江苏省南通市南通中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题

江苏省南通市南通中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题

江苏省南通中学2018-2019学年度第二学期期中考试 高一物理试卷 一、单选题。本题共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错或不答的得0分。‎ ‎1. 开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且火星的半长轴大于木星的半长轴。根据开普勒行星运动定律可知 A. 太阳位于火星和木星运行轨道的中心 B. 火星绕太阳运动的周期大于木星绕太阳运动的周期 C. 对于火星或木星，离太阳越近，运动速率就越大 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析： A、太阳位于火星和木星运行轨道的焦点上，故A错误；B、根据开普勒第三定律，，因为火星的半长轴大于木星的半长轴，所以火星绕太阳运动的周期大于木星绕太阳运动的周期，故B正确；C、根据，对于火星或木星，离太阳越近，运动速率就越大，故C正确；D、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，故D错误。‎ 考点：万有引力定律及其应用。‎ ‎2.关于宇宙速度的说法,正确的是(　　)‎ A. 第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度 B. 第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度 C. 人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D. 第三宇宙速度是物体逃离地球的最小速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ AB：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，同时也是人造地球卫星的最大运行速度。故A项错误，B项正确。‎ C：人造地球卫星运行时的速度小于第一宇宙速度，故C项错误。‎ D：第二宇宙速度是物体逃离地球的最小速度，故D项错误。‎ 点睛：第一宇宙速度是环绕星体表面运行卫星的速度，是所有绕星体做圆周运动的卫星最大运行速度，也是发射星体卫星所需要的最小地面发射速度。‎ ‎3.关于电场强度和静电力,以下说法正确是(　　)‎ A. 电荷所受静电力很大,该点的电场强度一定很大 B. 以点电荷为圆心、r为半径的球面上各点的电场强度相同 C. 若空间某点的电场强度为零,则试探电荷在该点受到的静电力也为零 D. 在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度E=,取走q后,该点电场强度为0‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ A.电场强度是矢量，其性质由场源电荷决定，与试探电荷无关；而静电力则与电场强度和试探电荷都有关系，电荷所受静电力很大，未必是该点电场强度一定大，还与电荷量q有关，选项A错误；‎ B.以点电荷为圆心，r为半径的球面上各点的电场强度大小相同，而方向各不相同，选项B错误；‎ C.在空间某点的电场强度为零，则试探电荷在该点受到的静电力也为零，选项C正确；‎ D.在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度E= ，取走q后，该点电场强度不变，与是否放入试探电荷无关，选项D错误。‎ 故选：C。‎ ‎4.让橡胶棒与毛皮摩擦带电后，将橡胶棒置于潮湿的空气中，过一段时间后，发现该橡胶棒上带的电荷几乎都“消失了”。关于该现象，下列说法中正确的是 A. 摩擦过程中橡胶棒由于正电荷转移到毛皮而带上负电荷 B. 橡胶棒所带的电荷量可能是 C. 摩擦过程中先创生了负电荷，然后负电荷消失 D. 该现象是由于电子的转移引起的，该电荷仍遵循电荷守恒定律 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 毛皮与橡胶棒摩擦，毛皮带正电，表明毛皮失去电子，而橡胶棒得到了电子，所以电子由毛皮转移到橡胶棒上，故A错误；任何物体的带电量都是元电荷的整数倍，因为不是的整数倍，故B错误；摩擦起电的实质是电子发生了转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，并不是创造了电荷，故C错误；该现象是由于电子的转移引起的，该电荷仍遵循电荷守恒定律，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎5.2017年6月19号，长征三号乙火箭发射“中星9A”广播电视直播卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道。