【物理】湖南省岳阳县第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题 11页

‎2020年湖南省岳阳县一中下期期中考试高二试题 物 理 考试内容：必修1， 必修2， 选修3-1，选修3-2，选修3-5动量部分 ‎ 满分:100分 时量：90分钟 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）‎ ‎1.物理学是一门以实验为基础的学科，许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的。有关下面四个实验装置，描述错误的是( ) ‎ A．卡文迪许利用装置(1)测出了引力常量的数值 ‎ B．库仑利用装置(2)总结出了点电荷间的相互作用规律 ‎ C．奥斯特利用装置(3)发现了电流的磁效应 ‎ D．牛顿利用装置(4)总结出了自由落体运动的规律 ‎ ‎2.一物块沿直线运动的速度一时间（v-t）图象如图所示，下列说法正确的是（ )‎ A. 5s内的位移大小为17.5m B. 3s末与5s末的速度相同 C. 第4s内与第5s内的加速度相同 D. 前4s的平均速度大小为4m/s ‎3.2018年11月16日，第26届国际计量大会（CGPM）通过决议，修改了国际单位制中的4个基本单位，进一步完善了国际单位制．下列说法正确的是(　　)‎ A. “牛顿”是国际单位制中的基本单位 B. “电子伏特（eV）”表示的是电压的单位 C. “毫安时（mAh）”表示的是能量的单位 D. “功率”的单位用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-3‎ ‎4.1831年8月29日，法拉第经历近十年的研究终于在一次实验中发现了电磁感应现象：把两个线圈绕在同一个铁环上（如图），一个线圈接到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流。之后他设计出几十个关于“电磁感应”现象的实验，并把它们总结成五类情况，请结合你学习电磁感应知识判断以下哪个选项不属于这五类现象（ ）‎ A．恒定的电流 B．变化的磁场 C. 运动的磁铁 D．在磁场中运动的导体 ‎5.在如下图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是(　　)‎ A. 电压表和电流表示数都增大 B. 灯L2变暗，电流表的示数减小 C. 灯L1变亮，电压表的示数减小 D. 灯L2变亮，电容器的带电量增加 ‎6．如图所示，理想变压器的原线圈接入 的交变电压，副线圈对“220V 880W”的用电器RL供电，该用电器正常工作。由此可知（ ）‎ A. 原、副线圈的匝数比为 B.交变电压的频率为100Hz C. 原线圈中电流的有效值为4A D. 变压器的输入功率为880W ‎7．A、B为一电场中x轴上的两点，如图甲所示。一电子仅在电场力作用下从A点运动到B 点，x轴上各点电势随其坐标变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是( )‎ A．该电场是点电荷形成的电场 B．A、B两点电场强度大小关系为EA＜EB C．电子从A运动到B过程中电场力做负功 D．电子在A、B两点的电势能大小关系为EpA＞EpB ‎8.如图甲所示，一对间距为l=20cm的平行光滑导轨放在水平面上，导轨的左端接R=1Ω的电阻，导轨上垂直放置一导体杆，整个装置处在磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．杆在沿导轨方向的拉力F作用下做初速为零的匀加速运动．测得力F与时间t的关系如图乙所示．杆及两导轨的电阻均可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，则杆的加速度大小和质量分别为( )‎ A. ‎20m/s2 0.5kg B. 20m/s2 0.1kg C. 10m/s2 0.5kg D. 10m/s2 0.1kg 二、 多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎9.如图所示，用轻绳OA把球挂在光滑的竖直墙壁上，O点为绳的固定点，B 点为球与墙壁的接触点．现保持固定点O不动，将轻绳OA加长，使绳与墙壁 的夹角θ变小，则球静止后与绳OA加长之前相比（　）‎ A．绳对球的拉力变大 B．球对墙壁的压力变小 ‎ C．球对墙壁的压力不变 D．球所受的合力不变 ‎10.