2022年新高二年级暑期测试

物 理

（总分：100分；考试时长：75分钟）

一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）

1. 在“天宫一号”的太空授课中，航天员王亚平做了一个有趣实验，如图所示，在T形支架上，用细绳拴着一颗明黄色的小钢球。设小球质量为m，细绳长度为L。王亚平用手指沿切线方向轻推小球，小球在拉力作用下做匀速圆周运动。测得小球运动的周期为T，由此可知（　　）

A. 小球运动的角速度

B. 小球运动的线速度

C. 小球运动的加速度

D. 细绳中的拉力为

【答案】D

2. 如图所示，两艘飞船A，B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为（接近光速）。地面上测得它们相距为，根据相对论时空观，则A测得两飞船间的距离（　　）

A. 大于

B. 等于

C. 小于

D. 与无关

【答案】A

3.2021年2月5日，我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像（图甲），2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获，顺利进入近火点P。图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点，轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道，P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，下列说法正确的是（　　）

A. 探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ需要点火加速

B. 探测器在轨道Ⅲ上Q点的速度大于在轨道Ⅱ上S点的速度

C. 探测器在轨道Ⅱ上运行时，在相等时间内与火星连线扫过的面积与在轨道Ⅲ上相等

D. 探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间

【答案】B

4.如图所示，质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为μ，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动。当转速增至某一值时，物块即将在转台上滑动，此时转台已开始匀速转动，在这一过程中，摩擦力对物块做的功是（假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）

A. 0 B. 2μmgR

C. D.

【答案】D

5.质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，段为直线，从时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f，则( )

A. 时间内，汽车的牵引力等于

B. 时间内，汽车牵引力做功为

C. 时间内，汽车的功率等于

D. 时间内，汽车的功率等于

【答案】D

6.如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为，物体B静止在地面上。放手后物体A下落，到与地面即将接触时速度为，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦阻力。则（ ）

A. 上述过程中物体A的速度先增大后减小

B. 上述过程中物体A机械能的变化量为

C. 上述过程中物体A的加速度先减小后保持不变

D. 此时弹簧的弹性势能等于

【答案】A

7. 处于等边三角形顶点的两个正点电荷与一个负点电荷形成的电场的等势面如图所示，相邻等势面之间的电势差相等。O为两个正点电荷连线的中点，A、O、B及两点电荷在同一直线上，且A、B两点关于O点对称，A、B、C分别在对应的等势面上，电势已在图中标注。则（　　）

A．O点没有电场线，电场强度为零

B．A、B两点的电场强度相同

C．A、C之间的电势差为10V

D．一电子仅受电场力作用由B点运动到C点，其动能减少30eV，

【答案】D

8. 如图所示，两块水平放置平行正对的金属板a、b分别与电池两极相连，开始时开关S闭合，发现在距两板距离相等的P点有一个带电液滴处于静止状态，然后断开开关，并将b板向下平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是（　　）

A. 液滴将加速向下运动

B. 金属板间场强变小

C. 点电势升高，液滴在点时电势能减少

D.P点电势升高，液滴在点时电势能增大

【答案】C

9. 某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律，R是高阻值电阻。先让开关S与1端相连，然后把开关S掷向2端。与电流传感器相连接的计算机，记录了这一过程中电流随时间变化的I－t曲线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. S接在1端时，电容器处于放电过程

B. 在形成电流曲线1过程中，电容器两极板间电压增大

C. 在形成电流曲线2的过程中，电容器的电容减小

D. 在形成电流曲线2的过程中，电容器两极板间电压增大

【答案】B

10. 在如图所示的电路中，、为定值电阻，为滑动变阻器。闭合S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、、和表示，电表示数的变化量分别用、、和表示，则在滑片P向下滑动的过程中（　　）

A. 不变，变大

B.

C. 不变，不变

D.

