物理卷·2018届浙江省杭州市西湖高级中学高二上学期期中考试物理试题 （解析版）

物理卷·2018届浙江省杭州市西湖高级中学高二上学期期中考试物理试题 （解析版）

‎ 杭西高2016年11月高二物理试卷 ‎ 命题人 张明军 审核人 张海英 一、选择题I (本题共13小题,每小题3分，共39分、每小题列出的四个备选項中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）‎ ‎1．下列物理量中，属于矢量的是 （ ）‎ ‎ A．质量 B．路程 C．力 D．时间 ‎ ‎2．宋代诗人陈与义乘着小船出游时，曾经写了一首诗：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。诗中“云与我俱东”所选取的参考系是 （ ）‎ ‎ A．河岸 B．云朵 C．诗人 D．小船 ‎3．如图，在幼儿园的游乐场中，一位小孩从光滑的滑梯上静止开始下滑，下面四个v－t图像可以表示他在滑梯上运动情况的是 （ ）‎ 第3题图 t v O t v O t v O t v O ‎ A B C D 第4题图 ‎4．国产歼﹣15舰载机以80m/s的速度降落在静止的“辽宁号”航母水平甲板上，机尾挂钩精准钩住阻拦索，如图所示。在阻拦索的拉力帮助下，经历2.5s速度减小为零。若将上述运动视为匀减速直线运动，根据以上数据不能求出战斗机在甲板上运动的 （ ）‎ ‎ A．位移 B．加速度 ‎ C．平均速度 D．受到的阻力 第6题图 乙 甲 ‎5．在研究运动的过程中，首次采用了“观察现象→提出假设→逻辑推理→实验检验→修正推广→…”科学方法的科学家是（ ）‎ ‎ A．亚里士多德 B．伽利略 ‎ ‎ C．法拉第 D．爱因斯坦 ‎6．为了探究平抛运动的规律，将小球A和B置于同一高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B。同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析。通过多次实验 （ ）‎ A．只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动B．两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动 C．只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动 D．两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动 ‎7．2013年6月20日上午10∶04至10∶55“神舟10号”飞船上的航天员王亚平在聂海胜、张晓光的配合下，完成了我国首次太空授课任务。已知在整个授课的过程中，“神舟10号”飞船绕地球运行约半周，那么飞船与同步通讯卫星在轨道上正常运转时相比，飞船（ ）‎ 第8题图 ‎ A．运转的周期较大 B．运转的速率较大 ‎ C．运转的向心加速度较小 D．离地面的高度较大 ‎ ‎8．在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，他站在罚球线处用力将蓝球投出，篮球约以1m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6kg，篮筐离地高度约为3m，忽略篮球受到的空气阻力，则该同学罚球时对篮球做的功大约为 （ ）‎ ‎ A．1J B．10J C．50J D．100J ‎ 第9题图 ‎9．中国已成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。报道称，新一代高速列车牵引功率达9000kW，持续运行速度为350km/h，则新一代高速列车沿全长约1300km的京沪线从北京到上海，在动力上耗电约为 （ ）‎ ‎ A．3.3×104kW·h B．3.1×106kW·h ‎ 第10题图 ‎ C．1.8×104kW·h D．3.3×105kW·h ‎10．两根长度均为L的绝缘细线分别系住质量相等、电荷量均为+Q的小球a、b，并悬挂在O点。当两个小球静止时，它们处在同一高度上，且两细线与竖直方向间夹角均为α=30°，如图所示，静电力常量为k，则每个小球的质量为 （ ）‎ A． B． C． D．‎ 第11题图 ‎11．在卫生大扫除中，某同学用拖把拖地，沿推杆方向对拖把施加推力F，如图所示，此时推力与水平方向的夹角为θ，且拖把刚好做匀速直线运动。从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角θ，则 A． 拖把将做减速运动 B．拖把继续做匀速运动 第12题图 C．地面对拖把的支持力FN变小，地面对拖把的摩擦力Ff变小 ‎ D．地面对拖把的支持力FN变大，地面对拖把的摩擦力Ff变大 ‎12．老师在课堂上做了一个演示实验：装置如图所示，在容器的中心放一个圆柱形电极B，沿容器边缘内壁放一个圆环形电极A，把A和B分别与电源的两极相连，然后在容器内放入液体，将该容器放在磁场中，液体就会旋转起来，王同学回去后重复老师的实验步骤，但液体并没有旋转起来，造成这种现象的原因可能是该同学在实验过程中（ ）‎ ‎ A．