1、湖南省炎德英才杯2019-2020学年高二物理下学期基础学科知识竞赛试题时量：90分钟 满分：100分一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.一沿直线运动的物体的ax图象如图所示，则其v2x图象可能是2.如图所示，轻杆的一端固定一光滑球体，杆以另一端O为自由转动轴，而球又搁置在光滑斜面上，若杆与竖直墙面的夹角为，斜面倾角为，开始时，a90，则为使斜面能在光滑水平面上缓慢向右运动，在球体离开斜面之前，作用于斜面上的水平外力F的大小、轻杆受力T和地面对斜面的支持力N的大小变化情况是A.F逐渐增大，T逐渐减小，N逐渐减小B.F逐渐减
2、小，T逐渐减小，N逐渐增大C.F逐渐增大，T先减小后增大，N逐渐增大D.F逐渐减小，T先减小后增大，N逐渐减小3.如图所示，是竖直平面内的直角坐标系，P、Q分别是y轴和工轴上的一点，这两点到坐标原点的距离均为L从P点沿I轴正向抛出一个小球，小球只在重力作用下运动，恰好经过Q点，现改变抛出点的位置(仍从第一象限抛出)，保持抛出速度的大小和方向不变，要使小球仍能经过Q点，则新的抛出点坐标(x，y)满足的函数关系式为A.y B.y C.y D.y4.如图(a)所示，用卡车运输每根质量为m的匀质圆柱形水泥管，底层水泥管固定在车厢内，上层水泥管堆放在底层上，如图(b)所示。已知水泥管之间的动摩擦因数为。
3、重力加速度为g，下列说法正确的是A.当卡车沿平直公路匀速行驶时，水泥管A、B之间的弹力大小为mgB.当卡车沿平直公路匀速行驶时，水泥管A、C之间的弹力大小为mgC.当卡车刹车时，水泥管A、B之间的摩擦力大小为mgD.当卡车刹车时，水泥管A.C之间的摩擦力大小为mg5.将一段裸铜导线弯成如图甲所示形状的线框，将它置于一节5号干电池的正极上(线框上端的弯折位置与正极良好接触)，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会发生转动，从而制成了一个“简易电动机”，如图乙所示。关于该“简易电动机，下列说法中正确的是A.如果导线框下面的两端P、Q有一端
4、与磁铁表面不接触，线框也会发生转动B.如果磁铁吸附在电池负极的磁极调换一下，线框转动的方向不会改变C.电池的输出功率一定等于线圈转动的机械功率D.线框由静止开始转动的过程中，通过线框中的电流大小始终不变6.如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为，匝数为N，线圈电阻不计，下列说法正确的是A线圈abcd转动过程中，线圈最大磁通量为NBSB.将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变亮C.若线圈abcd转动的角速度变为2，则变压器原线圖电压的有效值为NBSD.若线圈ab
5、cd转动的角速度变为2，则通过灯泡的电流的有效值为原来的2倍7.如图所示，A为放在水平光滑桌面上的长方形物块，在它上面放有物块B和C，A、B、C的质量分别为m、5m、m，B、C与A之间的动摩擦因数皆为0.1。K为轻滑轮，绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳都处于水平方向。现用沿水平方向的恒定外力F拉滑轮，若测得A的加速度大小为2m/s2，重力加速度取g10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则A.物块B、C的加速度大小也等于2m/s2B.物块B的加速度为1m/s2，C的加速度为2m/s2C.外力的大小F2.4mgD.物块B、C给长方形物块A的摩擦力的合力为0.2mg8.一匀强电场的方向平行于xOy
6、平面，以原点O为圆心、半径r10cm的圆周上任意一点P的电势40sin()20(V)，为x轴正方向与OP方向逆时针方向所成的角，A、B为圆周与x轴的两个交点，如图所示，下列说法正确的是A.电场强度的方向斜向右上，与x轴正方向成30角B.电场强度的大小为200V/mC.从A点在xOy平面内发射动能为200eV的粒子，经过圆周上的B点的动能最大D.从A点在xOy平面内发射动能为200eV的粒子，经过圆周时的最大动能为320eV二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。9.传感器担负着信息的
7、采集任务，在自动控制中发挥着重要的作用。传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻。热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R，作为传感器制作的简单自动报警器的电路图。下列说法正确的是A为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a处B.为了使温度过高时报警器响铃，c应接在b处C.若使启动报警的温度提高些，则应将滑动变阻器滑片P向左移动D.如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑片P都不能报警，且电路无故障，可能原因是左边电源电压太低10.如图所示，一辆质量M3kg的小车A静止在光滑的水平