经过航天测控人员的配合和努力，通过10次的轨道调整，7月5日卫星成功进入轨道。卫星变轨原理图如图所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q变轨进入地球同步轨道Ⅱ，P点为椭圆轨道近地点。下列说法正确的是 ( )‎ A. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的加速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度 B. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度大于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度 C. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能小于在同步轨道Ⅱ的机械能 D. 卫星在轨道Ⅱ的运行速度大于第一宇宙速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 两个轨道上经过Q点时，卫星的轨道半径相等，根据，解得，轨道半径相等，故加速度相等，A错误；轨道I变轨到轨道II时，需要在经过轨道I上的Q点火加速，故卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度，即在Q 点需要外力做正功，所以卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能小于在同步轨道Ⅱ的机械能，B错误C正确；第一宇宙速度是最大环绕速度，即近地卫星的环绕速度，根据可知轨道半径越大速度越小，所以轨道II上的运行速度小于第一宇宙速度，D错误．‎ 二、多选题，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，至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎6.如图所示，根据机械能守恒条件，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 甲图中，火箭升空的过程中若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒 B. 乙图中物体沿着斜面匀速向上运动，机械能不守恒 C. 丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒 D. 丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹开过程中，两小车组成的系统（不包括弹簧）机械能守恒 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 甲图中，不论是匀速还是加速，由于推力对火箭做功，火箭的机械能不守恒，是增加的，故A项与题意不相符；‎ B. 物体匀速运动上升，动能不变，重力势能增加，则机械能必定增加，故B项与题意相符；‎ C. 小球在做圆锥摆过程中，细线的拉力不做功，机械能守恒。故C项与题意相符；‎ D. 轻弹簧将A、B两小车弹开，对弹簧的弹力对两小车做功，则两车组成的系统机械能不守恒，但对两小车和弹簧组成的系统机械能守恒，故D项与题意不相符。‎ ‎7.探月飞船以速度v贴近月球表面做匀速圆周运动，测出圆周运动的周期为T．则 A. 可以计算出探月飞船的质量 B. 无法估测月球的半径 C. 月球表面的重力加速度为 D. 飞船若要离开月球返回地球，必须启动助推器使飞船加速 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】探月飞船以速度v贴近月球表面做匀速圆周运动，测出圆周运动的周期为T，根据圆周运动的公式得探月飞船的轨道半径，根据万有引力提供向心力，，所以可以求出月球的质量，不能求出探月飞船的质量，A错误；贴近月球表面做匀速圆周运动，轨道半径可以认为就是月球半径，所以月球的半径，B错误；在星球表面上，物体所受的重力近似等于星球的万有引力，有，则得月球表面的重力加速度，C正确；飞船若要离开月球返回地球，必须启动助推器使飞船加速，做离心运动，D正确．‎ ‎8.如图所示，A表示地球同步卫星，B为运行轨道比A低的一颗卫星，C为地球赤道上某一高山山顶上的一个物体，两颗卫星及物体C的质量都相同，关于它们的线速度、角速度、运行周期和所受到的万有引力的比较，下列关系式正确的是(　　)‎ A. vB＞vA＞vC B. ωA＞ωB＞ωC C. FA＞FB＞FC D. TA＝TC＞TB ‎【答案】AD ‎【解析】‎ AC的角速度相等，由v=ωr，可知υC＜υA；BC比较，同为卫星，由人造卫星的速度公式：，可知υA＜υB，因而vB＞vA＞vC，故A正确； AC的角速度相等；根据而A的角速度小于B的角速度；故ωA=ωC<ωB；故B错误；由万有引力公式可知，，即半径越大，万有引力越小；故FA＜FB＜FC ‎；故C错误；卫星A为同步卫星，周期与C物体周期相等；又万有引力提供向心力，即：，T＝2π，所以A的周期大于B的周期。