余姚中学2022学年第一学期质量检测高二物理选考试卷

第1页，共8页 余姚中学2022 学年第一学期质量检测 高二物理选考试卷 出题：龚长流 审题：赵洲 一、选择题（本题共13 小题，每小题3 分，共39 分。每小题列出的四个备选项 中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（ ） A. F a m  B. 4 s C kd    C. p E q  D. 2 kq E r  2. 下列关于动量和冲量的说法正确的是（ ） A. 物体动量变化时动能一定变化 B. 物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大 C. 当力与物体的位移垂直时，一段时间内该力的冲量为零 D. 体操运动员落地总要屈腿，是为了延长作用时间以减小地面对运动员的作用力 3. 一个质量为m 的物体静止放在光滑水平面上，在互成60°角的大小相等的两个水平恒力作用下， 经过一段时间，物体获得的速度为v，在力的方向上获得的速度分别为v1、v2，那么在这段时间内， 其中一个力做的功为（ ） A． 2 6 1 mv B． 2 4 1 mv C． 2 3 1 mv D． 2 2 1 mv 4．如图，两通电直导线a b 、相互平行，b 中电流向上。若两导线相互吸引，则a 中电流在b 导线 处产生的磁场方向（ ） A. 向左 B. 垂直纸面向里 C. 向右 D. 垂直纸面向外 5. 如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a 点射入，从b 点射出．下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电 B. 粒子在b 点速率大于在a 点速率 C. 若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b 点右侧射出 D. 若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短 第2页，共8页 6. 如图所示为磁流体发电机的示意图，平行金属板A、C 组成一对平行电极，两板间距为d，面积为 S。两板间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一束等离子体（带有正、负电荷的 粒子）以一定的速度v 平行金属板、垂直于磁场射入两板间，两板间连接有定值电阻R 等离子体的电 阻率为ρ则下列说法正确的是（ ） A. 电阻中的电流方向由a 到b B. 电阻R 的电功率为 2 ( ) Bdv P R  C. 电源的总功率为 2 ( ) Bdv S RS d   D. 增大两金属板的正对面积可增大发电机的电动势 7. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下 的运动轨迹，M 和N 是轨迹上的两点。设M 点和N 点的电势分别为 M  、 N  ，粒子在M 和N 时加 速度大小分别为 M a 、 N a ，速度大小分别为 M v 、 N v ，电势能分别为 PM E 、 PN E ，下列判断正确的是( ) A． M N v v  ， M N    B． M N v v  ， M N a a  C． M N    ， PM PN E E  D． M N a a  ， PM PN E E  8. 如图所示，电源的电动势为36V，内阻为1Ω，一个标有“6V 12W”的电灯与一个绕线电阻为6 Ω的电动机串联。开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为（ ） A. 20W B. 24W C. 32W D. 36W 9．嫦娥四号是我国探月工程二期发射的月球探测器，也是人类第一个着陆月球背面的探测器。嫦娥 四号于2018 年12 月12 日完成近月制动被月球捕获。若探测器近月环绕周期为T，探测器降落到月 球表面后，从距月球表面高度为h 处由静止释放一物体，测出物体落到月球表面的时间为t，已知月 球半径为R，引力常量为G，将月球视为质量均匀分布的球体，通过以上物理量可求得月球的平均密 度为（ ） A． 2 2 h GRt  B． 2 6 GRt h  C．3 GT  D． 2 3 2 h GRt  第3页，共8页 10. 如图所示，将一球形容器内部固定有三根光滑绝缘轨道1、2、3，整个装置处于一竖直向下的匀 强电场中，将一带正电的小球依次从轨道顶端静止释放，小球都可到达最低点P，则三个球的运动中 （ ） A. 小球动量不变 B. 电场力做功平均功率最大的是沿轨道1 的运动 C. 在最低点P 重力的瞬时功率最大的是沿轨道3 的运动 D. 由于未确定零势能面，无法确定哪个过程机械能变化量最大 11．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m 的通电直导线， 电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，外加磁场磁感应强度的大小和方向可以是( ) A．B＝mgsinθ/IL，方向垂直斜面向上 B．B＝mgtanθ/IL，方向竖直向下 C．