8、面上，A上有一质量m1kg的光滑小球B，将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能Ep6J，B与A右壁距离为l。解除锁定，B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层(忽略其厚度)碰撞并被粘住，下列说法正确的是A.碰到油灰阻挡层前A与B的动量相同B.B脱离弹簧时，A的速度为1m/sC.B和油灰阻挡层碰撞并被粘住，该过程B受到的冲量大小为3NsD.整个过程B移动的距离为11.如图是一种回旋式加速器的简化模型图，半径为R的真空圆形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，圆心O正下方P点处有一极窄的平行金属板，两板间加有脉冲电压(大小为U)用于加速某质量为m，电荷量为q的正电荷，粒子由金属
9、板间右侧小孔飘入(初速度视为零)，经加速后，水平向左射入磁场，当粒子加速到需要的速度时，通过磁屏蔽导流管MN将粒子沿导流管轴线引出导流管可沿PQ直线平移，其N端始终在PQ线上，PQ与水平线EF之间的夹角为。OPR，不计粒子重力、粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑相对论效应。则下列说法正确的是A.为使粒子在经过平行金属板间时总能被加速，板间电场方向应随时间发生周期性变化B.粒子能获得的最大速度C.粒子加速完后导出时导流管MN与水平线EF之间的夹角为2D.该加速器加速比荷相同的带电粒子时，从开始加速直至以最大速度引出，在磁场中运动的时间一定相同12.在星球M上一轻弹簧竖直固定于水平桌
10、面，物体P轻放在弹簧上由静止释放，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如图P线所示。另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样过程，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如Q线所示，下列说法正确的是A.若M星球与N星球半径相同，则两星球密度之比为3：1B.物体P.Q的质量之比是6：1C.M星球表面上的物体R由静止开始做自由落体运动，通过位移x0时的速度为D.图中P、Q下落的最大速度之比为三非选择题：本题共6小题，共60分。13.(6分)如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德(GAtwood，17461807)创制的一个著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装
11、置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律，如图乙所示。(已知当地的重力加速度为g)(1)该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度如图丙所示，则d mm；然后将质量均为m(A的含挡光片和挂钩、B的含挂钩)的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，A置于桌面上处于静止状态，测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离h。(2)为了验证动量守恒定律，该同学让A在桌面上处于静止状态，将B从静止位置竖直提升s后由自由下落，光电门记录下挡光片挡光的时间为t(B未接触桌面)，则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为 ；如果该同学忘记将B下方的C取下(C的质量也为m)，光电门记录挡光片挡光的时间为t。完成测
12、量后，验证动量守恒定律的表达式为 。(用题中所给物理量符号表示)14.(8分)某同学利用直流恒流电源(含开关)来测量已知量程电流表的内阻和直流恒流电源的输出电流I0。利用如下实验器材设计了如图1所示的测量电路。待测电流表A(量程为0.6A，内阻约为0.5)；直流恒流电源(电源输出的直流电流I0保持不变，I0约为0.8A)；电阻箱R；导线若干。回答下列问题：(1)电源开关闭合前，电阻箱的阻值应该调到 (选填“最大”或“最小”)。(2)电源开关闭合后。调节电阻箱的读数如图2所示，其值为 。(3)电源开关闭合后，多次调节电阻箱，记下电阻箱的读数R和电流表的示数I；在坐标纸上以为纵坐标、为横坐标描点，
