点的三个物块A、B、C，其质量为mA=mB=1kg，mC=3kg。现将A从斜面PQ上距水平面高为h=0.8m处由静止释放，运动到水平面上与B发生弹性碰撞，之后B向右运动与水平面的C发生碰撞粘在一起，BC一起向前滑上半圆形道MN。假设每次碰撞时间极短，已知重力加速度为g=10m/s2，求：（1）B与C碰撞后的速度；（2）要使BC在半圆形轨道上运动的过程中能通过N点，半径应满足的条件。16.（18分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在着垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场区域，在第三象限内存在另一垂直纸面向里的匀强磁场区域，在第四象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场.一质量为m、电荷量为-q的粒子由坐标为（0，L）的P点以某一初v0速度进入磁场，速度方向与y轴负方向成60°角粒子沿垂直x轴方向进入第四象限的电场，经坐标为（0，-2L）的Q点第一次进入第三象限内的磁场区域，粒子重力不计.求:（1）粒子的初速度v0大小；（2）匀强电场的电场强度E大小；（3）若粒子从电场进入磁场区域时做圆周运动的圆半径，求粒子从开始进入电场时刻到第二次进入电场时间间隔.湖北省重点高中智学联盟2022届高二年级5月联考物理试题参考答案一、选择题:本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第811题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。题号1234567891011答案DBCCDCBBCBCABDAD1、解析:H核与H核均为氢的同位素，故A错误；核反应方程为，新核为氦核，中子数为2，故B错误；由爱因斯坦质能方程E=mc2可知该反应得到的能量不能计算H的比结合能，只能计算该反应的质量亏损，故D正确，C错误。答案:D2、解析:小球平衡时受力如图所示向左加速时N可能为零；向右加速时N不能为零；竖直向上加速，T、N都不可能为零；向下加速加速度为g时，T、N均为零；绕过O点的竖直轴匀速转动时，向心力指向竖直轴，N可能为零，故B正确答案:B3、解析:由得，T升高，若同时V增大则P不一定增大，故A错误；当分子间距离r>10r0（r0的数量级为10-10m）时，分子引力和斥力几乎都减为零，故B错误；把两块纯净的铅压紧，使分子间距离减小到引力的作用效果，它们就会“粘”在一起，故C正确；a从远处运动到与b的作用力为零处时加速度为零，此过程中，分子力表现为引力，对a做正功，分子势能减小，取无穷远处分子势能为零，则此处的分子势能为负数，故D错误。答案C4、解析:由于所有粒子在磁场中运动时间均相同，则所有粒子均旋转半圈后从ab边出，周期，t，故D错误若粒子为正电荷，则如图所示，最大半径时圆心在O1，半径的最大值满足d=3R，故C正确；若粒子为负电荷则如图所示，最大半径时圆心在O2，半径最大值满足d+r=2r，有r=d，此时，则AB错误。答案C5、解析:AB为等压变化，温度升高；BC为等容变化，温度降低，压强变小，CD为等温变化，体积变小，压强变大，故D正确。答案:D6、解析:a对b，c对b的作用力均为，则ac对b的合力大小为，方向沿ON，而b处电荷受到的静电力为，故d对b的作用力大小为，方向沿NO，db距离为，故d处电荷的电荷量为-q，故A错误；由场强的叠加得正方形中心处的电场方向从b指向d，故B错误；根据电场分布的特点可知，M点的电势比N点的电势低，故C正确；将一点电荷分别沿路径MRN和MPN由M移到N过程中，静电力做功相等，故D不正确。答案:C7、解析:通过对物体受力分析可知，01s内t1=1s，F1=2N，方向沿斜面向上，F合1=mgsin30°-F1=8N，a1=4m/s2，F1做功W1=-F1x1=-4J，机械能减少4J，A错误；12s内t2=1s，F2=0，F合2=mgsin30°=10N，a2=5m/s2，v2=v1+a2t2=9m/s，动能为81J，B正确；从出发到2s末外力F做功为W1，机械能减少4J，C错误；23s内t3=1s，F3=3N，向沿斜面向下，F合3=mgsin30°+F3=13N，a3=6.5m/s2，v3=v2+a3t3=15.5m/s，D错误。