【物理】浙江省桐庐分水高级中学2019-2020学年高二上学期期中模拟（二）试题（解析版） 15页

‎2019分水高级中学高二物理 期中模拟卷2 ‎ 一．选择题（共8小题，满分24分，每小题3分）‎ ‎1.下列关于物理学史的说法正确的是（ ）‎ A. 伽利略最早提出了“日心说” B. 卡文迪许第一次测出了引力常量 C. 开普勒发现了万有引力定律 D. 第谷发现行星的运行轨道是椭圆 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 哥白尼最早提出了“日心说”，选项A错误；‎ B. 卡文迪许第一次测出了引力常量，选项B正确；‎ C.牛顿发现了万有引力定律，选项C错误；‎ D.开普勒发现行星的运行轨道是椭圆，选项D错误；‎ ‎2.下列说法正确的是 A. 水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的 B. 物体间相互作用时，先有施力物体，后有受力物体 C. 同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等 D. 物体的重心总在物体的几何中心 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 杯子受到桌面的支持力是一个弹力，根据弹力的产生可知，该力是由于桌面发生弹性形变而产生的，故A正确；‎ B. 物体相互作用具有同时性，因此施力物体和受力物体没有先后，故B错误；‎ C. 从赤道到两极，重力加速度不同，所以同一物体在赤道和北极受到的重力大小不相等，故C错误；‎ D. 只有质量分布均匀形状规则的物体，其重心才在几何中心上，故D错误．‎ 故选A ‎3.如图所示，带电粒子进入磁场中，图中的磁场方向B、速度v方向、洛仑兹力f方向标示正确的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，选项A错误；‎ B、带负电粒子的运动方向与磁感应线平行，此时不受洛伦兹力的作用．选项B错误；‎ C、带正电的粒子向右运动掌心向外，四指所指的方向向右，大拇指所指的方向是向上，选项C正确；‎ D、带负电的粒子向上运动，掌心向里，四指应向上，大拇指的方向向左，选项D错误；‎ 故选C．‎ ‎【点睛】在应用左手定则时，首先要判断运动的带电粒子所带的电性，若是正电，四指的方向与粒子运动方向一致，若是负电，四指所指的方向与粒子的运动方向相反．此处是非常容易出错的．‎ ‎4.如图所示，电荷量为q的正电荷位于电场中的A点，受到电场力为F．若将该电荷换为电荷量为的负点电荷．则A点电场强度E的大小和方向分别是（　　）‎ A. ，与F方向相同 B. ，与F方向相同 C. ，与F方向相反 D. ，与F方向相反 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】电荷量为q的正电荷位于电场中的A点，受到电场力为F，则知A点电场强度E 的大小为，方向与F方向相同。电场强度反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关。可知，将该点电荷换为电荷量为的负点电荷，A点的场强大小仍然是，方向与F方向相同。 A．，与F方向相同，与结论相符，选项A正确；‎ B．，与F方向相同，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与F方向相反，与结论不相符，选项C错误；‎ D．，与F方向相反，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选A。‎ ‎5.做自由落体运动的小球，当下落距离为l时速度为v，那么，当它的速度是时，下落的距离是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据初速度为零的匀变速直线运动的位移速度公式有：‎ v2=2gl 由这两个式子得，当它的速度为时，下落的距离是h=．‎ A.与计算结果相符，故A符合题意．B.与计算结果不符，故B不符合题意．‎ C.与计算结果不符，故C不符合题意．D.与计算结果不符，故D不符合题意．‎ ‎6.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时（　　）‎ A. A、B两点的线速度之比为：2：3‎ B. A、B两点的线速度之比为：3：2‎ C. A、B两点的角速度之比为：3：2‎ D. A、B两点的向心加速度之比为：2：3‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、压路机前进时，其轮子边缘上的点参与两个分运动，即绕轴心的转动和随着车的运动；与地面接触点速度为零，故、两点圆周运动的线速度大小都等于汽车前进的速度大小，故、两点的线速度之比，故选项A、B错误；‎ CD、、两点的线速度之比，根据公式可知，线速度相等时角速度与半径成反比，故、两点的角速度之比，由可知，、两点的向心加速度之比，故选项D正确，C错误．‎ ‎7.