【物理】湖南省岳阳县第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题

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【物理】湖南省岳阳县第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题

‎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。‎ ‎【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=‎
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