江西省高安二中2019届高二年级（上）第一次段考试（A卷）

江西省高安二中2019届高二年级（上）第一次段考试（A
卷）
机密★启用前
江西省高安二中2019届高二（上）第一次段考
物理试题(A卷）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

试卷满分：100分，考试时间：100分钟命题：左烟龙
一、本题共12小题。

1～8题，每小题只有一个选项正确,选对4分，选错0分；9～12题，每小题
有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错选或不选得0分。

共48分。

1．一个质点运动的速度时间图象如图甲所示，任意很短时间△t内质点的运动可以近似视为匀速运动，该时间内质点的位移即为条形阴影区域的面积，经过累积，图线与坐标轴围成的面积即为质点在相应时间内的位移．利用这种
微元累积法我们可以研究许多物理问题，图乙是某物理量y随时间变化的图
象，此图线与坐标轴所围成的面积，下列说法中正确的是（）
A．如果y轴表示作用力，则面积大于该力在相应时间内的冲量B．如果y轴表示力做功的功率，则面积小于该力在相应时间内所做的功
C．如果y轴表示流过用电器的电流，则面积等于在相应时间内流过该用电器的电量
D．如果y轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势，则面积等于该磁场在相应时间内磁感应强度的变化量2．运动质点的v-x图象如图所示，图线为顶点在坐标原点，开口向右的一条抛物线，则下列判断
不正确的是（）A．质点做初速度为零的匀加速直线运动B．质点的加速度大小为5m/s2
C．质点在3s末的速度大小为30m/s D．质点在0~3s内的平均速度大小为7.5m/s
3．2016年2月11日,美国科学家宣布探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前的预测,弥补了
爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”.双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇
宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下作
匀速圆周运动,测得a星的周期为T。

a、b两颗星的距离为l、a、b两颗星的轨道半径之差为△r，(a星的轨道半径大于b星的),则( ) A．b 星的周期为( l-△r)T/( l+△r) B．a星的线速度大小为( l+△r)π/T C．.a、b两颗星的半径之比为l/ ( l-△r)D．a、b两颗星的质量之比为( l+△r)/( l-△r) 4．如图所示，A、B两球在地面O点上方的统一竖直线上的不同位置，，A、B间的距离为h=5m，分别给两球水平向右的初速度，使两球做平抛运动，结果两球的运动轨迹相交于C点，
OC与竖直方向的夹角为θ=530，A、B两球的初速度分别为v1=3m/s,v2=5m/s.
不计空气阻力，A、B两球从拋出点到C点的运动时间分别为t1和t2, A、
B两球抛出时离地面的高度分别为时离地曲的分別为h1和h2，则( )
A．t1=1.25s h2=45/8 m B．t1=0.75s h2=85/8 m
C．t2=1.25s h1=85/8 m D．t2=0.75s h1=45/8 m
5．如图所示，光滑绝缘水平面上嵌入一无限长通电直导线。

一质量为0.02kg的金属环在该平面内以大小v0=2m/s、方向与电流方向成600角的初速度滑出。

则（）A．金属环最终将静止在水平面上的某处B．金属环最终沿垂直导线方向做匀速直线运动C．金属环受安培力方向始终和速度方向相反
D．金属环中产生的
电能等于整个运动过程中
克服安培力做的功
6．如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平面上，下端固定．在弹簧正上方有一个物块
从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩．当弹簧被压缩了x0时，物块的速度减小
到零．从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中，物块的加速度大小a随下
降位移大小x变化的图象，可能是图中的（）
7．如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。

此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N、
P与Q间的加速电场、静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面
向外；胶片M。

若静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场在中心线
处的电场强度大小为E；由粒子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的OS边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点。

