湖南省师范大学附属中学2020-2021学年高二(上)月考物理试题

试卷第1页，总9页 湖南省师范大学附属中学2020-2021学年高二（上）月考物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．如图所示是我国自行研制的“超导托卡马克”可控热核反应实验装置（英文名EAST，俗称人造太阳）。其运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚，通过类似变压器的原理使其产生等离子体，然后提高其密度、温度使其发生聚变反应，同时产生巨大的能量。关于该实验装置下列说法中正确的是（ ）

A．这种装置中发生的核反应方程式是23411120HHHen

B．该核反应前后的质量和电荷量都是守恒的

C．核反应产生的条件是核聚变的原料要大于一定的体积（即临界体积）

D．该装置与我国江苏秦山核电站的核反应原理相同

2．如图所示，质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上，斜面B的倾角30．现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加过程中，A和B始终保持静止。重力加速度为g，对此过程下列说法正确的是（ ）

A．A所受摩擦力方向始终沿斜面向上

B．地面对B的支持力随着力F的增大而增大

C．B对地面的摩擦力始终不变

D．当tanFmg时，是A与B间的摩擦力方向改变的临界状态

3．一质量为5kgm的物体（可视为质点），在20NF的水平拉力作用下，在粗糙的试卷第2页，总9页 水平面上沿x轴正方向做直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为（未知），物体通过坐标原点时开始计时，其运动的xtt的图象如图所示，g取210m/s。则（ ）

A．质点做匀加速直线运动，加速度为22.0m/s

B．物体与地面间的动摩擦因数为0.5

C．物体在1s末，拉力的瞬时功率为30W

D．物体与地面间在0~10s内产生的内能为900J

4．中国科学院院士、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席科学家叶培建在接受中新社采访时表示，中国将于2020年发射火星探测器，并计划在2021年之前降落在火星。已知地球和火星的半径之比为2∶1，地球和火星的密度之比为5∶4，则地球和火星表面重力加速度之比为（ ）

A．4∶5 B．5∶4 C．2∶1 D．5∶2

5．如图所示为某次飞船与空间站对接时的示意图，设空间站的质量为49.810kg，飞船受到推进器的推力F为500N，飞船与空间站对接后，推进器工作20s，飞船和空间站的速度增加0.1m/s，则（ ）

A．对接前后，飞船和空间站的动量守恒

B．推进过程中，飞船对空间站的冲量与空间站对飞船的冲量相同

C．飞船的质量为31.010kg

D．飞船对空间站的推力为490N

6．目前，我国两艘航母均装备搭载了国产歼15飞鲨舰载机，歼15舰载机是我国独立研制的新式第三代重型舰载机，已形成初步战斗力。某次出海训练时，舰载机在某一高度水平匀速飞行，离目标水平距离L时投弹，准确命中目标。现将舰载机水飞行高度变为原来的94倍，飞行速度变为原来的1.5倍，要仍能命中目标，则舰载机投弹时离目标试卷第3页，总9页 的水平距离比原来要多（不计炸弹飞行过程中的空气阻力）（ ）

A．L B．54L C．2L D．94L

7．微观粒子的碰撞过程分弹性碰撞（又称弹性散射）、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞（又称粒子捕获）。设质量为m，速度为0v的粒子与静止的氢核碰撞，被氢核捕获后，速度变为Hv；当这个质量为m，速度为0v的粒子与静止的碳核做对心弹性碰撞时，碰撞后碳核速度为Cv，今测出CH413vv，已知CH12mm，则此微粒质量m与氢核质量Hm之比为（ ）

A．H12mm B．H1mm C．H32mm D．H2mm

8．质谱仪是一种利用质谱分析测量离子比荷的分析仪器，如图是一种质谱仪的示意图，它是由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子由静止开始经加速电场加速后，沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ）

A．经分析，粒子带正电，且极板M低于极板N电势

B．不同种类的带电粒子通过静电分析器的时间都相同 试卷第4页，总9页 C．加速电场的电压12UER

D．带电粒子在磁分析器中运动的直径1mERPQBq

二、多选题

9．密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷岀时由于摩擦而带电，并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。若此悬浮油滴的质量为m，两极板间的电压为U，当地的重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）

A．悬浮油滴带负电

B．悬浮油滴的电荷量为mgU

C．增大电场强度，悬浮油滴将向上运动

D．油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍

10．一机动车在粗糙的水平面上受到水平牵引力作用，设其所受阻力恒定，机动车在某段时间内的速度随时间变化情况如图所示。则牵引力的功率随时间变化的图象不可能．．．是（ ）