【答案】D

二、实验题（12-16题解答时写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位）

11（15分）某实验小组为了测量某金属丝的电阻率，进行了以下实验步骤：

（1）利用欧姆表粗测金属丝的阻值：

①将选择开关旋到位置，然后将红、黑表笔进行短接，调节欧姆调零旋钮，使指针停在如图甲所示表盘的___________（填“左”或“右侧”）“0”刻度线位置；

②将红、黑表笔分别接在金属丝的两端，指针稳定后，停在图甲所示位置，则金属丝的阻值为______Ω；

（2）利用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示，其读数为_______mm；

（3）利用刻度尺测量金属丝长度为L；

（4）为了准确测量金属丝的阻值，所用各器材规格如下：

电压表（量程为3V，内阻约为）

电流表（量程为200 mA，内阻约为5Ω）

滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）

电源（电动势为3V，内阻约为1Ω）

开关S及导线若干；

①在实验过程中尽可能多测量几组数据，请根据自己设计的实验方案在图丙中用笔画线代替导线，把实物图连接完整；( )

②测量得到电压表和电流表的示数分别为U、I；

③用步骤（2）（3）（4）测得的物理量表示这段金属丝的电阻率_______。（用所测物理量的字母表示）

【答案】：右侧 14.0 0.700

【解析】

（1）[1][2]右侧“0”刻度线是欧姆表的“0”刻度线；读数为14.0Ω；

（2）[3]螺旋测微器读数为；

（4）[4]电压表内阻远大于待测电阻的阻值，则应采用电流表外接；为了尽可能多测量几组数据，滑动变阻器应采用分压法接到电路中，实物连接如图所示；

[5]由

可得

13.（8分）“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，引力常量为G。求：

（1）月球的质量和月球的第一宇宙速度；

（2）月球的平均密度。

解：（1），；（2）

【解析】

【详解】

（1）由自由落体运动规律有

h=

解得

在月球表面的物体受到的重力等于万有引力

联立解得

月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力

解得

（2）月球的平均密度

14.（9分）甲图所示电路中，电源的路端电压随电流的变化图像如图乙。闭合开关，调节滑动变阻器R的阻值改变电路中的电流，已知R的最大值为12Ω，定值电阻R₀为6Ω，电容器的电容C为1.0×10^-5F。

（1）根据图乙求出电源的电动势E和内阻r；

（2）求定值电阻R₀的最大功率P_m；

（3）求R从12Ω减小到0的过程中通过R₁的电荷量ΔQ。

【答案】（1）12V，6Ω；（2）6W；（3）3×10^-5C

【解析】

【详解】

（1）电源U-I图像的纵截距表示E，斜率的绝对值表示r，即

（2）当R=0时，电路中电流最大，定值电阻R₀的功率最大，即

（3）当R=12Ω时，电容器两端电压为

R从12Ω减小到0的过程中通过R₁的电荷量为

15.（12分）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放。当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l，现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与小球P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与直径为2l的光滑半圆管道BCD相切（管道的半径略大于小球的半径），半圆的直径BD竖直，如图所示。小球P与AB间的动摩擦因数。用外力推动小球P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。求：

（1）在水平轨道上刚放开P时，弹簧的弹性势能E_p是多少；

（2）若P质量为2m，求到达B点时速度的大小及P所能到达的最大高度h；

（3）若P能滑上圆轨道，且仍能沿着圆轨道滑下，求P质量的取值范围。

【答案】（1）5mgl；（2），；（3）

16.（16分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿中心轴线垂直射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量，电荷量大小，加速电场电压，偏转电场电压，极板的长度，板间距离，离开偏转电场时的偏移量为（未知），忽略电子所受重力。求：

（1）偏转电场的电场强度大小；

（2）电子刚进入偏转电场时的速度大小；

（3）若每单位电压引起的偏移量称为灵敏度，求该装置的灵敏度。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据

解得偏转电场的电场强度大小为

（2）电子在加速电场中，根据动能定理可得

解得电子刚进入偏转电场时的速度大小为

（3）电子在偏转电场中做类平抛运动，则有

，

电子离开偏转电场时的偏移量为

联立解得该装置的灵敏度为