将磁铁的磁极倒置了 ‎ 图甲 图乙 第13题图 ‎ B．将直流电源的正负极接反了 ‎ C．使用的液体为能导电的饱和食盐溶液 ‎ D．使用的电源为50 Hz的低压交流电源 13． 如图甲是某景点的山坡滑道图片，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图。AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有AD＝DE＝10 m，滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动，则滑行者在滑道AE上滑行的时间为 （ ）‎ ‎ A． B． C．2 s D．2 ‎ 二、选择題II(本题共3小题,每小题2分,共6分。每小题列出的四个备选項中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分，选对但不全的得1分.有选错的得0分）‎ ‎14.如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线圈与导线在同一平面内，在下列状况中线框中不能产生感应电流的是（ ）‎ A．线框向右平动 B．线框以导线为轴转动 C．线框向下平动 D．线框以ad边为轴转动 ‎15.如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导线所在平面向里的匀强磁场中, M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为r的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（ ）‎ A．通过电阻R的电流方向为M→R→P B．ab两点间的电压为BLv C．a端电势比b端高 D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热 ‎16.如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN。拉动MN，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的（ ）‎ A．感应电动势保持不变 B．感应电流保持不变 C．感应电动势逐渐增大 D．感应电流逐渐增大 非选择题部分 三、非选择题（本题共7小题.共55分）‎ ‎17.（4分）（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列器材中必须要用的是（多选） ；‎ ‎ A B C D ‎ （2）在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，某同学在保持力一定的情况下，探究加速度a与质量m的关系。该同学测出数据后，做出了a与 （填“m”或“”）的图像，并根据该图像直观的找到了加速度a与质量m的关系。‎ ‎18．（6分）要测绘一个标有“3V、0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V。 （1）实验的电路图应选用下图1中的 (填字母代号)‎ 第15题图1‎ 第18题图2‎ （2） 实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，当小灯泡的电压为1.0V，其电阻为 ，由图2可得，当电压U＞1V后，小灯泡电阻R随温度T的升高 而 （填“增大”或“减小”）。‎ ‎19.(4分)某同学进行“探究求合力的方法”实验：‎ ‎(1)下列要求对减小实验误差有益的是________．‎ A．两细绳必须等长 B．拉橡皮条的两条细绳夹角越大越好 C．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行 D．两弹簧测力计同时拉细绳时，示数之差尽可能大 (2) 两弹簧测力计的量程都为5 N，最小刻度为0.1 N．实验时，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，如图所示．请从图中读出弹簧测力计甲的拉力大小为_______ N.‎ ‎20.（9分）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止落下，如图所示，经过8s后打开降落伞，运动员做匀减速直线运动，再经过16s后刚好到达地面，且速度恰好为零。忽略打开降落伞前的空气阻力和打开降落伞的时间。已知人和伞的总质量m=60kg。‎ 第19题图 求： （1）打开降落伞时运动员的速度大小；‎ ‎ （2）打开降落伞后运动员的加速度大小；‎ ‎ （3）打开降落伞后运动员和伞受到的阻力大小。‎ ‎21.（12分）如图所示，是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置。半径为R的光滑半圆管道（管道内径远小于R）竖直固定于水平面上，管道最低点B恰与粗糙水平面相切，弹射器固定于水平面上。