如图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，在这一过程中电动机的功率恒为P ‎，小车所受阻力恒为f，那么这段时间内( )‎ A. 小车做加速度逐渐减小的加速运动 B. 小车做匀加速运动 C. 电动机所做的功为 D. 电动机所做的功为 ‎11．在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度v＝10m/s沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示，若摩托车前后轴距为1.6m，g = 10m/s2,不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）‎ A．摩托车不能越过壕沟 ‎ B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为4m/s ‎ C．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为0.2 ‎ D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统动量守恒 ‎12．如图所示，半径为R = 2m的光滑曲面轨道固定在竖直不面内，下端出口处在水不方向上。一质量为M =3 kg的平板车静止在光滑的水不地面上，右端紧靠曲面轨道， 平板车上表面恰好与曲面轨道下端相切。一质量为m=1 kg的小物块从曲面轨道 上某点由静止释放，该点距曲面下端的高度为h=0.8 m,小物块经曲面轨道下滑后滑上平板车，最终恰好未从平板车的左端滑下。已知小物块可视为质点，与平板车间的动摩擦因数μ= 0.6,重力加速度g = 10m/s2,则下列说法正确的是( )‎ A．小物块滑到曲面轨道下端时对轨道的压力大小为18 N B．平板车加速运动时的加速度为6m/s2‎ C．平板车的长度为2 m D．平物块与不板车间滑动过程中产生的热量为6 J 三、实验题（共14分，请将答案填在答卷的相应横线上，否则不得分）‎ ‎13.(6分)‎ 某实验小组的同学利用如图1所示的装置“探究物体速度和位移的关系”，并测量物块和桌面间的动摩擦因数。已知弹簧处于原长时，物块位于光电门左侧。（1）按如图1所示安装实验器材，物块上方装有较窄的遮光条，用游标卡尺测量其宽度如图2所示，则遮光条的宽度为______mm。 （2）实验步骤如下： ①让物块压缩弹簧并锁定； ②释放物块，读出物块通过光电门时的遮光时间△t； ③测量出物块停止运动时遮光条的位置到光电门之间的位移x； ④重复②③步骤，测出多组遮光时间△t和位移x的值； ⑤计算出物块通过光电门时对应的速度v。 （3）根据测量的数据在如图3所示的坐标纸上做出v2-x图象，由图象可知，物块在桌面上运动的加速度大小为______m/s2．已知重力加速度g取10m/s2，则物块和桌面间的动摩擦因数为______。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎14.(8分)某同学设计了如图（a）的电路来测量电源电动势E和内阻r。图中R0＝7.0Ω，R1‎ 阻值未知，R2为电阻箱，阻值范围为0～9999.9Ω，是理想电压表，S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关。‎ ‎（1）调节电阻箱R2的阻值为10Ω，闭合S1，将S2拨向a，电压表示数为0.87V；将S2拨向b，电压表示数为1.26V，则R1的阻值为　 　Ω（保留2位有效数字）；‎ ‎（2）将S2拨向a，多次调节R2，读出其阻值及对应的电压表示数，经处理得到下表的数据，请在如图（b）给出的坐标纸上描出剩余的数据点，并绘出图线。‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎（Ω﹣1）‎ ‎0.04‎ ‎0.07‎ ‎0.10‎ ‎0.13‎ ‎0.17‎ ‎0.20‎ ‎（V﹣1）‎ ‎0.76‎ ‎0.93‎ ‎1.15‎ ‎1.32‎ ‎1.59‎ ‎1.79‎ ‎（3）由图线得到电源电动势E＝　　V，内阻r＝　　Ω（结果均保留2位有效数字）。‎ 三、计算题（共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。请将解题过程填在答卷上相应位置，否则不得分）‎ ‎15.(8分)质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是 ‎0.05s．重力加速度g＝10m/s2（不计空气阻力），求：‎ ‎（1）撞击水泥桩前铁锤的速度为多少？‎ ‎（2）撞击时，铁锤对桩的平均冲击力为多少？