安徽省蚌埠市第二十中学2020年高二物理测试题带解析

安徽省蚌埠市第二十中学2020年高二物理测试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 如图所示，长为L、倾角为θ的光滑斜面处于水平向右的匀强电场中。

一电荷量为＋q、质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的M点沿斜面向上滑，到达斜面底端N的速度仍
为v0，则
A．小球在N点的电势能小于在M点的电势能
B．M、N两点的电势差为mgL/q
C．电场强度等于mgtanθ/q
D．小球不一定是做匀速直线运动
参考答案：
（ AC ）
2. 有一束带电粒子流，包含着质子和氘核，它们具有相同的速度，沿垂直于磁场方向射入矩形有界磁场区（如图中虚线框所示）以后，分成了两束粒子流①和②，已知
>0，下列说法正确的是A．磁场方向垂直纸面向里 B．磁场方向垂直纸面向外
C．粒子流①是质子流 D．粒子流②是质子流
参考答案：
BD
3. （单选）关于冲量、动量、动量的变化，下列说法中正确的是（）
A．冲量就是物体动量的变化 B.物体的动量变化为零，则物体的动量一定不变
C.冲量就是物体动量变化的原因和量度
D.冲量的方向与物体的动量的方向相同
参考答案：
C
4. （单选）一只单摆，在第一个星球表面上的振动周期为T1；在第二个星球表面上的振动周期为T2。

若这两个星球的质量之比M1∶M2=4∶1，半径之比R1∶R2=2∶1，则T1∶T2等于
A．1∶1 B．2∶1 C．4∶1 D．2∶1
参考答案：
A
5. 图为打点计时器打出的纸带，纸带上的点记录了小车运动的信息，下列正确的是（）
A．小车做加速运动
B．小车做匀速运动
C．小车做减速运动
D．小车在A 点的速度大于在C点的速度
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，水平放置的平行金属板间距为，两板间电势差为U，水平方向的匀强磁场为。

今有一带电粒子在间竖直平面内作半径为的匀速圆周运动，则带电粒子转动方
向为
时针，速率为。

参考答案：
顺时针；
7. 将0.5kg小球以10m/s的速度竖直向上抛出，在3s内小球的动量变化的大小等
于 ____ _ kg·m/s，方向；若将它以10m/s的速度水平抛出，在3s内小球的动量变化的大小等于____ kg·m/s，方向___ 。

(小球均未落地)（g=10m/s2）
参考答案：
15_，竖直向下，15_ ，_竖直向下
8. 如图所示，为一球形空腔导体（不带电），现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，a、b、c三点的场强E a E c E b（填＞或＜）三点的电势关
系．φa φbφc（填＞或＜）
参考答案：
E a＞ E c＞ E b；φa ＞φb＞φc
9. a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。

已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图，由此可知c点的电势为_____V。

参考答案：
10. 如图所示的电路中，R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω。

通电后，流经R2-和R3的电流之比，流经R1-和R3的电流之比，R1两端的电压和R3两端的电压之比。

参考答案：
2∶1 3∶1 2∶3
由并联电路的特点可知，U2=U3，即I2R2=I3R3，所以=；流经R1-和R3的电流之比
；由可知，。

11. 如左图所示，为使灯泡最亮，开关应该连到（A端或B端）
如右图所示，为使灯泡最亮，开关应该连到（A端或B端）
参考答案：
12. 某同学通过磁铁跟闭合电路之间的相对运动来改变穿过闭合电路的磁通量．如图所示，条形磁铁的N极或S极插入闭合线圈时，线圈内磁通量增加，抽出时，线圈内磁通量减少．请你判断下列各图是插入还是抽出?甲：；乙：；．(填“插入”或“抽出”)
参考答案：
插入抽出
13. 如图所示，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在O点，放在匀强电场中，在图示位置处于平衡状态．匀强电场场强的大小为E，方向水平向右，那么小球的带电性质是_______，其带电量 ________，此时，将细线剪断，小球在电场中的运动轨迹是_________，小球的加速度为_______________．
参考答案：
带正电，，直线，
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7 m的橙色光源照射单缝S，
在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条
亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7 m的紫色光
照射单缝时，问：
(1)屏上P处将出现什么条纹？
(2)屏上P1处将出现什么条纹？
参考答案：
(1)亮条纹(2)暗条纹15. （9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点
(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是
___________运动.
(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些
(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。

