江西省上饶中学2020届高三上学期期中考试物理（理科零班奥赛补习班）试卷

物理试卷（理科零、奥赛、补习班）

  考试时间：90分钟      分值：100分

一、单选题（1-7单选，8-10多选。每题4分，共40分)

1．一辆汽车由静止开始做匀变速直线运动，在第10s末开始刹车，经5s停下来，汽车刹车过程也是匀变速直线运动,前后两段加速度的大小之比和位移之比分别为

A. , B. ,

C. , D. ,

2．如图所示，在竖直向上的恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法中，正确的是

A．a一定受到4个力

B．b可能受到4个力

C．a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力

D．a与b之间没有有摩擦力

3．如图所示，有一足够长的斜面，其倾角为，将一个小球帖斜面顶端沿水平方向抛出，若小球抛出时的动能为9J，则该小球第一次落在斜面上时的动能为

A. 36J                   B. 27J

C. 21J                   D. 12J

4．暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命，为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），引力常量为G，则下列说法中正确的是

A.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度

B.“悟空”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度

C.“悟空”的环绕周期为

D.“悟空”的质量为

5．如图所示，以为圆心的圆周上有六个等分点、、、、、。等量正、负点电荷分别放置在、两处时，在圆心处产生的电场强度大小为。现改变处点电荷的位置，关于点的电场强度变化，下列叙述正确的是

A.移至处，处的电场强度大小不变，方向沿

B.移至处，处的电场强度大小减半，方向沿

C.移至处，处的电场强度大小减半，方向沿

D.移至处，处的电场强度大小不变，方向沿

6．如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力、空气阻力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是

A.甲带负电荷，乙带正电荷

B.甲的质量大于乙的质量

C.洛伦兹力对甲做正功

D.甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间

7．用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子S，使活塞可以无摩擦地滑动，当活塞平衡时：

A．氧气的温度不变                      B．氢气的压强增大

C．氧气的体积增大                        D．氧气的内能变大

8．如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则

A．A运动到圆槽的最低点速度为

B．A不能到达B圆槽的左侧最高点

C．B向右运动的最大位移大小为

D．B一直向右运动

9．如图所示，水平传送带在电动机带动下以速度v1=1m/s向右匀速运动，小物块P、Q质量分别为0.3kg和0.2kg，由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连。t＝0时刻物块P放在传送带中点处由静止释放。已知物块P与传送带间的动摩擦因数为μ为0.5，传送带水平部分两端点间的距离为L=4m，不计定滑轮质量及摩擦，物块P与定滑轮间的绳水平（g=l0m／s2）

A．物块P向右运动

B．物块P的加速度为1m/s2

C．整个过程中物块P与传送带之间产生的热量为0.6J

D．1s末传送带所受的摩擦力的瞬时功率为1.5W

10．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～段是关于直线对称的曲线，～段是直线，则下列说法正确的是（ ）

A．处电场强度最小，但不为零

B．粒子在0～段做匀变速运动，～段做匀速直线运动

C．在0、、、处电势、、、的关系为<=<

D．～段的电场强度大小方向均不变，为一定值

二、实验题(11题6分，12题8分，共14分)

11．该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_____m/s2, 计数点5的速度为_______m/s( 结果保留两位有效数字 )。

12．智能扫地机器人是生活中的好帮手，已走进了千家万户。如图 1 是国内某品牌扫地机器人所用的 3500 mA·h 大容量镍氢电池组，其续航能力达到 80 分钟，某同学利用电压表和电阻箱测定其电动势和内阻（电动势E约为9V，内阻r约为40Ω）。已知该电池允许输出的最大电流为100mA．该同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为3kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，阻值为100Ω。

（1）根据图甲，在虚线框中画出该实验的电路图。

（2）该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转情况如图乙所示，其示数为______V。

（3）改变电阻箱的阻值，读出电压表的相应示数U，取得多组数据，作出如图丙所示的图线，则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E =______V，内阻r =____Ω。（结果均保留两位有效数字）

三、计算题(本题共4小题，共46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。)

13．（10分）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合.转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与之间的夹角为600，重力加速度大小为g,若为某一特定值时，小物块受到的摩擦力恰好为零，求的大小。