B＝mg/IL，方向水平向右 D．B＝mgcosθ/IL，方向水平向右 12．如图所示，轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系一圆盘A，处于静止状态．一圆环B 套在弹簧外， 与圆盘A 距离为h，让环自由下落撞击圆盘，碰撞时间极短，碰后圆环与圆盘共同向下开始运动，下 列说法正确的是( ) A．整个运动过程中，圆环、圆盘与弹簧组成的系统机械能守恒 B．碰撞后环与盘一起做匀加速直线运动 C．碰撞后环与盘一起运动的过程中，速度最大的位置与h 有关 D．从圆环B 开始下落到运动到最低点的过程中，环与盘重力势能的减少量大于弹簧 弹性势能的增加量 13．如图所示，在实线MN 上方有一完整的圆形匀强磁场区（未画出）。其圆心位于M 点的正上方， 磁场方向垂直纸面向外，一质量为m、带电量为q（q>0）的粒子（不计重力），从M 点垂直于MN 以 速度 0 v 向上射出，粒子最终经过N 点，已知MN 之间的距离为d，粒子经过N 点的速度方向与MN 夹角 =30°，则 A．圆形磁场的圆心在M 点正上方且距离M 点为d/2 B．粒子穿过圆形磁场区域转过的圆心角为60° C．圆形磁场区域的磁感应强度的最小值 0 min 3mv B qd  D．圆形磁场区域的磁感应强度的最小值 0 min 2 3mv B qd  第4页，共8页 二、多选题（本题共3 小题，每小题2 分，共6 分，每小题有多个选项符合题意，全部 对的得2 分，选对但不全的得1 分，有选错的得0 分） 14．水平面上有质量相等的a、b 两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b 上．一段时间后撤去推 力， 物体继续运动一段距离后停下． 两物体的v－t 图线如图所示， 图中AB∥CD.则整个过程中( ) A．F1的冲量等于F2的冲量． B．F1的冲量小于F2的冲量 C．摩擦力对a 物体的冲量等于摩擦力对b 物体的冲量 D．合外力对a 物体的冲量等于合外力对b 物体的冲量 15．如图所示电路中,闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，四个理想电表的示数都发 生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电流表和电压表V1、电压表V3的示数变化量分别用 ΔI、ΔU1、ΔU3表示，下列判断正确的是（ ） A．I 变小，U1变小，U3变小 B．I 变大，U1变大，U2变小 C．I U1 不变， I U   1 不变 D．I U3 不变， I U   3 不变 16．如图为某一径向电场示意图，电场强度大小可表示为E a r  ，a 为常量。比荷相同的两粒子在 半径r 不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则 A．轨道半径r 小的粒子角速度一定小 B．电荷量大的粒子的动能一定大 C．粒子的速度大小与轨道半径r 一定无关 D．当加垂直纸面磁场时，粒子一定做离心运动 三、实验题（本题2 小题，每小题7 分，共14 分） 17.如图所示为实验室中“验证动量守恒定律”的实验装置示意图. (1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则 应满足 (填选项前的字母). A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2 C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2 第16 题图 第5页，共8页 (2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是 (填选项前的字母). A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧测力计 E.停表 (3)本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度.下面的实验条件中,不能使小球飞行 的水平距离表示水平速度的是 . A.轨道末端切线未调整为水平 B.改变A 小球初始释放点的位置 C.使A、B 两小球的直径之比改变为1∶3 D.升高桌面高度 (4)设P 为碰前入射小球落点的平均位置,M 为碰后入射小球落点的平均位置,N 为碰后被碰小球落点的 平均位置,则关系式 (用m1、 m2及图中字母表示)成立,即可 达到实验目的. 18. 小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时， 为防止电流过大而损坏器材， 电路中加了 一个保护电阻R0，根据如图1 所示电路图进行实验时， （1）电流表量程应选择 （填“0.6A”或“3A”），保护 电阻应选用 （填“A”或“B”）; A、定值电阻（阻值10.0Ω，额定功率10w） B、定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5w） （2）在一次测量中电压表的指针位置如图2 所示，则此时电压为 V （3）根据实验测得的5 组数据画出的U-I 图线如图3 所示，则干电池的电动势E= V， 内阻r= Ω（小数点后保留两位） 第6页，共8页 四、计算题（本题共4 小题，19 题9 分，20 题10 分，21 题10 分，22 题12 分，共41 分，运算过程要求书写适当的步骤） 19．