13、用直线拟合，作出图象，若获得图象斜率为k、纵轴截距为b，则恒流电源输出电流的测量值表达式为I0 ，待测电流表的阻值测量值表达式为RA 。15.(9分)现有根长度为L15m、质量分布均匀的长方体木板，已知重力加速度为g10m/s2，完成下列问题：(1)若将该木板竖直悬挂，如图甲所示，由静止释放后，不考虑空气阻力，求木板通过其正下方处一标记点的时间；(2)若将该木板置于水平面上，如图乙所示，水平面上有长为的一段粗糙区域，其他区域光滑，已知木板与粗糙区域间的动摩擦因数为0.25，木板与粗糙区域间正压力与木板在该区域的长度成正比，现给木板一初速度，求使木板能通过该粗糙区域的最小初速度。16.(11分)
14、如图甲所示，足够长的柔软导线跨过滑轮悬挂两条水平金属棒MN、PQ，棒长均为l0.50m，电阻值均为R1.0。MN质量m10.10kg，PQ质量m20.20kg，整个装置处于磁感应强度B1.0T的匀强磁场中，磁场方向水平且垂直于MN和PQ。t0时刻，对金属棒MN施加一个竖直向下的外力F，使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流I随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计，g取10m/s2，结果均保留两位有效数字。 (1)求2.0s末金属棒MN瞬时速度的大小；(2)求4.0s末力F的瞬时功率；(3)已知03.0s时间内MN，上产生的热量为0.36J，试计算F对金属棒MN所做的功。1
15、7.(11分)太阳喷发大量高能带电粒子，这些粒子形成的“太阳风”接近地球时，假如没有地球磁场，“太阳风”就不会受到地磁场的作用发生偏转而直射地球。在这种高能粒子的轰击下，地球的大气成分可能不是现在的样子，生命将无法存在。地磁场的作用使得带电粒子不能径直到达地面，而是被“运到”地球的南北两极，南极光和北极光就是带电粒子进入大气层的踪迹。假设“太阳风”主要成分为质子，速度约为0.1c(c3108m/s)。近似认为地磁场在赤道上空为匀强环形磁场，平均强度为B5105T，示意图如图甲所示。已知地球半径为r6400km，质子电荷量q1.61019C，质量m1.671027kg。如果“太阳风”在赤道平面内
16、射向地球，太阳喷发高能带电粒子，这些粒子形成的太阳风接近地球时，假如：(1)太阳风中质子的速度的方向任意，则地磁场厚度d为多少时才能保证所有粒子都不能到达地表?(结果保留两位有效数字)(2)太阳风中质子垂直地表指向地心方向入射，地磁场的厚度至少为多少才能使粒子不能到达地表?(结果保留两位有效数字，需用到近似：a1时，1a)(3)太阳风中粒子的入射方向和入射点与地心连线的夹角为，如图乙所示，090，磁场厚度满足第(1)向中的要求为定值d。电子质量为me，电荷量为e。求电子不能到达地表的最大速度vm和角度的关系，关系式中的已知量用字母表示。(图中磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B)18.选考题：
17、共15分请考生从给出的2道物理题中任选一题作答。如果多答，则按所答的第一题计分。选修33(15分)(1)(5分)下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果(2)(10分)如图所示，U形玻璃细管竖直放置，水平细管与U形玻璃细管底部相连通
18、，各部分细管内径相同。U形管左管上端封有长20cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U形玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U形玻璃管底部为25cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A。已知外界大气压强为75cmHg，忽略环境温度的变化，现将活塞慢向左拉，使气体B的气柱长度为25m，求：左右管中水银面的高度差是多大?理想气体A的气柱长度为多少?选修34(15分)(1)(5分)图1为沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图，质点a、b、c的平衡位置的坐标分别为0.11m，15m；图2为该波传播方向上某质点的振动图象，下列判断正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2
19、分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.该简谐波传播的速度大小为0.5m/sBt0时，质点a偏离平衡位置的位移为2.5cmC.图2可能为质点a的振动图象D.质点b的振动方程为y5sin()cmE.t10s时，质点c偏离平衡位置的位移为2.5cm(2)(10分)如图所示，在一个足够大的水池中有一名潜水员在水面下E处潜泳，E处与水面的距离为1m，与岸边的水平距离为1.1m，潜水员在E处恰好看不到离岸边2m、高出岸边1m的标志物P，已知岸边距离水面的高度BC为0.3m。求水的折射率；若此时潜水员打开自身携带的一个点光源，同时竖直下潜，若要使水面上能出现一个最大的完整的圆形透光区域，则潜水员需要下潜多少距离?(不考虑光的多次反射，小数点后保留一位数字)