某次实验过程中，一个可看作质点的质量为m的小物块，将弹簧压缩至A处，已知A、B相距为L。弹射器将小物块由静止开始弹出，小物块沿圆管道恰好到达最髙点C。已知小物块与水平面间的动摩擦因素为μ，重力加速度为g，求：‎ ‎ （1）小物块到达B点时的速度VB及小物块在管道最低点B处受到的支持力；‎ 第20题图 ‎ （2）小物块在AB段克服摩擦力所做的功；‎ ‎ （3）弹射器释放的弹性势能Ep。‎ ‎22.(10分)如图3所示，一带电粒子质量m＝2.0×10－11 kg、电荷量q＝＋1.0×10－5 C，从静止开始经电压为U1＝100 V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，粒子射出电场时的偏转角θ＝60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，粒子射出磁场时的偏转角也为θ＝60°.已知偏转电场中金属板长L＝2 cm，圆形匀强磁场的半径R＝10 cm，粒子的重力忽略不计．求：‎ ‎(1)带电粒子经U1＝100 V的电场加速后的速率；‎ ‎(2)两金属板间偏转电场的电场强度E；‎ ‎(3)匀强磁场的磁感应强度的大小；‎ ‎23.（10分） 如图2所示，MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨，导轨间距为l＝0.5 m．质量m＝1 kg、电阻r＝0.5 Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B＝2 T，导轨左端接阻值R＝2 Ω 的电阻，导轨电阻不计．t＝0时刻ab杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动，第4 s末，ab杆的速度为v＝2 m/s，重力加速度g＝10 m/s2.求：‎ ‎(1)4 s末ab杆受到的安培力F安的大小；‎ ‎(2)若0～4 s时间内，电阻R上产生的焦耳热为1.7 J，求这段时间内水平拉力F做的功；‎ ‎(3)若第4 s末以后，拉力不再变化，且知道4 s末至金属杆ab达到最大速度过程中通过杆的电量q＝1.6 C，则此过程金属杆ab克服安培力做功W安为多少？‎ ‎ 杭西高2016年11月高二物理班级 姓名 学号 座位号B ‎ ‎……………………………………密…………………………………………封………………………………………………线………………………‎ 答卷 ‎ 一、选择题I(单选题，本题共13小题,每小题3分，共39分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ 答案 二、选择題II(不定项选择题，本题共3小题,每小题2分,共6分。）‎ 题号 ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ 答案 ‎ 17.（1） （2） ‎ ‎18.（1） （2） ‎ ‎19.（1） （2） ‎ 三、非选择题（本题共7小题.共55分）‎ ‎ 20．（9分）‎ ‎ 21.（12分）‎ ‎22.(10分)‎ ‎23.（10分）‎ 参考答案 ‎1.C ‎【解析】本题考查了矢量、标量的相关知识点，意在考查考生识记能力。‎ 力既有大小、又有方向，且满足平行四边形定则运算，选项C正确；质量、路程和时间是只有大小没有方向的物理量，是标量，选项ABD错误。综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎2.A ‎【解析】本题考查了参考系的相关知识点，意在考查考生识记能力。‎ 根据题意，诗中“云与我俱东”所选取的参考系是河岸，选项A正确、BCD错误。综上本题选A。‎ ‎ ‎ ‎3.B ‎【解析】本题考查了v－t图像的相关知识点，意在考查考生识记和理解能力。‎ 小孩从光滑的滑梯上静止开始下滑做匀加速直线运动，选项A做匀速运动、选项B做初速度为零的匀加速运动、选项C做匀减速运动、选项D是初速度不为零的匀加速运动，故满足运动情况的是B选项，选项B正确、ACD错误。综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎4.D ‎【解析】本题考查了匀变速直线运动公式及牛顿运动定律等相关知识点，意在考查考生识记和理解能力。‎ 根据公式可求得位移，选项A错误；由可得加速度，选项B错误；可得平均速度，选项C错误；因不知质量等物理量，故无法根据牛顿第二定律求出阻力，选项D正确。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎5.B ‎【解析】本题考查了物理学史的知识点，意在考查考生识记能力。‎ 根据物理学史知，伽利略首次采用了“观察现象→提出假设→逻辑推理→实验检验→修正推广→…”科学方法，选项ACD错误、B正确。综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎6.D ‎【解析】本题考查了平抛运动相关知识点，意在考查考生理解能力。