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- 2021-06-01 发布
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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。
物理 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=