湖北省十堰市郧阳中学、恩施高中、随州二中三校2018_2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）.docx

郧阳中学、恩施高中、随州二中2017级高二下学期期中联考物理试卷一选择题1.下列关于研究物理的思想方法的叙述中正确的是A. 理想化模型是把实际问题理想化，抓住主要因素，忽略次要因素，如：质点、合力、向心加速度B. 重心、交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想C. 根据速度定义式，当t足够小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了控制变量法D. 用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，如：、【答案】B【解析】理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、点电荷，而合力向心加速度不是，故A错误；重心和交变电流的有效值体现了等效替代的思想，故B正确；根据速度定义式，当t足够小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故C错误；用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，如场强：，而不是比值定义法，故D错误。所以B正确，ACD错误。2.如图所示，在倾角的光滑斜面上，长为L的细线一端固定，另一端连接质量为m的小球，小球在斜面上做圆周运动，A、B分别是圆弧的最高点和最低点，若小球在A、B点做圆周运动的最小速度分别为vA、vB，重力加速度为g，则A. vA0B. vBC. vAD. vB【答案】B【解析】【详解】在A点，对小球临界情况是绳子拉力为零，小球靠重力沿斜面方向的分力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，解得A点的最小速度为：，对AB段过程研究根据机械能守恒得：，解得B点的最小速度为：，故选项B正确，A、C、D错误。3.如图所示，两个相同的灯泡(电阻不随温度变化)，分别接在理想变压器的原、副线圈上，已知原、副线圈的匝数比，电源电压为U，电流为I。则A. 通过灯泡B的电流为I/2B. 灯泡B两端的电压为U/2C. 灯泡A、B的电功率之比为2：1D. 两灯泡A、B的电压之比为1：2【答案】D【解析】【详解】通过电灯的电流分别为变压器原、副线圈的电流,根据电流之比等于匝数的反比可知：，通过灯泡B的电流为：；因为是相同的两只灯泡，所以两端的电压比等于电流比，故两灯泡A、B的电压之比为：；因为是相同的两只灯泡，消耗的功率比等于电流的平方比：；因为B灯电压为副线圈输出电压，则原线圈电压是：，而A灯电压：，由于A灯跟原线圈串联在电源电压U上，即：，所以：，故选项D正确，A、B、C错误。4.如图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mAmB，置于光滑水平面上，相距较远将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经过相同距离后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将（）A. 停止运动B. 向左运动C. 向右运动D. 运动方向不能确定【答案】B【解析】试题分析:由动能定理：，可知撤去力时二者有相同的动能，两物体发生碰撞前的动量，可得动量，碰撞后（取向右为正方向）由动量守恒定律：，则方向向右。故选C。考点：本题考查了动量守恒定律、动能定理。5.如图所示，小球从斜面的顶端以不同的初速度沿水平方向抛出，落在倾角一定、足够长的斜面上。不计空气阻力，下列说法错误的是A. 小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比B. 小球运动到距离斜面最远处所用的时间与初速度的大小成正比C. 当用一束平行光垂直照射斜面，小球在斜面上的投影做匀加速直线运动D. 初速度越大，小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角越大【答案】D【解析】【详解】A根据题意可得：，小球落在斜面上竖直分速度为：，根据平行四边形定则知，可知落在斜面上的速度：，可知小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比，故选项A正确；B当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，根据题意可得：，解得时间：，所用的时间与初速度的大小成正比，故选项B正确；C将速度和重力加速度分解成平行与垂直斜面方向，平行斜面方向运动是匀加速直线运动，而垂直斜面方向先匀减速直线运动，后匀加速直线运动，可知小球在斜面上的投影加速移动，做匀加速直线运动，故选项C正确；D因为平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，小球落在斜面上位移的方向相同，则速度方向相同，故选项D错误6.如图所示，竖直平面内有一圆周，其圆心为O，直径AB和CD相互垂直，电荷量均为Q正点电荷放在关于CD对称的圆周上，它们所在半径的夹角为120。下列说法正确的是A. 点O与点C的电场强度相等B. 点C与点D的电场强度大小之比为1C. 一电子从D点由静止释放，运动到C点的过程中，加速度先减小后增大D. 将一正电荷沿着圆周从A点经D移至B点的过程中，电势能先增大后减小【答案】B【解析】【详解】A根据对称性知点O与点C的场强大小相等，方向相反，故选项A错误；B根据矢量合成法则，C点场强为：，D点的场强为：，点C与点D的场强大小之比为，故选项B正确；C根据电场强度的矢量合成法则，距离两点电荷连线：处的场强最强，则电子从点D到点C的过程中，加速度先增大，再减小，再增大，故选项C错误；D根据等量同种电荷的电场线，正电荷沿着圆周从点A到点D，电场力做正功，电势能减小；从点D到点B的过程中，电场力做负功，电势能增大，故选项D错误；7.位于贵州的“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜(FAST)。