‎ 根据实验及题意，两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动，而同学甲无法判断出水平方向上的运动情况，选项ABC错误、D正确。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎7.B ‎【解析】本题考查了万有引力定律等相关知识点，意在考查考生理解能力。‎ 从题意知飞船运动的周期较小，选项A错误；根据万有引力定律内容知，半径大的周期大，因飞船运动的周期较小，故飞船离地面的高度较小，选项D错误；由知，飞船运转的速率较大，选项B正确；由知，飞船运转的向心加速度较大，选项C错误；综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎8.B ‎【解析】本题考查功能关系的知识，意在考查学生的理解能力；‎ 人对篮球做的功等于篮球增加的机械能，而篮球上升过程中机械能守恒，设抛出点距离地面为1.5 m，故有W=mgh+=0.6101.5+2J=9.3 J，选项B正确。综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎9.A ‎【解析】本题考查了电功率等相关知识点，意在考查考生识记和理解能力。‎ 由题意，列车运行的时间为：h，故动力上耗电kWh≈3.3×104kW·h，选项A正确、BCD错误。综上本题选A。‎ ‎ ‎ ‎10.A ‎【解析】本题考查了共点力作用下物体平衡及库仑定律等相关知识点，意在考查考生识记和理解能力。‎ 对小球受力分析，如图所示：‎ 根据平衡条件有：，根据库仑定律有，联立解得：，选项A正确、BCD错误。综上本题选A。‎ ‎ ‎ ‎11.C ‎【解析】本题考查了物体的平衡等相关知识点，意在考查考生理解和综合应用能力。‎ 设拖把与地面之间的动摩擦因数为μ，对拖把受力分析示意图如图所示：‎ 则拖把头受到重力、支持力、推力和摩擦力处于平衡。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解并由平衡条件有：竖直方向上：Fsinθ+mg=FN①，水平方向上：Fcosθ-Ff=0 ②，式中FN和Ff分别为地板对拖把的正压力和摩擦力，它们的关系有Ff=μFN③。由①得：减小F与水平方向的夹角θ，sinθ减小，地面对拖把的支持力FN变小；根据FN变小，由③可得地面对拖把的摩擦力Ff变小，选项C正确、D错误；减小F与水平方向的夹角θ时，Ff减小而Fcosθ增大，所以Fcosθ-Ff将大于0，所以拖把将做加速运动，选项AB错误。综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎12.D ‎【解析】本题考查了安培力等相关知识点，意在考查考生理解能力。‎ 老师将该容器放在磁场中，能使液体会旋转起来，是在安培力作用下导致的，因此要强调溶液能导电，且电流方向确定，并有磁场.与磁铁的磁极是否接反、直流电源正负是否接反，都没有关系，选项ABC错误；若使用的电源为50 Hz的低压交流电源，则不能旋转，所以可能是D选项。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎13.C ‎【解析】本题考查了牛顿第二定律、运动学公式等相关知识点，意在考查理解和应用能力。‎ 设斜面坡角为θ，从D向AE做垂线交于点F，则：AE=2AF=20sinθ           ①‎ 物体做匀加速直线运动，对物体受力分析，受重力和支持力，将重力沿着平行斜面和垂直斜面正交分解，根据牛顿第二定律，有mgsinθ=ma，解得a=gsinθ            ②‎ 根据运动学公式有AE=at2            ③‎ 联立解得t=2s，选项ABD错误、C正确。综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎14.BC ‎【解析】本题考查了产生感应电流的条件等相关知识点，意在考查考生理解能力。‎ 由于直导线周围的磁场不均匀，故当线框向右平动、线框以ad边为轴转动时，线框中的磁通量发生变化，选项AD错误；线框以导线为轴转动、线框向下平动，线框中的磁通量不发生变化，选项BC正确。综上本题选BC。‎ ‎ ‎ ‎15.AC ‎【解析】本题考查了右手定则、法拉第电磁感应定律、功能关系等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。‎ 根据右手定则，可判断出通过电阻R的电流方向为M→R→P，选项A正确；同时可判断出a端电势比b端高，选项C正确；根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势为BLv，ab两点间的电压为BLv，选项B错误；根据能量守恒知，外力F做的功等于电阻R及r上发出的焦耳热之和，选项D错误。综上本题选AC。‎ ‎ ‎ ‎16.BC ‎【解析】本题考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。