两条平行直导线通以如图所示的电流时，呈虚线所示的状态，由该实验现象可知两导线通以（ ）‎ A. 反向电流时，相互排斥 B. 反向电流时，相互吸引 C. 同向电流时，相互排斥 D. 同向电流时，相互作用力为零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】图a中，研究右导线的受力情况：将左导线看成场源电流，根据安培定则可知，它在右导线处产生的磁场方向向外，由左手定则判断可知，右导线所受的安培力方向向右；同理，将右导线看成场源电流，左导线受到的安培力向左，两导线要排斥，说明电流方向相反时，两导线相互排斥；同理可知：当通入电流方向相同时，两导线吸引，两导线相互靠近；故选项A正确，BCD错误；故选A.‎ ‎【点睛】本题考查了奥斯特的电流磁效应作用，掌握左手定则的应用，并与右手定则的区分，同时注意与同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，区别开来．‎ ‎8.如图所示，一小球（可视为质点）沿斜面匀加速下滑，依次经过A、B、C三点，已知，，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是（　　）‎ A. 12m/s，13m/s，14m/s B. 10m/s，14m/s，18m/s C. 8m/s，12m/s，16m/s D. 6m/s，12m/s，18m/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据△x=at2得：‎ B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有：‎ 则C点的速度为：‎ vC=vB+at=12+3×2=18m/s A点的速度为：‎ vA=vB-at=12-3×2=6m/s A．12m/s，13m/s，14m/s，与结论不相符，选项A错误；‎ B．10m/s，14m/s，18m/s，与结论不相符，选项B错误；‎ C．8m/s，12m/s，16m/s，与结论不相符，选项C错误；‎ D．6m/s，12m/s，18m/s，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D。‎ 二．多选题（每小题4分，选不全得2分，选错得0分，共16分）‎ ‎9.某电场的电场线的分布如图所示，一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点。则下列判断正确的是（　　）‎ A. 粒子带正电 B. 电场力对粒子做负功 C. 粒子在N点的加速度大 D. 粒子在N点的电势高 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．物体做曲线运动时合力指向轨迹内侧，由图根据粒子的运动的轨迹可知，粒子受到的电场力沿场强方向向上，场强方向和电场力方向相同，所以电荷为正电荷，故A正确；‎ B．从M点到N点，静电力方向与速度方向成锐角，说明电场力做正功，故B错误；‎ C．电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，，由可知粒子在N点的受电力大，加速度大，故C正确。‎ D．顺着电场线方向电势逐渐降低，可知M点所在等势面的电势高于N点所在等势面的电势，则M点的电势高于N点电势，故D错误；‎ 故选AC。‎ ‎10. “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行，则其 A. 角速度小于地球自转角速度 B. 线速度小于第一宇宙速度 C. 周期小于地球自转周期 D. 向心加速度小于地面的重力加速度 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 根据知，“天舟一号”角速度大于同步卫星的角速度，而同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，所以“天舟一号”的角速度大于地球自转角的速度，周期小于地球自转的周期，故A错误；C正确；第一宇宙速度为最大的环绕速度，所以“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度，B正确；地面重力加速度为，故“天舟一号”的向心加速度a小于地面的重力加速度g，故D正确．‎ ‎【名师点睛】卫星绕地球做圆周运动，考查万有引力提供向心力．与地球自转角速度、周期的比较，要借助同步卫星，天舟一号与同步卫星有相同的规律，而同步卫星与地球自转的角速度相同．‎ ‎11.一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述正确的是（　　）‎ A. 电动机所消耗的电功率I2R B. t秒内所产生的电热为UIt C. t秒内所产生的电热为I2Rt D. t秒内输出的机械能为（U﹣IR）It ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电动机是非纯电阻电路，所消耗的电功率P=UI，所以A错误；‎ BC．