【物理】山西省2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版） 16页

‎2019~2020学年山西省高二上学期期中联合考试 物理 一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6小题只有一个选项正确，第7~10小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1.下列说法正确的是 A. 富兰克林将自然界的电荷命名为正电荷和负电荷两种 B. 力是物体产生速度的原因 C. 法拉第首先利用扭秤测出了引力常量 D. 导体的电阻只与其长度、横截面积有关 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.富兰克林将自然界的电荷命名为正电荷和负电荷两种，故A正确；‎ B.力是物体产生加速度的原因，故B错误；‎ C.卡文迪许首先利用扭秤测出了引力常量，故C错误；‎ D.导体的电阻不仅与其长度、横截面积有关，还与其本身材料有关，故D错误；‎ ‎2.如图所示，平滑曲线a、b分别是在平直公路上运动的汽车甲和乙的位置一时间(x—t)图象．下列说法正确的是 A. 在t2时刻，两车运动的方向相反 B. 在t1时刻，甲车速度小于乙车的速度 C. 在t1到t2这段时间内，乙车的路程大于甲车的路程 D. 在t1到t2这段时间内，两车平均速度相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.图线的斜率表示速度，斜率均为负的，所以在t2时刻，两车运动方向相同，故A错误；‎ B.在t1时刻，甲的斜率大于乙的斜率，即甲车的速度大于乙车的速度，故B错误；‎ C.在t1−t2时间内，乙车行驶的路程等于甲车行驶的路程，故C错误；‎ D.在t1到t2这段时间内，两车的位移相同，时间也相同，根据平均速度定义式可知两车的平均速度相同．故D正确；‎ ‎3.雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”．若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8C，雷击时放电时间为200，则此次雷击时的平均电流为 A. 0. 04A B. ‎ C. 0. 08A D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】已知雷击时放电时间为200μs，放电量等于8C，则此次雷击时的平均电流为：‎ ‎，‎ 故B正确，ACD错误；‎ ‎4.如图所示，在某静电场中有A、B两点，某负电荷以一定的初速度从A点运动到B点．只考虑电场力的作用．在电荷运动的过程中，下列说法正确的是 A. 电荷可能做直线运动 B. 电荷的加速度变小 C. 电荷的电势能最大 D. 电荷的动能变大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.负电荷在非匀强电场中运动，电场线为曲线，电荷不可能做直线运动，故A错误；‎ B.电场线的疏密表示场强的相对大小，则场强EA＜EB，电荷在A点的加速度较小，从A到B加速度增大，故B错误；‎ C.根据顺着电场线电势降低，则知电势为：φA＞φB，负电荷电势能随电势降低而增大，故C正确；‎ D.根据能量守恒，电势能增大，动能减小，故D错误；‎ ‎5.某欧姆表的电路如图所示，此欧姆表已经调零．用此欧姆表测定值电阻的阻值时，指针偏转至满刻度的处．现用该欧姆表测未知电阻的阻值，指针偏转到满刻度的处，若定值电阻的阻值为R，则该未知电阻的阻值为 A. 9R B. 3R C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设电动势为E，内阻为R内，满偏电流为Ig，欧姆表调零即待测电阻为零，此时由闭合回路欧姆定律有，‎ ‎，‎ 测阻值为R的电阻时，‎ ‎，‎ 测未知电阻时，‎ ‎，‎ 联立以上三式解得 ‎，‎ 故A正确，BCD错误；‎ ‎6.如图所示，在纸面内有一直角三角形ABC，P1为AB的中点， P2为AP1的中点，BC=2 cm，∠A = 30°．纸面内有一匀强电场，电子在A点的电势能为-5 eV，在C点的电势能为19 eV，在P2点的电势能为3 eV．下列说法正确的是 A. A点的电势为-5 V B. B点的电势为-19 V C. 该电场的电场强度方向由B点指向A点 D. 该电场的电场强度大小为800 V/m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由公式可知，‎ 故A错误．‎ B．A到P2的电势差为 故B错误．‎ C．A点到B点电势均匀降落，设P1与B的中点为P3,该点电势为：‎ P3点与C为等势点，连接两点的直线为等势线，如图虚线P3C所示．由几何关系知，P3C 与AB垂直，所以AB为电场线，又因为电场线方向由电势高指向电势低，所以该电场的电场强度方向是由A点指向B点，故C错误．‎ D．P3与C为等势点，该电场的电场强度方向是由A点指向B点，所以场强为：‎ 故D正确．‎ ‎7.如图所示，竖直正对的平行板电容器带等量异种电荷，带正电的右板与静电计相连，左板接地．假设两极板所带的电荷量不变，电场中P点固定一带正电的点电荷，下列说法正确的是 A. 若仅将左板上移少许，则静电计指针偏角变小 B. 若仅将左板右移少许，则静电计指针偏角变小 C. 若仅将左板上移少许，则P点电势升高 D. 若仅将左板右移少许，则P的点电荷电势能增大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.