安徽省合肥北城新区衡安学校2020-2021学年高二下学期6月第四次调研考试物理试题+答案

衡安学校2020-2021年度下学期高二年级第四次调研考试命题

物理试卷

一、单项选择题（每题5分）

1．分子间存在着分子力，并且分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能．如图所示为分子势能随分子间距离变化的图像，取趋近于无穷大时为零．通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑这两个分子间的作用，下述说法中正确的是（    ）．

A．图中是分子间引力和斥力平衡的位置

B．假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近

C．假设将两个分子从处释放，当时它们的加速度最大

D．假设将两个分子从处释放，当时它们的速度最大

2．如图所示，一点光源固定在水平面上，一小球位于点光源和右侧竖直墙壁之间的正中央，某时刻小球以初速度竖直上抛．已知重力加速度为，不计空气阻力，则在小球上升过程中，小球的影子在竖直墙壁上做（    ）．

A．速度为的匀速直线运动

B．速度为的匀速直线运动

C．初速度为、加速度为的匀减速直线运动

D．初速度为、加速度为的匀减速直线运动

3．如图所示，两个半圆柱、紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱，三者半径均为．、、的质量都为，、与地面的动摩擦因数均为．现用水平向右的力拉，使缓慢移动，直至恰好降到地面整个过程中保持静止设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为．则下列说法正确的是（    ）．

A．未拉时，受到作用力的大小为

B．未拉时，受到地面作用力的大小为

C．动摩擦因数的最小值

D．动摩擦因数的最小值

4．如图所示，灯泡与自感线圈并联，灯泡的电阻为，线圈的直流电阻为，且，闭合稳定时通过灯泡和线圈的电流分别为和，当断开时，则流过灯泡的电流方向和灯的亮暗情况是（    ）．

A．当断开瞬间，灯突然亮一下然后才逐渐熄灭

B．当断开瞬间，灯立刻熄灭

C．当断开时，流过灯泡的电流方向仍为从左向右

D．当断开时，流过灯泡的电流方向变为从右向左

5．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．设线圈总电阻为，则（    ）．

A．时，线圈平面垂直于磁感线

B．时，线圈中的电流改变方向

C．时，线圈中磁通量的变化率最大

D．时，线圈中的感应电流最大

6．在光滑的水平面内有一沿轴的静电场，其电势随变化的图像如图所示．现有一质量为、电荷量为的带负电小球，从坐标原点开始，仅在电场力作用下，以一定的初速度沿轴正向运动，下列说法中正确的是（    ）．

A．带电小球从点运动到处的过程中，加速度逐渐增大

B．带电小球从点运动到的过程中，电场力的冲量为零

C．带电小球从点运动到的过程中，最大速度为

D．带电小球从点运动到点时速度为

7．目前我国大力提倡发展新能源，不仅在购车方面有国家和地方双补贴、免缴购置税等好政策，而且在出行上部分城市也实施了新能源汽车免受限号的政策，受到大家的青睐．为检测某新能源动力车的刹车性能，如图所示是一次在平直公路上实验时，动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图像，下列说法正确的是（    ）．

A．动力车的初速度为

B．刹车过程动力车的加速度大小为

C．刹车过程持续的时间为

D．刹车过程经过时动力车的位移为

8．科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事．地球流浪途中在接近木星时被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球．若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为，在木星表面的重力为；地球与木星均可视为球体其半径分别为、，则下列说法正确的是（    ）．

A．地球与木星的质量之比为

B．地球与木墨的第一宇宙速度之比为

C．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方

D．从地球上发射的能逃逸出太阳系的航天器最小发射速度为

二、多项选择题（每题5分）

9．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标，与纵轴交点坐标），由图可知（    ）．

A．该金属的截止频率为   B．该金属的截止频率为

C．该图线的斜率表示      D．该金属的逸出功为约

10．如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，、是定值电阻，是滑动变阻器，电容器的电容为，电源电动势为、内阻为，当开关闭合后，滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（    ）．