通过FAST测得水星与太阳的视角为(观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角),如图所示。若所测最大视角的正弦值为,地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,研究行星公转时,可将各星体视为质点,则水星的公转周期为A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】最大视角的定义即此时观察者与水星的连线应与水星轨迹相切，由三角函数可得：，结合题中已知条件：，由万有引力提供向心力有： ，解得：，故：，解得：，而年，故：年，故选项C正确，A、B、D错误。8.如图所示，水平地面上方的矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长分别是L1和L2，L1L2。两个线圈均在距磁场上边界高处由静止开始自由下落。整个运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，设线圈1和2刚进入磁场时的加速度大小分别为a1、a2，不计空气阻力，则A. a1=a2B. a1a2C. a1a2D. 条件不足，无法比较a1、a2的大小【答案】A【解析】【详解】线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度，切割磁感线产生感应电流时，受到磁场的安培力大小为：，由电阻定律有：（为材料的电阻率，为线圈的边长，为导线的横截面积），线圈的质量：，（为材料的密度），当线圈的下边刚进入磁场时其加速度为：，联立得加速度为： ，可知线圈1和2刚进入磁场时的加速度大小相同，故选项A正确，B、C、D错误。9.甲、乙两个物体在同一直线上运动，其xt图象分别为曲线a和直线b，其中直线b与曲线a相切于点(4，15)。已知甲做匀变速直线运动，下列说法正确的是A. 第1 s内两物体运动方向相反B. 前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍C. t0时刻，甲的速度大小为9 m/sD. 甲的加速度大小为2 m/s2【答案】BD【解析】【详解】A图象的斜率的正负表示运动的方向，故第内两物体运动方向相同，均为负方向，故选项A错误；B前s内甲的平均速度为：，前乙的平均速度为：，故前4s内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍，故选项B正确；CD末，甲的位移大小为，末，甲的位移大小为，设甲的加速度大小，甲的初速度大小为，根据匀变速运动公式可得：，解得：，故选项D正确，C错误；10.在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。粒子（氦原子核）以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，恰好能沿直线匀速通过。下列说法正确的是（）A. 若电子以速度沿相同方向射入，电子将向下偏转B. 若质子以速度沿相同方向射入，质子将沿直线匀速通过C. 若质子以大于速度沿相同方向射入，质子将向下偏转D. 若质子以大于的速度沿相同方向射入，质子将向上偏转【答案】BD【解析】【分析】粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，二力平衡时粒子沿直线运动，当二力不平衡时，粒子做曲线运动，由公式qv0B=qE，电量与电性不会影响粒子的运动性质；再分析电子的受力情况，从而明确电子是否会发生偏转。【详解】由于粒子从左向右射入正交的电场和磁场空间，恰能做匀速直线运动，则两力平衡，即Eq=qvB，所以选择的速度v=，与电性和电量无关，但有确定的进、出口。若电子以相同的速度射入，相对粒子电场力和洛仑兹力均反向，则电子仍将做匀速直线运动，所以选项A错误；同理，质子以相同的速度射入时，相对粒子电场力和洛仑兹力虽减小，但两力仍平衡，沿直线通过，所以选项B正确；若质子进入的速度变大，电场力不变，但向上的洛仑兹力变大，所以质子将向上偏转，选项C错误，选项D正确。故选BD。【点睛】本题考查了利用质谱仪进行粒子选择原理，只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题，注意掌握粒子做直线运动，一定是匀速直线运动，且粒子的电量与电性均不会影响运动性质。11.如图所示,在倾角的光滑斜面上,物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,物块A、B紧挨在一起但它们之间无弹力,已知物块A、B质量分别为和重力加速度为某时刻将细线剪断,则在细线剪断瞬间,下列说法正确的是A. 物块B的加速度为B. 物块A的加速度为C. 物块A、B间的弹力为D. 弹簧的弹力为【答案】B【解析】【详解】剪断细绳前，弹簧的弹力：F弹=2mgsin30=mg，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，F弹=mg，故C错误；剪断细线瞬间，对A、B系统，加速度：，故AD错误；对B，由牛顿第二定律得：mgsin30-N=ma，解得：N=mg，故B正确。故选B。【点睛】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，抓住剪断细线的瞬间弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用.12.如图所示，一轻弹簧直立于水平面上，弹簧处于原长时上端在O点，将一质量为M的物块甲轻放在弹簧上端，物块下降到A点时速度最大，下降到B点时速度为0，O、B间距为h。换用另一物块乙，从距O点高为h的C点静止释放，也刚好能将弹簧压缩到B点，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，则A. 弹簧的最大弹性势能为MghB. 乙的最大速度为C. 乙的质量是M/2D. 