湖北省荆州中学、宜昌一中等荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟2020学年高二物理上学期期中试题(1)

湖北省荆州中学、宜昌一中等荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟2020学年高二物理上学期期中试题(1)

“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高二 11 月期中联考 物 理 试 题 考试时间：2020 年 11 月 20 日 14:30-16:00 满分：110 分 一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分。在每小题给出的四个选项中， 第 1～7 题只有一个选项正确，第 8～10 题有多个选项正确。全部选对的得 5 分， 选不全的得 3 分，有选错的或不答的得 0 分。 1．在物理学发展过程中，下列叙述不符合史实的是( ) A．平均速度，瞬时速度，加速度的概念最早是伽利略建立的 B．牛顿第一定律是牛顿在大量实验探究的基础上直接总结出来的。 C．法拉第首先提出场的概念。 D．库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用力-库仑定律 2．如图所示是点电荷 Q 周围的电场线，图中 A 到 Q 的距离小于 B 到 Q 的 距离。以下判断正确的是( ) A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度 C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度 3．甲、乙两船静止在湖面上，总质量分别是 m1、m2，m1FQ 10．如图所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板 N 与 静电计金属球相连，极板 M 和静电计的外壳均接地。在两板相距为 d 时，给电容 器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器的带电量 Q 不变，下面的操作中能使静电计指针张角变大的是 ( ) A．仅将 M 板向上平移 B．仅将 M 板向左平移 C．仅在 M、N 之间插入云母板 D．仅将 M 板向右平移 二、实验题（8 分+7 分=15 分） 11．利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电 磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必 须使用的器材是___________。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所 示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、 B、C，测得它们到起始点 O 的距离分别为 Ah 、 Bh 、 Ch 。已知当地重力加速度 为 g，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m。从打 O 点到打 B 点的过 程中，重物重力势能的减少量 pE =_______，动能的增加量 kE =___________。 （3）实验结果显示，重物重力势能的减少量略大于其动能的增加量，原因是 ___________ A．没有采用多次实验取平均值的方法 B．利用公式 ghv 2 计 算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．利用公式 gtv  计算重物速度 12．欲测量一个电流表的内阻，现备有如下器材： A．待测电流表 (量程 3 mA，内阻约为 40 Ω) B．电压表 (量程 3 V，内阻约 3000 Ω) C．电流表 (量程 15 mA，内阻为 40 Ω) D．定值电阻 R＝10 Ω E．直流电源 E(电动势 1.5 V，内阻忽略不计) F．滑动变阻器(总阻值 5 Ω，额定电流 0.5 A) G．开关一个，导线若干 （1）请利用上述所给．．器材，设计出合理的、便于多次测量的实验电路图，并保 证各电表的示数超过其量程的1 3 ，将电路图画在题中的虚线框中。 （2）在所测量的数据中选一组，用测量量和已知量来计算 的内阻，表达式为 Rg ＝ ________ ， 表 达 式 中 各 符 号 表 示 的 意 义 是 ___________________________________。 三、计算题(本大题共 4 小题,共 45 分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计 算的要注明单位) 13．（10 分）如图所示，木块 A 和 B 质量均为 3 kg，置于光滑水平面上，B 与一轻 质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当 A 以 4 m/s 的速度向 B 撞击 时，由于有橡皮泥而粘在一起运动（碰撞时间极短，可不计），那么弹簧被压缩 到最短时，具有的弹簧势能大小是多少？ θ A o EE 14.（10 分）电路如图所示，电源电动势 E＝30 V，内阻 r＝3 Ω，电阻 R1＝12 Ω， R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C 为平行板电容器，其电容 C＝3.0 pF，图中虚线到两 极板距离相等，极板长 l＝0.30 m，两极板的间距 d＝1.0×10－2 m.求： （1）若开关 S 处于断开状态，R3 上的电压是多少？ （2）当开关闭合后，R3 上的电压会变化，那么电 容器上的电压等于多少？ （3）若开关 S 闭合时，有一带电微粒沿虚线方向 以 v0＝3.0 m/s 的初速度射入 C 的电场中，刚 好沿虚线匀速运动，问：当开关 S 断开后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向 射入 C 的电场中，能否从 C 的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g 取 10m/s2) 15．（12 分）如图,质量为 m,电量为 q 的带正电小球用长为 L 的绝缘细线系于 O 点放 在匀强电场中,静止时悬线与竖直方向夹角θ=300，重力加速度为 g。,求： （1）电场强度； （2）若通过外力将带电小球缓慢拉至竖直方向的最低点并使悬线 拉紧后由静止释放， ①小球运动的最大速度多大？ ②小球向右摆起的最大偏角是多少？ 16．（13 分）在粗糙的水平面有一绝缘的足够长的薄长平板，，在其左端放一个带电 体（可看成质点），带电量 q=1×10-2c，整个空间处于向右的匀强电场中，电场 强度 E=102N/C,平板质量 M=2kg，带电体质量 m=1kg，带电体与平板间动摩擦系数 μ1=0.2，平板与地面间动摩擦系数μ2=0.1，现给平板一个向左 V0=7m/s 的初速,g 取 10m/s2 求： （1）带电体运动的总时间。 （2）整个过程带电体电势能的变化量及摩擦生热的内能。 E V0 物理试题参考答案 B A D C D C A AC BC AB 11.（每空 2 分） (1)AB (2) mghB 2 22 1       T hhm Ac (3) C 12.（1）如图所示（4 分） （2）   RI II 1 12  （2 分） Ⅰ1 为待测电流表 A1 的示数，Ⅰ2 为 A2 的示数，R 为定值电阻。（1 分） 13.解析：A 与 B 碰撞过程动量守恒，有 （4 分） 所以 vAB＝vA2 ＝2 m/s. （2 分 ） 当弹簧被压缩到最短时，A、B 的动能完全转化成弹簧的弹性势能， 所以 Ep＝12(mA＋mB)v 2AB＝12 J. （4 分） 14.(1)S 断开时，电阻 R3 两端电压为 U3＝ R3 R2＋R3＋r E＝16 V； （2 分） (2)S 闭合后，外阻为 R＝ R1(R2＋R3) R1＋(R2＋R3) ＝6 Ω，端电压为 U＝ R R＋r E＝20V 电阻 R3 两端电压为 U3′＝ R3 R2＋R3 U＝13.3V （2 分 ） (3)设微粒质量为 m，电荷量为 q，当开关 S 闭合时有：q3U3′ d ＝mg （2 分 ） 当开关 S 断开后，设微粒加速度为 a，则q3U3 d －mg＝ma（2 分 ） 设微粒能从 C 的电场中射出，则水平方向：t＝l v0 竖直方向：y＝1 2 at2 T θ qE mg 由以上各式求得：y＝0.01 m＞d 2 故微粒不能从 C 的电场中射出．（2 分 ） 15.（1）受力分析如图，由平衡条件得， tanmgqE  mgqq mgE 3 3tan   （4 分） （2）①经分析可知，小球从最低点开始加速，当再次偏离竖直方向 300 时速度 最大 设最大速度为 V，由动能定理得   2 2 1cos1sin mVmgLqEL   联立解得， glV        23 34 （4 分） ②设向右摆起的最大偏角为α，由动能定理得， 0)cos1(sin   mgLqEL 带入数据解得，α=600 （4 分） 16.（1）对平板，设加速度大小为 a1, μ1mg+μ2(mg+Mg)=Ma1, (1) 解得，a1=2.5m/s2 （1 分） 对带电体，设加速度大小为 a2 μ1mg-qE=ma2 (2) 解得，a2=1m/s2 （1 分） 设经过时间 t1 达到共速，V0-a1,t1=a2,t1 (3) 解得，t1=2s （1 分） 此时速度 v=2m/s 设一起做减速运动的加速度为 a3 μ2(mg+Mg)+qE=(m+M)a3 (4) 解得，a3=1.33m/s2 （1 分） 再经时间 t2 停止运动，v=a3t2 (5) 解得，t2=1.5s （1 分） 则运动的总时间为 t=t1+t2=3.5s （1 分） （2）整个过程中带电体一直向左运动， 加速阶段，带电体的位移 x1= mta 22 1 2 12  （1 分） 平板的位移   mtvvx 92 1 0 2  （1 分） 减速阶段，带电体的位移 mvtx 5.12 1 23  （1 分） 则电势能的增加量为   JxxqE 5.331  （1 分） 内能的增加量为       JxxgMmxxmg 5.45322121   （2 分）