A．电容器所带电荷量减少      B．电容器所带电荷量增多

C．电流表示数减小，电压表示数增大   D．电流表示数减小，电压表示数减小

11．在光滑水平面内有一直角坐标系，在时刻，质为的物块从直角坐标系的坐标原点以一初速度沿轴正方向开始运动，同时受一沿方向的恒力作用，其沿方向的位移与方向的速度的平方关系如图甲所示，沿方向的位移随时间的变化关系如图乙所示．下列说法正确的是（    ）．

A．物块做匀变速曲线运动      B．物块受到的恒力

C．时物块位移     D．时物块的速度为

12．如图甲所示，光滑金属导轨、成45°角放置在水平面上，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为．长直导体棒垂直放置在导轨上，并与、交于、两点，且．在外力作用下，导体棒由处运动到处，速度由减小到，速度的倒数随位移变化的关系图线如图乙所示．除阻值为的电阻外，其他电阻均不计．在棒由处运动到处的过程中（    ）．

A．导体棒所受安培力逐渐增大     B．导体棒所受安培力逐渐减小

C．克服安培力做功为     D．克服安培力做功为

三、实验题

13．有同学利用如图所示装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，并固定两个光滑的滑轮和，三根绳子打一个结点，各绳另一端均连接钩码，各钩码质量均相等，当系统如图达到平衡时，根据钩码个数可读出三根绳子的拉力、和，回答下列问题：

（1）若某次实验中钩码个数，，则可能等于______（填正确答案标号）．

A．2   B．4   C．8   D．9

（2）在实验过程中，关于实验操作和相关要求，下列说法正确的是______（填选项前字母）．

A．实验中三段绳子应与竖直木板平行

B．实验中需要用天平测出一个钩码的质量

C．在某两次实验中，点位置可以不同

D．实验中需要用量角器量出三段绳子之间的夹角

（3）通过实验，该同学用作图法作出了两个图，如图甲、乙所示你认为图示中______（填“甲”或“乙”）是正确的．

14．某课外兴趣小组想利用如图所示电路测电阻的阻值和一节电池的电动势与内阻，除待测电源和待测电阻外还备有如下器材：

电压表：量程为，内阻为

电压表：量程为，内阻为

电压表：量程为，内阻为

电阻箱

开关、导线若干

（1）为了较准确地测定的电阻值、电池的电动势和内阻，在三个电压表中选择一个合适的电压表是______（填入所给器材符号）．

（2）根据图1的电路图连接好电路后，测定电阻时主要进行了两步实验．

第1步：闭合和，断开，记录电压表示数；

第2步：闭合和，断开，调节电阻箱的阻值，使电压表示数仍为，此时电阻箱的相应读数如图2所示，则被测电阻的电阻值为______．

（3）闭合和，断开通过多次改变电阻箱的阻值，记录的值和对应的电压表示数，画出随变化的图线为直线，如图3所示，则待测电源电动势为______，内阻为______；从实验原理来看，实验测量值与真实值相比较，电动势的测量值______，内阻的测量值______（后两空填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

四、计算题

15．（8分）如图所示，一个两面不平行的光滑绝热活塞（可自由移动）将长方体绝热汽缸分隔成左右两部分（左侧装有电热丝）．初始时，两部分气体体积均为，热力学温度均为，右侧气体压强为．活塞左侧与汽缸壁垂直且面积为，活塞右侧与汽缸下壁成60°角．求：

（1）初始时，左侧气体对活塞的压力大小是多少？

（2）仅升高左侧气体温度，再次平衡后右侧气体压强变为，则左侧气体的温度为多少？

16．（8分）车在直线公路上以的速度匀速行驶，司机发现正前方有一辆静止的车时，两车距离仅有，车司机立即刹车（不计反应时间）做加速度大小为的匀减速直线运动，求：

（1）通过计算判断车会否撞上车？（假设车一直静止）；

（2）为了避免碰撞，车在刹车同时，向车发出信号，车收到信号后经的反应时间才开始匀加速向前行驶，间：车加速度至少多大才能避免事故．

17．（10分）如图所示，在轴上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，第Ⅰ象限内磁感应强度大小为，第Ⅱ象限内磁感应强度大小为．在坐标原点处有一粒子源，在时刻沿轴正方向发射大量速率不同的同种带负电的粒子，粒子电荷量为、质量为，速率介于，不计粒子重力及其相互作用．求．