‎ ‎16.(8分)驾考需要考查坡道定点停车，过程如图所示，汽车从水平路段的A点启动，匀加速行驶2s到达斜坡底端B点时速度为2m/s．接着汽车仍以2m/s的速度匀速上坡，然后在恰当位置刹车，刚好停在C点．已知汽车在斜坡上刹车的摩擦阻力恒为车重的0.2倍，斜坡倾角的正弦值，取重力加速度为．求：‎ ‎（1）A、B两点间距离；‎ ‎（2）汽车开始刹车的位置到C点的距离．‎ ‎17.（10分）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。地可视为质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。‎ ‎（1）北京时间2020年3月9日，中国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第54颗导航卫星，此次发射的是北斗第2颗地球静止轨道卫星（又称地球同步卫星），它离地高度为h。求此卫星进入地球静止轨道后正常运行时v的大小（不考虑地球自转的影响）；‎ ‎（2）为考察地球自转对重力的影响，某研究者在赤道时，用测力计测得一小物体的重力是F1。在南极时，用测力计测得该小物体的重力为F2。求地球的质量M。（已知地球自转周期为T）‎ ‎18.（12分）如图所示的xOy坐标系中，在第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ 象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的 P点垂直进入匀强电场，经过x轴上的Q点以速度v进入磁场，方向与x轴正向成30°角。‎ 若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场，已知OP＝，粒子的重力不计，电场强度E 和磁感应强度B大小均未知。求：‎ ‎（1）OQ的距离；‎ ‎（2）磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）若在O点右侧22L处放置一平行于y轴的挡板，粒子能击中挡板并被吸收，求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间。‎ ‎【参考答案】‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D C D A C D D D BD AD BC AD ‎13.（1）6.75  （3） 5.0   0.50‎ ‎14.（1）4.5；（2）图象如图所示；‎ ‎（3）2.0，1.3。‎ ‎15.解：（1）撞击前，铁锤只受重力作用，机械能守恒，‎ 有：，‎ 可以求出撞击水泥桩前铁锤的速度v＝m/s＝10m/s．‎ ‎（2）设桩对铁锤的冲击力大小为F，取竖直向下为正方向，根据动量定理，有 ‎（mg﹣F）△t＝0﹣mv，‎ 代入数据解得F＝8400N．‎ 由牛顿第三定律可得：撞击过程中铁锤对水泥桩的平均冲击力 F′＝F＝8400N。‎ ‎16.解：（1）A、B两点间距离:‎ ‎（2）汽车刹车时，由牛顿第二定律：‎ ‎ ‎ 解得：‎ a=5m/s2‎ 汽车开始刹车的位置到C点的距离 ‎17.解：（1）（5分）设该卫星质量为m，根据万有引力定律和牛顿第二定律 万有引力提供向心力 ‎ ‎ 在地球表面，根据万有引力和重力的关系可得：‎ 解得线速度＝；‎ ‎（2）（5分）设小物体质量为m0，在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，有 ‎ 在南极地面 ‎ 联立得地球质量 ‎18.解：（1）粒子在Q点进入磁场时，‎ 沿x方向的分速度：vx＝vcos30°‎ 沿y方向的分速度：vy＝vsin30°‎ OP间的距离：＝t OQ的距离：OQ＝vxt＝3L ‎（2）粒子恰好能回到电场，即粒子在磁场中轨迹的左侧恰好与y轴相切，设半径为R，‎ 根据几何关系可得：R（1+sin30°）＝3L，‎ 根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB＝m 联立可得磁感应强度的大小：B＝‎ ‎（3）粒子在电场和磁场中做周期性运动，轨迹如图，‎ 一个周期运动过程中，在x轴上发生的距离为：△L＝3L+3L﹣2Rsin30°＝4L，‎ P点到挡板的距离为22L，所以粒子能完成5个周期的运动，然后在电场中沿x轴运动2L时击中挡板。‎ ‎5个周期的运动中，在电场中的时间为：t1＝5×＝‎ 磁场中运动的时间：t2＝5×＝‎ 剩余2L中的运动时间：t3＝＝‎ 总时间：t总＝t1+t2+t3＝‎