山西大学附中2022-2022学年第二学期4月月考物理测试本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷1至6页，第II卷7至16页，共300分。考生注意：1.答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。2.第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。第II卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效。3.考试结束，监考员将试题卷、答题卡一并收回。第I卷（选择题共126分）本试卷共21小题，每小题6分，共126分。一、选择题（本大题共13小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求.）二、选择题（本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，14、15、17、19、21题只有一个选项正确，16、18、20题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）14.车组列车以平均速度v从甲地开到乙地所需的时间为t，该列车以速度v0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v0继续匀速前进，从开始刹车至加速到v0的时间是t0（列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等），若列车仍要在t时间内到达乙地，则动车组列车匀速运动的速度v0应为（）A．B．C．D．15.在玉树地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是( )A．此时两臂受到的压力大小均为5.0×104NB．此时千斤顶对汽车的支持力为2.0×105NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小16．2022年6月24日，航天员刘旺手动控制“神舟九号”飞船完成与“天宫一号”的交会对接，形成组合体绕地球做匀速圆周运动，轨道高度为340km.。测控通信由两颗在地9球同步轨道运行的“天链一号”中继卫星、陆基测控站、测量船，以及北京飞控中心完成．根据以上信息和你对航天相关知识的理解，下列描述正确的是（）A．组合体匀速圆周运动的周期一定大于地球的自转周期。B．组合体匀速圆周运动的线速度一定大于第一宇宙速度。C．组合体匀速圆周运动的角速度大于“天链一号”中继卫星的角速度D．“神舟九号”从低轨道必须加速才能与“天宫一号”的交会对接17.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受力面向上，在其上面放一质量为m的物体，电梯静止时电压表的示数为U0，下列电压表示数随时间变化的图象中，能表示电梯竖直向上做匀加速直线运动的是（）18.如图，匀强磁场垂直于纸面向里，匀强电场平行于斜面向下，斜面是粗糙的。一带正电物块以某一初速度沿斜面向上滑动，经a点后到b点时速度减为零，接着又滑了下来，设物块带电量保持不变，则从a到b和从b回到a两过程相比较()A.电场力做功相同B.摩擦产生热量相同C.电势能变化量大小相同D.动能变化量大小不相同19．如图，在匀强电场中有一，该三角形平面与电场线平行，O为三条中线AE、BF、CD的交点。将一电荷量为2．0×10-8C的正点电荷从A点移动到C点，电场力做功为6.0×10-7J；将该点电荷从C点移到B点，克服电场力做功为4.0×10-7J，设C点电势为零。由上述信息通过计算或作图不能确定的是（）A．匀强电场的方向B．O点的电势C．将该点电荷沿折线AOD由A点移到D点动能的变化量D．过A点的等势线20.如图所示，竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环，其长轴长BD=4L、短轴长AC=2L。劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心0，下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环，小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘，整个装置处在水平向右的匀强电场中。将小环从A点由静止释放，小环运动到B9点时速度恰好为O。已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等。则（）A.小环从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能一直增大B.小环从A点运动到B点的过程中，小环的电势能一直减小C.电场强度的大小D.小环在A点时受到大环对它的弹力大小21.如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙,右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为u,金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中（）A.流过金属棒的最大电流为B.通过金属棒的电荷量为C.克服安培力所做的功为mghD.金属棒产生的焦耳热为第Ⅱ卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（11题，共130分）22.（7分）为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.打出的纸带如图：9试回答下列问题：①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=________,打点计时器打B点时滑块速度vB=__________.②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=__________.③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_______.23.