如图所示，厚度为h 宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的均匀磁场中，当电流 通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A/之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验 表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I 和磁感应强度B 的关系 d IB K U  式中的比例系数K 称 为霍尔系数。 霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集 在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形 成纵向电场，电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静 电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两面之间就会形成稳定的电势差。 设电流I 是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e，导体板单位体积中电子 的个数n。回答下列问题： （1）达到稳定状态时，导体板上侧面A 的电势_____下侧面A’的电势（填高于、低于或等于） （2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。 （3）当导体板上下两面之间的电势差为U 时，电子所受静电力的大小为_____。 （4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，计算霍尔系数K 的值？ 20． 如图， 相距L=11.5m 的两平台位于同一水平面内， 二者之间用传送带相接。 传送带向右匀速运动， 其速度的大小v 可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10 kg 的载物箱（可视为质点），以初速度 v0=5.0 m/s 自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ= 0.10，重力加速度取g =10m/s 2。 (1)若v=4.0 m/s，求载物箱通过传送带所需的时间； (2)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最 小速度； (3)若v=6.0m/s，载物箱滑上传送带 13 s 12 t  后，传送 带速度突然变为零。 求载物箱从左侧平台向右侧平台运 动的过程中，传送带对它的冲量。 第7页，共8页 21．图中的S 是能在纸面内的360°方向发射电子的电子源，所发射出的电子速率均相同。MN 是一块 足够大的竖直挡板，与电子源S 的距离OS=L,挡板的左侧分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感 强度为B。设电子的质量为m，带电量为e,问： (1)要使电子源发射的电子能达到挡板，则发射的电子速率至少要多大? (2)若电子源发射的电子速率为eBL/m，挡板被电子击中的长度是多大? 电子到达挡板的最短时间是多少? （3）该电子源在纸面内各向均匀地发射N 个电子，在满足（2）问的情 况下，击中挡板的电子个数是多少？ 22. 如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度h 可调的斜轨道AB、竖直圆轨道（在最低点E 分别与水平轨道AE 和EG 相连）、细圆管道GHIJ（HI 和IJ 为两段四分之一圆弧）和与J 相切的水 平直轨道JK 组成。 可认为所有轨道均处在同一竖直平面内， 连接处均平滑。 已知， 滑块质量为 30g m  且可视为质点，竖直圆轨道半径为 0.45m r  ，小圆弧管道HI 和大圆弧管道IJ 的半径之比为1:4， 1 1.5m L  不变， 2 0.5m L  ，滑块与AB、EG 及JK 间摩擦因数均为 0.5  ，其他轨道均光滑，不 计空气阻力，忽略管道内外半径差异。现调节 2m h  ，滑块从B 点由静止释放后，贴着轨道恰好能 滑上水平直轨道JK，求 （1）大圆弧管道IJ 的半径R； （2）滑块经过竖直圆轨道与圆心O 等高的P 点时对轨道的压力 1 F 与运动到圆弧管道最低点H 时对 轨道的压力 2 F 大小之比； （3）若在水平轨道JK 水上某一位置固定一弹性挡板，当滑块与之发生弹性碰撞后能以原速率返回， 若第一次返回时滑块不脱轨就 算游戏闯关成功。调节斜轨道 的高度为 3m h  ，仍让滑块从 B 点由静止滑下， 问弹性挡板与 J 的间距L 满足什么条件时游戏 能闯关成功。