（1）速率为的粒子第1次经轴时的纵坐标；

（2）速率为的粒子第次沿轴正方向经过轴时粒子的纵坐标（，2，3，…）；

（3）时刻，这些粒子所在位置的纵坐标与横坐标的比值．

18．（12分）如图所示，一右侧带有轻弹簧、质量为的滑块和质量为的滑块静止在水平光滑桌面上．质量为的小车紧靠着桌子静止在光滑水平面上，其右端与竖直墙壁相距．桌面与小车的上表面在同一水平面上．、之间动摩擦因数为．现给一个的初速度，滑上的上表面时已和弹簧分离，与的速度相等时恰好与墙壁碰撞．足够长，始终不会从的表面滑出．与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短，不计空气阻力，重力加速度为．求：

（1）与弹簧分离时的速度；

（2）从滑上瞬间到第一次碰墙之前相对于的位移为多少？小车与右侧墙壁的距离为多少？

（3）保持不变，为保证与墙壁仅相碰一次，应使滑上瞬间的速度大小控制在什么范围内？（滑上后立即取走和桌子）

2020-2021年度下学期高二年级第四次调研考试命题

物理试卷答案

1．D 2．C 3．C 4．D 5．D 6．B 7．B 8．A

9．AD   10．AC  11．AC  12．AD

13．B AC  甲

14．   （均可）

（均可）  偏小 偏小

15．【答案】（1）  （2）

【详解】（1）以活塞为研究对象，设左侧气体对活塞的压力为，

，，

则．

（2）初始时左侧气体压强，

由此可知活塞平衡时，左右气体压强相同，对右侧气体

，，

解得，

对左侧气体，

联立得．

16．【答案】（1）会撞上  （2）

【详解】（1）设车从刹车到停止所通过位移为，

由速度位移关系有，

代入数据解得，

因此会撞上．

（2）假设车恰能追上车，

设车运动时间为，则车运动时间为，

此时两车速度相等，即，

解得，

车的位移，

车的位移，

由位移关系，

可得，

化简后得，

由以上得，解得，

即：要使不相撞，为避免事故车的最小加速度．

17．【答案】（1）

（2）

（3）

【详解】（1）速率为的粒子在右侧做圆周运动的半径为，，

第1次经轴，坐标为．

（2）在左侧做圆周运动的半径为，

第1次到达轴向右运动，沿轴方向前进的距离，

由图可知，第次向右到达轴的坐标为：

．

（3）粒子只受洛伦效力作用，在磁场中做匀速圆周运动，

因，故粒子未射出第一象限，经过相同时间，运动轨迹对应的圆心角，

，

设某粒子在磁场中的运动半径为，经过时间，所在位置坐标为，

可得，，

消掉联立可得．

18．【答案】（1） （2），  （3）

【详解】（1）、和弹簧相互作用的过程，对、系统，

根据动量守恒定律得，

根据能量守恒定律得，

联立解得．

（2）小车碰墙之前在小车上运动的过程，对、系统，

由动量守恒定律得，

由能量守恒定律得，

联立解得，，

对由动能定理知，

代入数据解得．

（3）若车第一次碰墙后、系统的总动量向左就不可能再有第二次碰撞，

若，在碰墙之前速度和相等，碰墙后瞬间、速度等大反向，

由于，所以系统总动量向左，只能碰一次；

若，要碰墙瞬间的速度和（2）中的速度相等为，选向左为正方向，

碰墙过程墙对的冲量，

对、系统从滑到上瞬间到碰墙后瞬间，

由动量定理，

由于，解得，

所以为保证与墙壁仅相碰一次，应使滑上的瞬间的速度．