（7分）现用伏安法研究某电子器件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：A．直流电源（6V，内阻不计）；B．电流表G（满偏电流Ig=3mA，内阻Rg=10Ω）；C．电流表A（0～0.6A，内阻未知）；D．滑动变阻器（0～20Ω，5A）；E．滑动变阻器（0～200Ω，1A）；F．定值电阻R0（阻值1990Ω）；G．开关与导线若干；①根据题目提供的实验器材，请你在方框中设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图（R1可用“”表示）。②在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用。（填写器材序号）③将上述电子器件R1和另一电子器件R2接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示．电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时R3接入电路的阻值为Ω．924．（14分）中央电视台曾经推出过一个游戏节目——推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内视为成功，若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域．已知BC长度为L2=1m，瓶子质量为m=0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直线运动，（g取10m/s2）假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问:⑴推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?⑵推力作用在瓶子上的距离最小为多少？xOPθyＭＮ．ｖ０A25.（19分）如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带负电的粒子（不计重力）从A点沿y轴正方向以v0速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，最后从P点射出。（1）求电场强度的大小和方向。（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从A点以相同的速度射入，恰从圆形区域的边界M点射出。已知OM与x轴的夹角为θ＝300,求粒子比荷q/m。（3）若仅撤去磁场，带电粒子仍从A点射入，恰从圆形区域的边界N点射出（M和N是关于y轴的对称点）,求粒子运动初速度的大小.（二）选考题：共44分。请考生从给出的2道物理题，2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。33.【物理——选修3-4】(15分)（1）(6分)两列简谐横波在同一介质中相向传播，t=0时刻，这两列波的波动图像如图所示．其中简谐横渡a(图中虚线所示)沿x轴的正方向传播；简谐横波b(图中实线所示)沿x轴的负方向传播.已知位于x=45m处的质点P第一次到达平衡位置所需的时间为0．5s，则下列说法正确的是（）A．波的传播速度为30m／sB．波的频率为0．25HZC．质点P的振幅为0．4cmD．此时刻质点P向y轴正方向运动（2）(9分)如图所示，AOB为半圆形玻璃砖截面，玻璃的折射率为，现有一束平行光线以45°角入射到AB9面上后，经折射从半圆面上的部分位置射出。试求半圆柱面能被照亮的部分与整个半圆柱面的面积之比。34．【物理——选修3-5】（15分）(1)(6分)下列四幅图的有关说法中正确的是()A.原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围C．光电效应实验说明了光具有粒子性D．射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷E．链式反应属于重核的裂变（2）（9分）如右图所示，内表面光滑的半球壳固定在平板小车上，A、C等高。球壳与小车总质量为M，球壳内半径为R，小车置于光滑水平面上。初始时球壳最高点A靠在竖直墙上，现将一质量为m的可视为质点的小球沿球壳内表面由A处自由释放，求小球沿ACB光滑球面上滑的最大高度.物理参考答案14.C15.D16.CD17.A18.CD19.C20.BD21.D22.①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.③M=2/k.23.（9分）①如右图所示（3分）②D（3分）③4（3分）924.（1）要想获得游戏成功，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有力作用时瓶的加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：①（2分）②（1分）加速运动过程中的位移③（1分）减速运动过程中的位移④（1分）位移关系满足:⑤（2分）又:⑥（1分）由以上各式解得:（1分）(2)要想游戏获得成功,瓶滑到B点速度正好为零,力作用距离最小,设最小距离为d,则:⑦（2分）⑧（2分）联立解得:d=0.4m（1分）25.（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，电场强度为E。可判断出粒子受到9由以上各式解得9v=33.【物理——选修3-4】(15分)（1）（6分）AD（2）1：2【解析】（1）AD（2）（9分）透射光范围ME→F∠AEO=C，sinC=，C=45°∠OAE=60°，∠AOE=75°同理∠BOF=15°所以∠EOF=90°故，被照亮的面积与整个半圆柱的面积之比为1：234.【物理——选修3-5】(15分)(1)（6分）BCE(2)（9分）小球从静止滑到球壳最低点B的过程中，车不动，小球的机械能守恒：（2分）小球从最低点B沿球壳上滑至最高点C的过程中，a小球、球壳、车组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒：（2分）（3分）解得：（2分）9