下列说法中不正确的是( )
A．P、Q间加速电压为ER/2B．离子在磁场中运动的半径为2
mER
/qB
C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器，离子不能从S射出
D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点，则这些离子具有相同的比荷
8．如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆
长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降
过程中( ) A．A的动能达到最大时，B的速度同时达到最大
B．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于1.5mg C．弹簧的弹性势能最大时，
A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为3mgL/2 9．如图所示，A和B是带有异种电荷的两个金属导体，导体间有由其二者产生的稳定分
别的电场，P点和Q点是导体A表面上的两点，S是导体B表面上的一点，在A和B之
间的电场中画有三条等势线，现有一带负电的粒子（重力不计）在电场中的运动轨迹如图
虚线所示，不计此带电粒子对原电场的影响，不计空气阻力，则以下说法正确的是( ) A．P和Q两点的电势相等B．S点的电势低于P 点的电势
C．此带电粒子在F点的电势能大于其在E点的电势能D．此带电粒子一定是由W点射入经F点到E点10．磁流体发电机,又叫等离子体发电机,图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子,即高温等离子体.高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进人矩形发电通道.发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,磁感应强度B=6T.等离子体发生偏转,在两极间形成电势差.已知发电通道长a=50cm,宽b=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=20Ω
·m.则以下判断中正确的是( )
A．发电机的电动势为1200 v
B．因正离子带电量未知，故发电机的电动势不能确定
C．当外接电阻为8Ω时,发电机的效率最
D．当外接电阻为40Ω时,发电机输出功率最大
11．如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨放置在水平面内，
导轨间距为l,左端接电压为U0的电容器，带电情况如图所示，匀强磁场垂直导轨面向下，磁感应强度大小为B，导轨上有一金属垂直导轨和磁场旋转，可紧贴导轨自由滑动。

现给金属棒一个向右的初速度v0，则下图中可能反映金属棒的运动速度随时间变化的是（）
12．如图所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t=0时刻用水平恒力F向左推小车B．已知地面光滑，A、B接触面粗糙，A 所带电荷量保持不变，下列四图中关于A、B的v﹣t图象及A、B之间摩擦力F f﹣t图象大致正确的是（）
二、本题共2小题，共14分，把答案填在题中的横线上.
13．为测定小物块P与圆形转台B之间的动摩擦因数（设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等），某同学设计了如图所
示实验，并进行如下操作：
A.一遮光片沿半径方向固定并伸出转台，
测出遮光片远离转轴的一端到圆心的距离为L
B.测得遮光片宽为d，如图乙所示；
C.将小物块P放在水平转台上，并让电动机带动转台匀速转动，调节光
电门的位置，使固定在转台边缘的遮光片远离转轴的一端恰好能扫过光电门的激光束；
D.转动稳定后，从与光电门连接的计时器读出遮光片单次经过光电门的时间为△t；
E.不断调整小物块与转台中心的距离，当距离为r时，小物块随转台匀速转动时恰好不会被甩出。

已知当地重力加速度为g。

（1）遮光片的宽度d= cm；（2）转台旋转的角速度ω=_______(用所测物理量符号表示。

)
（3）小物块与转台间的动摩擦因数μ=_____ (用所测物理量符号表示)。

14．图（a）为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图，其
中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路.
（1）已知毫安表表头的内阻为10Ω，满偏电流为100mA；R1和
R2
为固定电阻，阻值分别为R1 = 0.5Ω，R2 = 2.0Ω；由此可知，若使用a
和b两个接线柱，电表的量程为_____A；若使用a和c两个接线柱，电
表的量程为_____A；
（2）电压表有两种规格，V1（量程
1.5V，内阻约为2kΩ）和V2（量程3V，
内阻约为4kΩ）；滑动变阻器有两种规格，
最大阻值分别为20Ω和500Ω. 则电压表
应选用____（填“V1”或“V2”），R应选用
最大阻值为______Ω的滑动变阻器.
（3）实验步骤如下：
①开关S2拨向b，将滑动变阻器R的滑动片移到______端（选填“左”或
“右”），闭合开关S1；
②多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I；
某次测量时毫安表的示数如图（b）所示，其读数为_________mA。

③以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线（用直线拟合），如图
(c)所示；
④根据图线求得电源的电动势E = ____V（结果保留三位有效数字），内阻r = ____Ω（结果保留两位有效数字）。

三、本题共4小题，共38分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答
案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
15．（7分）如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的ν-t图线如图（b）所示。

若重力加速度及图
中的ν0，ν1，t1均为已知量.求: (1)斜面的倾角θ的正弦sinθ(2)物块沿斜面
向上滑行的最大高度
16．（9分）静止在太空中的飞行器上，有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度。

已知飞行器质量为M，发射的是2价氧离子，发射离子的功率恒为P，加速的电压为U，每个氧离子的质量为m，单位电荷的电量为e，不计发射氧离子后飞行器质量的变化，求：（1）射出的氧离子速度。