两极板所带的电荷量不变，若仅将左板上移少许，根据可知，电容C减小，由可知，U增大，所以静电计指针偏角θ增大，故A错误；‎ B.若仅将左板右移少许，d减小，可知，电容C增大，由可知，U减小，由则静电计指针偏角θ变小，故B正确；‎ C.若仅将左板上移少许，根据可知，电容C减小，由可知，U增大，由可知，E增大；左极板接地，由沿电场线的方向电势降低可知P点的电势为正，根据可得，P点电势升高，故C正确；‎ D.若仅将左板右移少许，两极板所带的电荷量不变，则E不变，根据可得，P点电势减小，则由可得P的点电荷电势能减小，故D错误；‎ ‎8.在图示电路中，P为滑动变阻器的滑片，电表均为理想电表．下列说法正确的是 A. 在P向右移动的过程中，电流表的示数变大 B. 在P向右移动的过程中，电压表的示数变大 C. 当P移到滑动变阻器的右端时，电源内部消耗的电功率最大 D. 当P移到滑动变阻器的右端时，电源的效率最高 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．滑动变阻器向右移动，电路总电阻减小，根据：‎ 可知，电流表的示数变大，根据：‎ 可知电压表的示数减小；故A正确，B错误；‎ CD．当P移到滑动变阻器的右端时，外电阻R最小，根据：‎ 可知，电路中的电流最大；根据：‎ 可知此时电源内部消耗的电功率最大；故C正确；根据效率：‎ 可知，此时电源的效率最低，故D错误；‎ ‎9.2019年3月10日，全国政协十三届二次会议第三次全体会议上，相关人士透露：未来十年左右，月球南极将出现中国主导、多国参与的月球科研站，中国人的足迹将踏上月球．假设你经过刻苦学习与训练后成为宇航员并登上月球，你站在月球表面沿水平方向以大小为v0的速度抛出一个小球，小球经时间t落到月球表面上的速度方向与月球表面间的夹角为θ，如图所示．已知月球的半径为R，引力常量为G．下列说法正确的是 A. 月球表面的重力加速度为 B. 月球的质量为 C. 月球的第一宇宙速度 D. 绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.小球在月球表面做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有：vy=gt，所以：，则：．故A错误；‎ B.月球表面的重力加速度为：， 所以：．故B正确；‎ C.第一宇宙速度为：．故C正确；‎ D.绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为：．故D错误.‎ ‎10.如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电小球套在水平固定的粗糙绝缘直杆上，绝缘的轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直面内．杆上的三个点A、B、C，，，．小球从A点由静止释放后，沿杆向左滑至最远处C．若弹簧的原长为OB，匀强电场的电场强度大小为E、方向水平向左，弹簧的形变始终在弹性限度内，则在小球从A到C的过程中，下列说法正确的是 A. 小球受到的摩擦力不变 B. 小球的电势能与弹簧的弹性势能之和减少 C. 小球滑到B点时的速度最大 D. 电场力做的功大于克服滑动摩擦力做的功 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.小球在运动过程中因为弹簧的形变量变化，所以弹簧对小球的作用力在竖直方向的分力不断变化，会引起小球与直杆之间的弹力的变化，根据f＝μFN可知，小球受到的摩擦力不断变化，故A错误；‎ B.在整个运动过程中能量守恒，涉及到的能量有电势能、弹性势能、及克服摩擦力做功得到的内能，所以电势能与弹簧的弹性势能之和减少，减少的能量就等于得到的内能，故B正确；‎ C.小球在受力平衡时具有最大速度，在B点时杆与小球间的弹力最大，则具有最大摩擦力，此处不平衡，故C错误；‎ D.在整个过程中电场力做正功，弹簧的弹性势能增加，所以电场力做的功大于克服滑动摩擦力做的功，故D正确．‎ 二、非选择题：本题共6小题，共60分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎11.验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，当地的重力加速度大小，所用重物和夹子的总质量m=1kg．在实验中得到一条点迹清晰的纸带，对纸带中连续的四个计时点A、B、C、D的测量结果如图乙所示．‎ ‎（1）为尽可能减小实验误差，打点计时器应选用____________________（选填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）．‎ ‎（2）从打点计时器打下B点到打下C点的过程中，重物（包括夹子）的重力势能的减少量为______J，动能的增加量为_________J．（结果均保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 电火花计时器 (2). 0.743 0.719‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]打点计时器可以用电火花打点计时器，这样能减少摩擦阻力影响，而且效果好；‎ ‎（2）[2][3]从B到C过程，重物的重力势能减少量 ‎，‎ 利用匀变速直线运动的推论得：‎ ‎，‎ ‎，‎ 从B到C过程，重物动能增加量 ‎ ‎；‎ ‎12.