(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。

参考答案：
(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，光滑的圆弧轨道竖直放置，底端与光滑的水平轨道相接，质量为m2的小球B静止在光滑水平轨道上，其左侧连接了一轻质弹簧，质量为m1的小球A从D点以速度v0向右运动，试求：（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，弹簧弹性势能的最大值；
（2）要使小球A与小球B能发生二次碰撞，m1与m2应满足什么关系．
参考答案：
解：（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，当A、B两球速度相同时，弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v，取向右为正方向，根据动量守恒定律有：
m1v0=（m1+m2）v
根据机械能守恒定律有：
E Pm=m1v02﹣（m1+m2）v2
联立解得：弹簧弹性势能的最大值为：
E Pm=
（2）设A、B与弹簧分离后的速度分别为v1和v2，根据动量守恒定律有：
m1v0=m1v1+m2v2
根据机械能守恒定律有：m1v02=m1v12+m2v22
联立⑤⑥解得：v1=v0，v2=v0，
要使A、B两球能发生二次碰撞，必须满足|v1|＞v2
则有：﹣v0＞v0
解得：m1＜m2，（m1+m2＜0不符合事实，舍去）；
答：（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为．
（2）要使小球A与小球B能发生二次碰撞，m1与m2应满足的关系是m1＜m2．
【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．
【分析】（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能．
（2）两球分开后，若A球的速度大于B球的速度时，两球可以第二次相碰，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出两球发生第二次相碰的条件．
17. 如图所示，半径R=0.80m的光滑圆弧轨道竖直固定，过最低点的半径OC处于竖直位置，其右方有底面半径r=0.2m的转筒，转筒顶端与C等高，下部有一小孔，距顶端h=1m，转筒的轴线与圆弧轨道在同一竖直平面内，开始时小孔也在这一平面内的图示位置．现使一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点但不反弹，在瞬间碰撞过程中，小物块沿半径方向的分速度立刻减为0，沿切线方向的分速度不变．此后，小物块沿圆弧轨道滑下，到达C点时触动光电装置，使转筒立刻以某一角速度匀速转动起来，且小物块最终正好进入小孔．已知A、B到圆心O的距离均为R，与水平方向的夹角均为
θ=30°，不计空气阻力，g取l0m/s2，求：
（1）小物块刚下落到B点时，在与B点碰撞前的瞬时速度的大小；
（2）小物块到达C点时受到轨道的支持力的大小；
（3）转筒轴线距C点的距离L；（4）转筒转动的角速度ω.
参考答案：
（1）4m/s
（2）3.5N
（3）2.2m
（4）(n=1,2,3……)
18. 如图所示，质量m＝2 kg的物体A在倾角θ＝30°的足够长的固定斜面上，在沿斜面向上的推力
F作用下，A从底端开始以初速度v0＝8 m/s 向上运动，已知A与斜面之间的动摩擦因数为μ＝，F ＝5 N．经过一段时间t，物体A有沿斜面向下的速度2 m/s.重力加速度取g＝10 m/s2.求：
(1)时间t；
(2)F在时间t内的平均功率．
参考答案：
(1)4 s (2) 7.5 W
【详解】解：(1)物体上滑阶段根据牛顿第二定律有：
解得：
物体上滑到最高点时间：
物体下滑阶段，根据牛顿第二定律有：，解得：
下滑时间为：
故：
(2) 物体上滑阶段：，
物体下滑阶段：，
在时间内的平均功率：。