（2）每秒钟射出的氧离子数。

（3）射出离子后飞行器开始运动时的加速度。

17．（10分）间距为l的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所示,倾角为θ的导轨处于大小为B1，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3m的“联动双杆”（由两根长为l的金属杆，cd和ef，用长度为L的刚性绝缘杆连接而成），在“联动双杆”右侧存在大小为B2，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ，其长度大于L，质量为m，长为l的金属杆ab，从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无能量损失），杆cd与“联动双杆”发生碰撞后杆ab和cd 合在一起形成“联动三杆”，“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间Ⅱ并从中滑出，运动过程中，杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。

已知杆ab、cd和ef电阻均为R=0.02Ω，m=0.1kg,l=0.5m,L=0.3m,θ=300，B1=0.1T ，B2=0.2T 。

不计摩擦
阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。

求：（1）杆ab在倾斜导轨
上匀速运动时的速度大小v0；（2）联动三杆进入磁场区间II前的速
度大小v；（3）联动三杆滑过磁场区间II产生的焦耳热Q
18．（12分）如图所示,在xoy平面内，有一电子源持续不断地沿x正方向每秒发射出N个速率均为的电子，形成宽为2b，在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流。

电子流沿x方向射入一个半径为R，中心位于原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直xOy平面向里，电子经过磁场偏转后均从P点射出，在磁场区域的正下方有一对平行于x轴的金属平行板K和A，其中K板与P点的距离为d，中间开有宽度为2l且关于y轴对称的小孔。

K板接
，穿过K板小孔到达A板的所
地，A与K两板间加有正负、大小均可调的电压U
有电子被收集且导出，从而形成电流。

已知2/
b ,d=l，电子质量为m，电荷量
3R
为e，忽略电子间相互作用。

（1）求磁感应强度B的大小；（2）
求电子从P点射
出时与负y轴方向的夹角θ的范围；（3）当U AK=0时，每秒经过极板K上的小孔
到达极板A的电子数；
江西省高安二中2019届高二年级（下）第一次段考物理(A 卷）参考答案
一、本题共12小题；
一、本题共2小题，共14分.
13.0.52cm(2分) d/L △t(1分) rd 2/gL 2△t 2 (2分) 14.（1）0.5
2.5 （2）V 1 20 （3）①右②58.0
④1.48 0.45（0.42～0.48之间均对）（最后一空2分，其它每空1分
三、本题共4小题，共38分。

15. （7分）(1) (ν0+ν1)/2gt 1 (2)ν0(ν0+ν1)/4g
16. （9分）（1）以氧离子为研究对象，根据动能定理，有：)1(2212 eU qU mv E k
===? 所以氧离子速度为 m eU v /2=
（2）设每秒钟射出的氧离子数为N ，则发射功率可表示为：)2(2 NeU E N P k =?=
所以氧离子数为N=P/2eU （3）以氧离子和飞行器为系统，设飞行器的反冲速度为V ，根据动量守恒定律MV tmv N MV mv =?=-∑ 0
所以，飞行器的加速度为eU m M P t V a /==
17.（10分）【解】沿着斜面正交分解，最大速度时重力分力与安培力平衡
(1)感应电动势E=B 1lv 0 电流I=E/1.5R 安培力F=B 1Il
匀速运动条件B 12lv 0/1.5R=mgsinθ v 0=1.5mgR sinθ/B 12l 2=6m/s
（2）由定量守恒定律mv 0 =4mv v=v 0=1.5m/s
（3）进入B 2磁场区域，设速度变化? v ,动量定理有v m t l I B 42-=,
s m m R L l B v /25.045.1/222-=?-=
出B 2磁场后“联动三杆”的速度为s m v v v /0.12'=?+=
J v v m Q 25.0)'(42122=-?=
18.（12分）（1）轨道半径R=r B=mv/eR （2）右图以及几何关系可知，上端电子从P 点射出时与负y 轴最大夹角θm ，由几何关系sinθm =b/R 得θm =600 同理下端电子从p 点射出与负y 轴最大夹角也是600 范围是-600≤θ≤600
（3）tan α= l/d 得α= 450 2/2sin R R y =='α
每秒进入两极板间的电子数为n 82.03/1//=='=b y N n n=0.82N。