UIt是电动机消耗的总功率；I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为I2Rt，所以B错误，C正确；‎ D．t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械功UIt-I2Rt，所以D正确。‎ 故选CD。‎ ‎12.质点由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t，通过与出发点相距x1的P点，再经过时间t，到达与出发点相距x2的Q点，则该质点通过P点的瞬时速度为(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为初速度为零匀加速直线运动，在t内和2t内的位移之比为1:4，则 x2=4x1，则P点的速度为 故A正确．‎ B．OQ间的距离为x2，由于通过OP和PQ的时间相等，均为t，根据平均速度推论知，质点通过P点的瞬时速度为 故B正确．‎ CD．根据匀变速直线运动的判别式：‎ x2−x1−x1＝at2‎ 加速度为：‎ 则P点的速度 故D正确，C错误．‎ 三．实验题（共2小题，每空2分，满分16分）‎ ‎13.某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”，同学们在实验中，都将沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要平衡摩擦力。‎ ‎（1）下列器材中不必要是_____（填字母代号）。‎ A．低压交流电源 B．秒表 C．天平（含砝码） D．刻度尺 ‎（2）下列实验操作中，哪些是正确的_____（填字母代号）。‎ A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源 C．平衡摩擦力时，将悬挂小桶的细线系在小车上 D．平衡摩擦力时，让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带 ‎（3）图乙是某同学实验中获得的一条纸带。A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T．A、B间的距离为x1，A、C间的距离为x2，则小车的加速度a＝_____（用字母表达）。‎ ‎【答案】 (1). B (2). AD (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．A．电磁式打点计时器使用的是低压交流电源。故A不符合题意；‎ B．电磁式打点计时器是计时的仪器，不需要秒表。故B符合题意；‎ C．验证牛顿第二定律的过程中需要使用天平（含砝码）测量物体与小车的质量，故C不符合题意；‎ D．验证牛顿第二定律的过程中需要使用刻度尺测量运动的长度。故D不符合题意；‎ 本题选择不需要的器材，故选B ‎（2）[2]．A．在实验的过程中要注意调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，才能使绳子的拉力平行于运动的方向。故A正确；‎ B．实验时，先接通打点计时器的电源。故B错误；‎ C．在调节木板倾斜程度平衡小车受到的滑动摩擦力时，需要将装有砂的砂桶摘下。故C错误；‎ D．平衡摩擦力时，让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带。故D正确。‎ 故选AD ‎（3）[3] ．相邻计数点间的时间间隔为T，由匀变速直线运动的推论△x=aT2可知，加速度为：‎ ‎14.用如图所示的电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源（电动势约6V，内阻约几欧），定值电阻R1（阻值3kΩ），保护电阻Ro（阻值5Ω），滑动变阻器R，开关S，导线若干．供选择的电流表和电压表有：‎ 电流表Al：量程0--0.6A．内阻约l Ω：‎ 电流表A2：最程0-3A，内阻约l Ω．‎ 电压表Vl：量程是15V，内阻为9kΩ；‎ 电压表V2:量程是3V，内阻为3kΩ．‎ 请完成实验：‎ ‎(1)电流表选用____；电压表选用____．（选填电表符号）‎ ‎(2)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记录5组电压表示数U和对应的电流表示数I，建立U-I坐标系，将5组(U，I)数据对应的点标在了坐标系上，如图所示．请在坐标系上画出U-I图像．‎ ‎(3)根据所画图像可得出待测电源的电动势E= ___V，内阻r= ___Ω．（结果均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). A1 V2 (2). 5.8 5.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）因为电流表要求读数时，指针偏转三分之一以上，根据回路电流测算，当外电阻最小时，回路电流最大，将题干的电阻代入，算出电流，所以电流表选择A1，电流表取A1，电流最大0.6A，电压表3V就够用了，所以电压表选V2‎ ‎（2）连线如图 ‎（3）根据闭合电路欧姆定律得到整理得到：，所以图像截距，所以电动势，斜率，所以内阻 四.