14．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、三象限分布存在匀强电场E1、E2，电场E1的场强大小为，方向与x轴负方向成60°斜向下，电场E2的场强大小未知，方向与x轴正方向成30°角斜向上，比荷为1.0×105 C/kg的带正电粒子a从第三象限的P点由静止释放，粒子沿PO做匀加速直线运动，到达O点的速度为1.0×104 m/s，不计粒子的重力。求：

(1) P、O两点间的电势差；

(2) 设粒子a从x轴的M点离开电场E1，求M到O点的距离

15．（12分）如图所示，凹槽A放置于水平面上，凹槽内表面水平光滑，凹槽两侧壁间距为d，在凹槽左侧壁放置物块 B（可视为质点），物块B、凹槽A质量分别为m、2m，凹槽与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5。现对凹槽施一水平外力，使A、B一起从静止开始水平向右运动，当速度达到时撤去外力。已知重力加速度为g，物块B与凹槽侧壁发生的碰撞都是弹性碰撞，碰撞时间极短可不计，不计空气阻力。求：

（1）刚撤去外力时凹槽A的加速度大小与方向；

（2）物块B与凹槽右侧发生第一次碰撞后瞬间，A、B的速度大小vA、vB；

16．（12分）如图所示，在以为圆心，内外半径分别为R1和R2的圆环区域内，存在垂直纸面的匀强磁场，R1 =R0 ，R2 =3R0 ，一电荷量为、质量为的粒子从内圆上的点进入该区域，不计重力。

（1）如图，已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度射出，方向与OA延长线成45°角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间。

（2）在图中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为v2 ，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？

参考答案

1．B  2．A  3．C  4．C  5．C  6．B  7．D  8．AC  9．BD  10．CD

11．（每空3分）1.3    0.59   

12．（每空2分）    （2）7.0 V  （3）8.0 V，30 Ω  （4）偏小            

13．

当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有：

  ………………………………… 5分

            ………………………………… 2分

解得： ………………………………… 3分

答：

14．(1) (2) 1m

(1)带电粒子a由P点运动到O点，根据动能定理有

………………………………… 3分

解得

………………………………… 3分

(2)粒子a在进入电场后做类平抛运动，设离开电场E1时M到O点的距离为L，如图所示，则

………………………………… 2分

………………………………… 2分

联立解得

L=1m      …………………………………  2分

15．(1)   水平向左  (2) ， 

（1）对A

μ（2+1）mg＝2ma， …………………………………1分

a＝ …………………………………1分

方向水平向左 …………………………………1分

（2）撤去外力后，物块B做匀速直线运动，槽A做匀减速运动设B历时t1运动到达槽右侧壁，槽碰前速度为有：

xB＝v0t1   …………………………………1分

xA＝v0t1-at12 ………………………………… 1分

xB-xA＝d   ………………………………… 1分

v＝v0-at1 ………………………………… 1分

解得：               v＝…………………………………1分

B与槽右侧壁发生弹性碰撞有

mv0+2mv＝mvB+2mvA ………………………………… 1分

mv02+∙2m v2＝mvB2+∙2m vA2 ………………………………… 1分

解得           vA＝＝………………………………… 1分

vB＝ ＝………………………………… 1分

16．（1）    （2）小于

解：(1)作出粒子的运动轨迹如图甲所示，设粒子运动的轨道半径为

由牛顿第二定律得：  ① …………………………………  1分

由几何关系可知，粒子运动的圆心角为，则

解得：   ②  …………………………………1分

联立①②式得：     ③  ………………………………… 1分

粒子做匀速圆周运动的周期：   ④ ………………………………… 1分

粒子在磁场中运动的时间：   ⑤  ………………………………… 1分

联立②④⑤式得：   ⑥ ………………………………… 1分

(2)要使粒子一定能够从外圆射出，粒子刚好与两边界相切，轨迹如图乙所示，分两种情况：

第Ⅰ种情况：由几何关系可知粒子运动的轨道半径： ⑦ ……………1分

设此过程的磁感应强度为，由牛顿第二定律得：   ⑧………………1分

联立⑦⑧式得：   ⑨  ………………………………… 1分

第Ⅱ种情况：由几何关系可知粒子运动的轨道半径：  ………………………………… 1分

设此过程的磁感应强度为，则 ………………………………… 1分

综合Ⅰ、Ⅱ可知磁感应强度应小于…………………………………1分