‎ 根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势为BLv，当导体棒向右时，导体棒变长，则感应电动势变大，选项A错误、C正确；根据闭合电路欧姆定律，可得感应电流保持不变，选项B正确、D错误。综上本题选BC。‎ ‎ ‎ ‎17.(1) BD   (2) ‎【解析】本题考查了“探究小车速度随时间变化的规律”实验及“探究加速度与力和质量的关系”实验的相关知识点，意在考查考生识记能力。‎ ‎(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，需要小车及打点计时器，选项BD正确。‎ ‎(2)根据探究加速度a与质量m的关系实验可知，需要做出了a与关系的图象。‎ ‎ ‎ ‎18.(1) D    (2) 10 增大 ‎【解析】本题考查了小灯泡的伏安特性曲线等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。‎ ‎(1)根据小灯泡的伏安特性曲线实验要求，可知需要电流表外接及滑动变阻器分压式接法，选项D正确。‎ ‎(2)根据图象知，当小灯泡的电压为1.0 V，电流为0.10A，可得电阻为10Ω；‎ 根据图象可判断出小灯泡电阻R随温度T的升高而增大。‎ ‎ ‎ ‎19.(1) C      (2) 4.00 ‎ ‎【解析】本题考查了“探究求合力的方法”实验相关知识点，意在考查考生识记和理解能力。‎ ‎(1)根据实验原理知，为了减小实验误差，需要弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，选项C正确，其它选项不正确；‎ ‎(2)从图中读出弹簧测力计甲的拉力大小为4.00N。‎ ‎ ‎ ‎20.(1) 80 m/s    (2) 5 m/s2   (3) 900 N ‎【解析】本题考查了运动学公式及牛顿第二定律等相关知识点，意在考查考生识记和理解能力。‎ ‎(1)根据速度公式v=gt1=10×8m=80 m/s；‎ ‎(2)根据速度公式v=at2，可求得=5m/s2；‎ ‎(3) 根据牛顿第二定律有：f-mg=ma 解得：f=mg+ma=900 N。‎ ‎ ‎ ‎21.(1) 5mg；(2)μmgL；(3) 2mgR+μmgL ‎【解析】本题考查了机械能守恒、牛顿第二定律、能量守恒等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。‎ ‎(1)根据题意，小物块恰好到C点，则vC=0‎ 从B点到C点小物块机械能守恒有： 解得；‎ B处，由牛顿第二定律得： 解得：5mg；‎ ‎(2)小物块在AB段克服摩擦力所做的功WAB=μmgL；‎ ‎(3)由能量守恒可知，弹射器释放的弹性势能：WAB+2mgR=2mgR+μmgL。‎ ‎ ‎ ‎22.(1) 1.0×104m/s          (2) 1.0×104V/m       (3) 0.13 T ‎【解析】本题考查了带电粒子在复合场中的运动等相关知识点，意在考查考生理解和综合应用能力。‎ ‎(1)设带电粒子经加速电场加速后速度为v1，‎ 根据动能定理：qU1＝m v1＝＝1.0×104m/s ‎(2)带电粒子在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动。在水平方向粒子做匀速直线运动.‎ 水平方向：v1＝ 带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动，设加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2，且v2＝at，a＝ 由几何关系知tanθ＝，‎ 则E＝＝1.0×104V/m ‎(3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v，‎ 则v＝＝2.0×104m/s 由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线也过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示.‎ 则轨迹半径为r＝Rtan 60°＝0.3 m 由qvB＝，得B＝≈0.13 T ‎ ‎ ‎23.(1)0.8 N　(2)4.125 J　(3)1.92 J ‎【解析】本题考查了电磁感应等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。‎ ‎(1)E＝Blv，I＝，F安＝BIl＝ 得：F安＝0.8 N。‎ ‎(2)电阻R上产生的热量为1.7 J，‎ 总热量为Q总＝·QR＝2.125 J 由能量守恒可得：WF＝mv2＋Q总 得：WF＝4.125 J。‎ ‎(3)4 s末ab杆运动的加速度为：‎ a＝＝0.5 m/s2‎ 由牛顿第二定律可得：F－F安＝ma 得：第4 s末拉力F＝1.3 N ‎4 s后当加速度a＝0时，ab杆的速度达到最大。‎ 所以速度最大时：F－＝0‎ 得：vm＝3.25 m/s 设ab杆在4 s末至最大速度过程中通过的位移为x 根据q＝It＝t＝t＝ 得：x＝4 m 由动能定理可得： 得：W安≈1.92 J ‎ ‎