A． B． 试卷第5页，总9页 C． D．

11．随着科学技术的发展，手机无线充电功能将广泛应用于生活。图甲为充电原理示意图。充电板中的励磁线圈接如图乙所示的正弦交变电流（电流由a流入时方向为正），从而使手机内的感应线圈产生感应电流，下列说法正确的是（ ）

A．感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反

B．感应线圈中产生的是频率相同的余弦交变电流

C．2t时刻，感应线圈中电流的瞬时值为0

D．13~tt时间内，c点电势高于d点电势

12．为了备战因疫情推迟的东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了原地纵跳摸高训练，如图所示。已知质量50kgm的运动员原地静止站立（不起跳）摸高为2.10m，训练过程中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.90m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取10m/s2。则（ ）

A．运动员从起跳到上升至最高点过程中处于超重状态

B．起跳过程的平均速度等于离地上升到最高点过程的平均速度

C．起跳过程中运动员对地面的压力为1300N

D．从开始起跳到离地上升到最高点需要0.45s

三、实验题 试卷第6页，总9页 13．某学校的科技小组在一次创新大赛中利用所学物理知识设计了一种“闯红灯违规记录仪”，其工作原理如图甲所示，当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且车辆经过的路面下的压敏电阻受到车的压力，其阻值随压力变化如图乙所示，当压力变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，电路中的电控照相机就启动，记录下违规车辆实况。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。

（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到______（选填“红”“绿”或“黄”）光时自动闭合；

（2）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为2Ω，继电器电阻为8Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过______kg的车辆违规时才会被记录．（重力加速度g取210m/s）

14．用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片来验证动量守恒定律，实验步骤如下：

①用天平测出A、B两个小球的质量Am和Bm； 试卷第7页，总9页 ②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；

③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；

④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；

⑤测出所需要的物理量。请回答：

(1)为减少实验误差，步骤①中A、B两个小球的质量Am和Bm应满足______；

(2)步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；（请选填“0x、0y、Ax、Ay、Bx、By”）

(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：______；若两球碰撞为弹性碰撞，还需满足方程：______。

四、解答题

15．如图所示，在粗糙水平桌面内建立平面直角坐标系xOy，将一质量为1.0kgm的滑块放在坐标原点O，现对滑块同时施加两个分别沿x轴正方向和y轴正方向的恒力1F、2F，其中13NF。经过一段时间t后同时撤去这两个恒力，滑块最终发生的位移大小为25m，1F、2F两个力做功分别为19JW，216JW。重力加速度g取210m/s，求：

（1）滑块与水平桌面间的动摩擦因数；

（2）两个力1F、2F作用的时间t。

16．两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l，导轨上面垂直放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时cd棒静止，棒ab有指向cd的速度v0．两导体棒在运动中始终不接触．求： 试卷第8页，总9页

（1）在运动中产生的最大焦耳热；

（2）当棒ab的速度变为34v0时，棒cd的加速度．

17．如图所示，相邻的匀强电场和匀强磁场区域宽度均为d，电场在纸面内，且方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里。有一质量为m，电荷量为q的带正电粒子（不计重力），经粒子枪中电场由静止加速（加速电压为U）后，从O点垂直进入电场，在电场力的作用下发生偏转，然后从A点离开电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半，当粒子从C点（A、C两点图中未标出）穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，求：

(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v；

(2)电场强度E和磁感应强度B的比值EB；

(3)带电粒子在相邻的匀强电场和匀强磁场区域运动的总时间。

18．如图所示，在倾角30的固定斜面的底端有一挡板，现有质量均为m的滑块A和B紧靠在一起，一轻质弹簧下端固定在挡板上，上端与滑块A相连，滑块A、B静置在光滑斜面上，弹簧与斜面平行，此时弹簧的弹性势能为pE，一轻质绳（与斜面平行）一端固定在滑块B上，另一端跨过定滑轮并连接轻质绳套，并将质量也为m的物体C轻轻挂在绳套上，滑块A、B一起沿斜面向上运动，直至A、B分离，已知重力加速度为g。（弹簧弹性势能pE与形变量x的关系满足2p12Ekx，k为劲度系数）求：

（1）未挂物体C时，弹簧的形变量1x；

（2）在绳套上挂上物体C之后，A、B分离时，弹簧的形变量2x及A的加速度Aa；

（3）在A、B分离时，物体C的速度。