计算题（共4小题，满分44分）‎ ‎15.如图所示，质量m1=40kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲及人均处于静止状态.（已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 求：‎ ‎(1)轻绳OA、OB拉力大小；‎ ‎(2)地面对人的摩擦力大小及方向；‎ ‎【答案】（1）12.5 N 7.5 N （2）7.5 N，方向水平向左 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）以结点O为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出轻绳OA、OB受到的拉力．‎ ‎（2）乙物体水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，由二力平衡求解乙受到的摩擦力大小和方向．‎ ‎【详解】（1）对结点O，作出力图如图，由平衡条件有： ①‎ ‎ ② 解得：TA＝m1g＝×10＝12.5N， TB＝m1g＝×10＝7.5N；‎ ‎ （2）对于乙物体，根据平衡条件，摩擦力F=TB=75N，方向水平向左；‎ ‎16.如图所示，物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑到由小圆弧与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°．求物体在斜面底端的速度及在水平面上还能滑行的距离．‎ ‎【答案】；3.5m ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在斜面滑下的过程中，重力做功mgsin37°×s1，滑动摩擦力做功为-μmgcos37°×s1，s1是斜面的长度，由动能定理，斜面上有：‎ ‎ …①‎ 解①式得：‎ ‎ …②‎ 在水平面上，由动能定理得：‎ ‎ …③‎ 由①、②式得：‎ s2=3.5m…④‎ ‎17.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3秒后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到已知圆轨道半径为R=1m，小球的质量为m=1kg，g取10m/s2，求:‎ ‎(1)小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离 ‎(2)小球经过圆弧轨道的B点时，受到轨道的作用力NB的大小和方向？‎ ‎(3)小球经过圆弧轨道的A点时的速率．‎ ‎【答案】（1）0.9m；（2）1N，方向竖直向上．（3）7m/s．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据平抛运动的规律和运动合成的可知：tan45°＝ 则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，得：vx=vy=gt=3m/s， 则B点与C点的水平距离为：x=vxt=0.9m （2）根据牛顿运动定律，在B点（设轨道对球的作用力方向向下） NB+mg＝ ， 解得：NB=-1N   负号表示轨道对球的作用力方向向上 （3）小球从A到B的过程中机械能守恒，得： 代入数据得：vA=7m/s ‎【点睛】该题考查竖直平面内的圆周运动与平抛运动，小球恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到是解题的关键，要正确理解它的含义．‎ ‎18.如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，第二象限有水平向左的匀强电场电场强度大小为E．一质量为m、电量为q的带负电粒子从x轴上某处（图中未画出）沿轴正方向以一定初速度射入电场，并且从y轴正半轴上的A点以与y轴正方向夹角为θ=45°的方向垂直磁场方向射入磁场，已知OA=l，不计粒子的重力，则 ‎(1)粒子进入电场时的位置坐标及初速度大小为多少？‎ ‎(2)磁感应强度大小为多少时粒子可以在第一次射出磁场时速度与x轴垂直？‎ ‎【答案】(1)（-，0），(2)B=‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)粒子沿y轴正方向进入电场后，在电场中做类平抛运动，根据题意可知，‎ ‎，，‎ 联立解得：‎ ‎，‎ 电场方向发生的位移为：‎ ‎=，‎ 进入电场时的坐标为（，0）；‎ ‎(2)由于粒子需垂直射出磁场区域，根据运动轨迹及几何关系可知，圆周运动的轨迹半径：‎ ‎，‎ 由公式，以及射入的速度 ‎，‎ 联立解得：‎ ‎．‎ 答：(1)粒子进入电场时的位置坐标（-，0），初速度大小为；‎ ‎(2)磁感应强度大小为时粒子可以在第一次射出磁场时速度与x轴垂直．‎