答案:B8、解析:由甲图可知波长为4cm，由乙图可知周期为2s，且N向上运动，故该波向x轴正方向传播，波速为0.02m/s，M、N相隔半个波长，故速率总相同，一个为波峰时，另外一个一定为波谷，故正确答案为BC.答案:BC9、解析:R两端电压未知，副线圈电压为电压表示数与R两端电压之和不可求，A错误；当自耦变压器的可动端顺时针转动时，副线圈匝数变少，电压变小，电流变小，故定值电阻消耗的功率减小，B正确；闭合开关K，副线圈总电阻变小，原副线圈电压不变，则电流表示数变大，R分得的电压变大，电压表示数则变小，C正确；闭合开关K，灯泡两端电压变小，调节自耦变压器的可动端顺时针转动时，副线圈匝数变少，电压变小，灯泡两端电压变得更小，不可能使灯泡正常工作，D错误。答案:BC10、解析:探测器变轨前后速度方向垂直，大小相等，速度变化量大小为v，A正确；变轨前后探测器位置没有变化，所受万有引力没有变化，故加速度不变，B正确；探测器做椭圆运动，在远火点稳定工作时，C错误；探测器变轨前后速度不变，动能不变，故发动机对探测器不做功，D正确。答案:ABD11、解析:在图示位置线框产生的电动势，则，A正确；磁通量的变化，通过线框截面的电量为，B错误；，C错误；由动能定理得，D正确。答案:AD12、解析:（1）实验基本操作释放小车前小车应靠近打点计时器，A正确；应先接通电源后释放小车，B错误；电火花计时器应使用220V交流电源，C错误；打点计时器应放在长木板无滑轮的一端，D错误。答案为A（2）AB=24.0mm，AC=52.0mm，AD=84.0mm，AE=120.0mm，CE=AE-AC，代入数据计算得vD=0.85m/s.（3），代入数据得a=2.5m/s2。（4）实际频率偏小，实际周期偏大，但计算时代入的周期就偏小了，得到的加速度的测量值比真实值偏大。（1）A（1分）（2）vD=0.85m/s（2分）（3）a=2.5m/s2（2分）（4）偏大（1分）13、解析:（1）通过试触结果表明，电压表示数几乎不变是因为电流表内阻很小，分压不明显；电流表示数变化比较明显是因为电压表分流明显。故将电流表接在干路上可以减少电压表分流带来的影响。应选择连接a点的电路。（2）闭合开关前滑动变阻器应接入最大电阻所以滑片应该置于最左端。（3）由U-图像得E=2.98V，图线斜率的绝对值表示内阻，故。（4）由于电流表与电源连接，电流表与电源整体等效为电路的等效电源，电动势的测量值为等效电源电动势，与真实值相等；内阻测量值为等效电源内阻，等于电源内阻真实值与电流表内阻的和，故大于真实值。答案:（1）a（2分）（2）左（2分）（3）2.80.48（0.480.50）（每空2分）（4）等于 大于（每空1分）14、（9分）解析:（1）发生折射如图所示在直角三角形OPQ中H=8m，1=6m，则OQ=10m，sinr=0.6（1分）由得sini=0.8（2分）由d=8m得OA=10m，AB=6m，即为h=6m（1分）（2）光源在水面的光斑最远处为发生全反射的情况，如图所示由得sinC=，则（2分）tanC= （2分）得（1分）答案:（1）h=6m；（2）15、解析:（1）A从斜面下滑到水平面的速度为vA， （1分）A、B发生弹性碰撞，有 （2分） （2分）联立得vB=4m/sB、C发生碰撞粘在一起 （2分）得vC=1m/s （1分）（2）BC一起进入圆轨道要通过最高点，则在N点有最小速度vN （2分） （2分）由M到N有（2分）得R=0.02m即要BC能通过最高点，R0.02m （1分）答案:（1）vC=1m/s（2）R0.02m16、解析:（1）如图所示:作vo的垂线交x轴于A点，由于粒子垂直x轴进入电场区域，故A点为圆周运动的圆心由几何关系得R=2L （1分）过x轴进入电场的C点坐标为（L，0）在磁场区域内有 （2分）得（1分）（2）进入电场做类平抛运动OC=LOQ=2L（2分） （2分）得 （1分）（1分）（3）在电场中沿电场方向的速度（1分）则进入中磁场区域是的速度： （2分）与y轴负方向夹角为，有=45°（1分） （2分）（1分）（1分）答案:（1）（2）（3）