乙的最大动能比甲的大【答案】ACD【解析】【详解】A由于弹簧的弹力与形变量成正比，所以物块甲向下的运动具有对称性，由题可知，物块甲在B点的加速度大小为，则方向一定向上，由对称性可知，物块甲在B点的速度为0；物块甲向下运动的过程中，物块甲的重力势能转化为弹簧的弹性势能，所以物块甲在B点时，弹簧的弹性势能最大为，故选项A正确；B由自由落体运动的公式可得，物块乙到达O点时的速度，物块乙到达O点后，刚接触弹簧时，弹簧的弹力小于物块乙的重力，所以物块乙将继续向下做加速运动，所以物块乙的最大速度一定大于，故选项B错误；C物块乙向下运动的过程中，物块乙的重力势能转化为弹簧的弹性势能，则从C到B的过程中则有：，所以，故选项C正确；D物块甲到达A点的速度最大，则物块甲在A点受到的弹簧的弹力等于物块甲的重力，即，由物块甲运动的对称性可知，到达B点时则有，联立解得，根据动能定理可得：；乙受到的合外力等于0时速度最大，此时有，联立解得，根据动能定理可得：，由于，则有，故选项D正确。二、实验填空题13.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车和小车上的滑轮的总质量，m为砂和砂桶的总质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。(1)下列实验操作中，一定要进行的是_。A.用天平测出砂和砂桶的总质量B.将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力C.调整力传感器和定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行D.为减小误差，一定要保证m远小于M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2（结果保留三位有效数字）。(3)该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a一F图象是一条直线（图象没有画出），求得图线的斜率为k，则小车和小车上的滑轮的总质量为_。A Bk C D2k【答案】 (1). BC； (2). 2.00； (3). C【解析】【详解】(1)AD绳子的拉力可以通过力传感器得出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量，故选项A、D错误；B实验要使绳子的拉力等于小车的合外力，需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故选项B正确；C调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行，让力的方向和运动方向在同一直线上，可以减小误差，故选项C正确。(2)根据运用逐差法得小车的加速度：(3)由牛顿第二定律得：，则，aF图象的斜率：，则小车的质量为：，故选项C正确，A、B、D错误。14.在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材。(1)甲同学按电路图a进行测量实验，其中R0=1，则 请用笔画线代替导线在图(b)中完成电路的连接_；由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c所示，可得电源的电动势E=_V，内电阻r=_。(结果保留2位有效数字)(2)乙同学将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图e所示，可得电源的电动势E=_V，内电阻r=_。(结果保留2位有效数字)【答案】 (1). (2). 30 (3). 0.38 (4). 2.9 (5). 0.50【解析】【详解】（1）电路连线如图；（2）由U-I图线可得电源的电动势E=3.0V，内电阻 。（3）由乙同学的电路接法可知，R左右两部分并联后与R0串联，则可知，在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e所示的图象，则由图象可知，当电压为2.40V时，电流为0.50A，此时两部分电阻相等，则总电流为I1=1A；而当电压为2.30V时，电流分别对应0.33A和0.87A，则说明当电压为2.30V时，干路电流为I2=0.33+0.87=1.2A；则根据闭合电路欧姆定律可得：2.40=E-r，2.30=E-1.2r，解得：E=2.9V，r=0.50；三、计算题15.为了测定中子的质量mn，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核和静止的氮核发生正碰。实验中他测得碰撞后氮核的速率vN与氢核的速率vH的关系是7vN=vH。已知氮核质量mN与氢核质量mH的关系是mN=14mH，将中子与氢核、氮核的碰撞视为弹性碰撞。请你根据以上数据计算中子质量mn与氢核质量mH的比值。【答案】7：6【解析】【详解】解：设中子初速度为，中子与氢核发生完全弹性碰撞时，取碰撞前中子的速度方向为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律有：解得碰后氢核的速率：同理可得中子与氮核发生完全弹性碰撞后，氮核的速率：因此有：解得：16.如图所示，水平导轨间距为L=1.0m，导轨电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.75kg，电阻R0=1.0，与导轨接触良好，电源电动势E=9.0V，内阻r=0.50，电阻R=4.0，外加匀强磁场的磁感应强度B=1.5T，方向垂直于导体棒ab，且与导轨平面成角，导体棒ab与导轨间动摩擦因数为=0.20（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，细线对ab的拉力为水平方向，g取，导体棒ab处于静止状态。求 ：(1)ab受到的安培力大小和方向；(2)重物的重力G的取值范围。【答案】(1)棒受安培力方向左上与竖直夹角为，；(2)【解析】【详解】解：(1)根据左手定则可得棒受安培力方向左上与竖直夹角为由闭合电路的欧姆定律可得通过ab的电流：ab受到的安培力： (2)ab受力如图所示，最大静摩擦力：由平衡条件得当最大静摩擦力方向向右时有：当最大静摩擦力方向向左时有：由于重物平衡，故：则重物重力的取值范围为：17.如图所示，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距l0.50m，导轨一端接有R4.0的电阻。有一质量m0.10kg、电阻r1.0的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B0.20T。现