故D正确；故选AD。‎ ‎9.如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b相连，b的质量为m，开始时ab及传送带均静止，且a不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）的过程中（ ）‎ A. 物块a的质量为 B. 摩擦力对a做功等于物块ab构成的系统机械能的增加 C. a，b构成的系统重力势能保持不变 D. 任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小不相等 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有 magsinθ=mbg 则 故A项与题意相符；‎ B. 摩擦力对a做正功，根据功能关系得：物块ab构成的系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增加，故B项与题意相符；‎ C. b上升h，则a下降hsinθ，则a重力势能的减小量为 ‎△EPa=mag×hsinθ=mgh 所以系统的重力势能不变，故C项与题意相符；‎ D. 任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率 Pb=mgv 对a有 Pa=magvsinθ=mgv 所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故D项与题意不相符。‎ 三、实验题共18分，把答案写在答卷纸中相应的横线上。‎ ‎10.探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图所示，根据实验中力传感器读数和电磁打点器打出纸带的测量数据等可分别求得外力对小车做功和小车动能的变化。‎ ‎(1)为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是 _______ 。‎ A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作 B.实验操作时要先放小车后接通电源 C.调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行 D.在实验过程中要保证钩码的总质量远小于小车的质量 ‎(2)除了图中所注明的器材外，实验中还需要天平、导线、刻度尺和____________。‎ ‎(3)如下图所示，为验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点探究功与速度变化的关系，已知打点计时器的打点周期为T，重力如速度为g，图中已经标明了要测量的物理量，另外，对应的力传感器的读数为F,小车的质量为M，钩码的总质量为m，请你以小车为研究对象，把要探究的结果用题中和纸带上的字母表达出来________。‎ ‎(4)若在本实验中，合外力对物体做功用W表示，物体的速度用v表示根据实验数据作出了如图所示的W-v图象，下列符合实际的是_____________。‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 低压交流电源 (3). (4). B ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]A. 实验中，合力 F合=F+mgsinθ-f 只有保证 mgsinθ-f=0‎ 才能保证F合=F，故需要平衡摩擦力；故A项与题意相符；‎ B. 实验操作时要先接通电源，后释放小车，故B项与题意不相符；‎ C. 调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行，保证绳子上的拉力等于小车受到的合力，故C项与题意相符；‎ D. 由于有力传感器，故不需要满足钩码的质量远小于小车质量，故D项与题意不相符；‎ ‎(2)[2] 电磁打点器还应有低压交变电源；‎ ‎(3)[3] A点的瞬时速度为 B点的瞬时速度为 根据动能定理可知 即 ‎ ‎ ‎(4)[4] 橡皮筋做的功转化为小车动能，由动能定理得：‎ W与v是二次函数关系，W-v图象是抛物线的一个分支，故ACD项与题意不相符，B项与题意相符。‎ ‎11.在验证机械能守恒定律的一次实验中，重锤拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已相邻计数点的时间间隔为0.02s，回答以下问题 ‎(1)纸带的______________（选填“左”或“右”）端与重物相连；‎ ‎(2)某同学用如图可所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量___________，重力势能的减少量为______________J（该空结果保留三位有效数字）。‎ ‎(3)在实验中发现，重锤减少的重力势能____________重锤增加的动能（选填“大于”或小于或“等于”），其原因主要是因为____________‎ ‎【答案】 (1). 