某同学欲将一阻值为27Ω的电阻R与一微安表（量程为250‎ ‎）连接而改装为大量程的毫安表，因不知改装后的毫安表的量程，他利用一标准毫安表，根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）．‎ ‎（1）根据图甲和题中所给条件，完成图乙中的实物连接________．‎ ‎（2）闭合开关S，当标准毫安表的示数为6.48mA时，微安表的指针位置如图丙所示，请回答下列问题：‎ ‎①图丙中该微安表的示数为________．‎ ‎②可以推测出改装后的毫安表的量程为____________（填正确答案标号）．‎ A. 12mA B. 9mA C. 8mA D. 6mA ‎③可以推测出该微安表的内阻为__________Ω．‎ ‎【答案】 (1). (2). 180 B 945‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据电路图和题意连接实物图如图所示，‎ ‎（2）闭合开关S，当标准毫安表的示数为6.48mA时，微安表的指针位置如图丙所示，‎ ‎①根据微安表的量程和最小刻度来读数，图丙中该微安表的示数是180.0μA；‎ ‎②按照比例，所以改将后毫安表的量程为 ‎；‎ ‎（3）根据推测，分流电阻R的分流 ‎，‎ 此时微安表的电压 ‎，‎ 所以微安表的内阻为：‎ ‎；‎ ‎13.充电后的平行板电容器的两个极板竖直放置，电容器的左极板带正电，板间电压为U，在两极板间有一质量为m、电荷量为q的带电小球，小球用一绝缘轻细线悬挂于O点，静止时，细线与竖直方向的夹角为，如图所示．重力加速度大小为g． ‎ ‎（1）判断小球的带电性质；‎ ‎（2）求电容器两极板间的距离d．‎ ‎【答案】(1) 小球带负电(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）分析小球的受力情况可知，小球所受电场力水平向左，故小球带负电（答小球带负电即可得分）．‎ ‎（2）小球受力平衡，有：‎ 又 U=Ed 解得：‎ ‎；‎ ‎14.在图示电路中，，电源的内阻．当开关S闭合，将滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电阻的灯泡L正常发光，此时电源的总功率，电源的输出功率．求： ‎ ‎（1）灯泡L正常发光时通过电源的电流I；‎ ‎（2）灯泡L正常发光时滑动变阻器接入电路的有效电阻．‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电源内阻消耗的功率为：‎ ‎，‎ 通过电源的电流为：‎ ‎；‎ ‎（2）外电路的总电阻为：‎ ‎，‎ 又：‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎；‎ ‎15.泥石流在暴发时通常沿山体倾泻而下具有极快的速度与巨大的能量破坏性极大，严重威胁着人们的生命安全因此人们要对一些自然灾害进行必要的了解并予以防范．课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：在足够长的斜面上放置一个质量m＝4kg的物体，使该物体从静止开始，让其在随位移均匀减小的沿斜面向下的推力作用下运动斜面的倾角G＝37°，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.8其中推力F与物体到出发点的距离的函数关系式为F＝80﹣20x（N），其中0≤x≤4m取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：‎ ‎（1）物体的速度达到最大时到出发点的距离x1．‎ ‎（2）物体在斜面上运动的最大位移xm．‎ ‎【答案】（1）3.92m（2）100m．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当物体的加速度a＝0时，物体的速度最大，设此时推力大小为F1，则有：‎ F1+mgsinθ﹣μmgcosθ＝0‎ F1＝80﹣20x1‎ 解得x1＝3.92m ‎（2）物体在斜面上运动的位移最大时，其速度为零，设物体在斜面上运动的过程中推力F对物体所做的功为w，则由动能定理有：‎ mgxmsinθ﹣μmgxmcosθ+W＝0‎ 设推力F＝0时•物体到出发点的距离为x2有：‎ ‎80﹣20x2＝0‎ W＝‎ 解得：xm＝100m ‎16.如图所示，两正对的竖直平行金属板AB、CD的长度均为L=8cm、板间距离，P为A、C连线的中点；AB的延长线上有一点O和足够长的荧光屏bc．一质量、电荷量的带正电油滴从P点由静止释放后，恰好从CD板的下边缘D处射出电场．若油滴射出电场的同时，在O 点固定一点电荷，同时在空间加一竖直向上的匀强电场，结果油滴离开D点后做匀速圆周运动并恰好垂直打到荧光屏上．静电力常量，取，空气阻力不计．求： ‎ ‎（1）金属板两板间的电压U；‎ ‎（2）该点电荷的电荷量Q（结果保留两位有效数字）；‎ ‎（3）油滴从P点运动到荧光屏的时间t（结果可保留根号）．‎ ‎【答案】(1) 160V (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）经分析可知，油滴的运动轨迹如图所示，‎ 油滴从P点沿直线运动到D点，由三角形相似有：‎ 又 U=Ed 解得：‎ U=160V ‎（2）由几何关系有：‎ 解得：‎ 油滴射出电场后，以O点为圆心做匀速圆周运动，由几何关系可得油滴轨迹半径为：‎ 油滴从P点运动到D点的过程中的加速度大小为：‎ 由直线运动规律有：‎ 由圆周运动的规律有：‎ 解得：‎ ‎．‎ ‎（3）由（2）得：‎ ‎，‎ 油滴在电场中的运动时间为：‎ 油滴从D处运动到荧光屏的时间为：‎ 又 解得：‎ ‎；‎