左 (2). 8.00 (3). 8.25 (4). 大于 (5). 有阻力 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1] 重物拖着纸带做加速运动，相等时间内的位移逐渐增大，可知纸带的左端与重物相连；‎ ‎(2)[2][3] C点的速度等于AE段的平均速度，‎ 则动能的增加量 重力做的功 WG=mgh=9.8×（68.97+15.24）×10-2=8.25J ‎(3)[4][5] 在实验中发现，重锤减少的重力势能大于重锤增加的动能，产生这种现象的原因可能是摩擦阻力和空气阻力的存在。‎ 四、计算题。本题共4小题，满分51，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎12.如图所示，用竖直向上的拉力F提升原来静止的质量m=10kg的物体，使其以a=2m/s2的加速度匀加速竖直上升，不计其他阻力，g=10m/s2，求开始运动的3s内：‎ ‎（1）物体重力做的功；‎ ‎（2）拉力F做的功；‎ ‎（3）物体合外力做功的平均功率。‎ ‎【答案】(1)-900J (2)1080J (3)60W ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)根据位移时间公式求出物体上升的高度，从而得出重力做功的大小．(2)根据牛顿第二定律求出拉力的大小，结合功的公式求出拉力做功的大小．(3)合外力做功等于各力做功的代数和，结合合力做功的大小，通过平均功率的公式求出合力做功的平均功率．‎ ‎【详解】(1)3s内物体上升的高度 物体重力做的功为：WG=-mgh=-100×9J=-900J ‎(2)根据牛顿第二定律得，F-mg=ma 解得F=mg+ma=100+10×2N=120N 则拉力做功W=Fh=120×9J=1080J ‎(3)W合=WF+WG=1080-900J=180J 则平均功率 ‎【点睛】本题考查了功率、牛顿第二定律、运动学公式的基本运用，知道瞬时功率和平均功率的区别，掌握这两种功率的求法.‎ ‎13.把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬吊，若将带电荷量为的带电小球B靠近A ‎（如图所示），当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，已知静电力常量，A、B两小球均可视为点电荷，，求：‎ ‎(1)A、B两球间的库仑力大小；‎ ‎(2)A球的质量；‎ ‎(3)撤去小球B.改加一匀强电场，为使小球A仍静止在原处，则所加匀强电场的场强最小值多大？方向如何？‎ ‎【答案】(1)0.02N (2)2×10-3kg (3)，方向与水平方向夹角 斜向右下方 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 由库仑定律得 代入数据：‎ F=0.02N ‎(2) 对A受力分析如图所示：根据物体平衡得：‎ F库=mgtanα 代入数据：‎ m=2×10-3kg ‎(3) 当电场力的方向与细线垂直时，电场强度最小，由 mgsinα=qE 解得：‎ 方向与水平方向夹角斜向右下方。‎ ‎14.右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5m，如图所示．将一个质量为m=0.5kg的木块在F=1.5N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）木块沿弧形槽上升的最大高度；‎ ‎（2）木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离．‎ ‎【答案】(1)0.15 m (2)0.75 m ‎【解析】‎ ‎（1）（1分）　　‎ 由动能定理FL-fL-mgh=0 （3分）‎ 得m="0.15m " （2分）‎ ‎（2）由动能定理mgh-fs=0 （3分）‎ 得m="0.75m " （2分）‎ ‎15.如图所示，AB是光滑的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，将弹簧水平放置，一端固定在A点．现使质量为m的小滑块从D点以速度v0＝进入轨道DCB，然后沿着BA运动压缩弹簧，弹簧压缩最短时小滑块处于P点，重力加速度大小为g，求：‎ ‎（1）在D点时轨道对小滑块的作用力大小FN；‎ ‎（2）弹簧压缩到最短时的弹性势能Ep；‎ ‎（3）若水平轨道AB粗糙，小滑块从P点静止释放，且PB＝5l，要使得小滑块能沿着轨道BCD运动，且运动过程中不脱离轨道，求小滑块与AB间的动摩擦因数μ的范围．‎ ‎【答案】（1）（2）（3）μ≤0.2或0.5≤μ≤0.7 ‎ ‎【解析】‎ ‎（1） ‎ 解得 ‎（2）根据机械能守恒 ‎ ‎ 解得 ‎ ‎（3）小滑块恰能能运动到B 点 解得μ＝0.7 ‎ 小滑块恰能沿着轨道运动到C点 ‎ ‎ 解得μ＝0.5 ‎ 所以0.5≤μ≤0.7‎ 小滑块恰能沿着轨道运动D点 ‎ ‎ 解得μ＝0.2‎ 所以μ≤0.2‎ 综上 μ≤0.2或0.5≤μ≤0.7 ‎ ‎ ‎