山东省滨州市惠民县第一中学2018_2019学年高二物理上学期末试题（含解析）.docx

山东省滨州市惠民县第一中学2018-2019学年高二物理上学期末试题（含解析）一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.人类对科学的探索是永无止境的，下列说法不正确的是A. 通过验证月球公转的加速度约是苹果落向地面加速度的，可以检验出“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律B. 安培发现了电流的磁效应揭示了电现象和磁现象之间的联系C. 法拉第发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想D. 卡文迪许通过实验较为准确地得出了引力常量G的数值【答案】B【解析】【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可.【详解】A、牛顿通过验证月球公转的加速度约是苹果落向地面加速度的，可以检验出“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，故A正确；B、奥斯特发现了电流的磁效应揭示了电现象和磁现象之间的联系，故B错误；C、法拉第发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想，故C正确；D、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故D正确；本题选择错误的故选B.【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一.2.下列关于曲线运动的说法正确的是A. 平抛运动是一种匀变速运动B. 做曲线运动的物体，其加速度方向可以和速度方向相同C. 物体如果做曲线运动，其受力一定是变力D. 物体做圆周运动时，其合外力一定指向圆心【答案】A【解析】【分析】对于曲线的理解要把握其运动特点：合外力和速度方向不同线，物体速度时刻变化，为变速运动。中学学习的典型的曲线运动有平抛运动、圆周运动等.【详解】A、平抛运动时物体只受重力作用，加速度为重力加速度，故平抛运动时匀变速运动，故A正确；B、物体做曲线运动的条件是加速度方向与速度方向不共线，故B错误；C、物体做曲线运动与所受的力是否恒定无关，受力可以是恒力，也可以是变力，故C错误；D、物体做变速圆周运动时，合力的一部分分力指向圆心提供向心力，产生向心加速度，另一部分分力与线速度共线，为切向力，提供切向加速度，合力不指向圆心，故D错误；故选A.【点睛】本题主要是考查学生对物体做曲线运动的条件的理解，涉及的知识点较多，是一道比较好的题目.3.如图所示，两根间距为L的平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R，电阻为r，长为L的金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场B中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使导体棒在外力F的作用下向右做匀速直线运动，速度大小为v，下列说法正确的是A. ab捧中的感应电流方向由a到bB. ab棒两端的电压BLvC. ab棒中的感应电流大小D. 穿过回路的磁通量的变化率逐渐增大【答案】C【解析】【分析】根据导体棒切割磁感线产生电动势，根据闭合电路欧姆定律求出回路电流和ab导体棒两端电压；根据电动势和磁通量变化率的关系来判断磁通量变化率情况；【详解】A、根据右手定则可判断导体棒向右运动切割磁感线，在回路中产生逆时针方向的电流，则ab棒中的感应电流方向由b到a，故A错误；B、C导体棒切割磁感线产生的电动势，回路中的电流，ab棒两端的电压为，故B错误，C正确；D、导体棒ab匀速运动，回路中的电动势为定值，根据知，穿过回路的磁通量的变化率恒定不变，故D错误；故选C.【点睛】解决本题的关键掌握电动势和磁通量变化率的关系，即.4.如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，如果给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为，下列说法中正确的是A. 小球受重力、细绳的拉力和向心力作用B. 细绳的拉力提供向心力C. 越大，小球运动的线速度越小D. 越大，小球运动的角速度越大【答案】D【解析】【分析】小球在水平面内做匀速圆周运动，由合力提供向心力。分析小球的受力：受到重力、绳的拉力，二者的合力提供向心力，向心力是效果力，不能单独分析物体受到向心力。然后用力的合成求出向心力，用牛顿第二定律列出向心力的表达式，求出线速度v和周期T的表达式，分析变化，由表达式判断v、T如何变化.【详解】A、B、小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，故A，B错误.C、D根据牛顿第二定律，小球做圆周运动的半径为：，解得线速度则越大，、越大，球运动的线速度越大；角速度，则越大，越小，角速度越大，故C错误，D正确；故选D.【点睛】本题是圆锥摆问题，关键分析受力，确定向心力的来源。在分析受力时，向心力不要单独分析，避免与其他力的效果重复.5.质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图所示，含有两种不同带电粒子的离子束所有粒子带电荷量相同经MN间的同一加速电压U从下底板由静止加速后从小孔S垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后，打在照相底片上的P点和Q点，已知，则打在P点和Q点的两种粒子的质量之比是A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】根据动能定理求出粒子进入磁场时的速度，根据洛伦兹力提供向心力，求出在磁场中的轨道半径表达式，据表达式求得质量之比.【详解】加速过程：，在磁场中运动：，由以上两式可得；，则，则，故D正确，A，B，C错误；故选D.【点睛】解决本题的关键利用动能定理和牛顿第二定律求出轨道半径的表达式，从而得出轨道半径与电荷的质量有关.6.如图甲所示的电路中，理想变压器原副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表R为光敏电阻其阻值随光强增大而减小，和是两个完全相同的灯泡原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是A. 电压u的频率为100HzB. 电压表V的示数为C. 当照射R的光强增大时电流表A的示数变大D. 当的灯丝烧断后电压表V的示数会变大【答案】C【解析】【分析】由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比。和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.【详解】A、原线圈接入如图乙所示，所以频率为，故A错误；B、原线圈接入电压的最大值是，所以原线圈接入电压的有效值是，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是，电压表测得路端的电压，所以V的示数为，故B错误；C、R阻值随光强增大而减小，根据知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以电流表A的示数变大，故C正确；D、当的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，光敏电阻R和两端的总电压不变，故电压表读数不变，故D错误；故选C.【点睛】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法.7.地球人造卫星A和B绕地球做匀速圆周运动速度分别和；两个比荷相同的带电粒子C和D，在同一匀强磁场中绕同一圆心分别作匀速圆周运动忽略重力，忽略两带电粒子间的静电力，速度分别为和，下列说法正确的是A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】C【解析】【分析】根据万有引力提供向心力，求出线速度的表达式，根据洛伦兹力提供向心力，求出线速度的表达式，作比较即可.【详解】根据，解得：，半径越大，线速度越小，故，洛伦兹力提供向心力，解得：，因比荷一样，故半径越大，线速度越大，故，故C正确，A，B，D错误；故选C.【点睛】解答此题的关键是弄清两个模型，然后分析速度的有关物理量的变化情况进而求解.二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）8.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是A. 回路的电动势逐渐增大B. 电阻R上消耗的电功率为C. 线圈电阻r在前4s产生的热量D. 前4s内通过R的电荷量为【答案】BD【解析】【分析】线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流。由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小，运用功率与电量的表达式，从而即可求解.【详解】A、根据法拉第电磁感应定律，可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故A错误。B、由法拉第电磁感应定律：，由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为，则电阻R上消耗的功率为，故B正确；C、由上可知，电路中的电流为，所以线圈电阻r产生的热量，故C错误；D、前4s内通过R的电荷量，故D正确；故选BD.【点睛】考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小.当然本题还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率.同时磁通量变化的线圈相当于电源.9.如图，在光滑绝缘的水平面上有两个质量均为m，均带正电的小球A、B，A球所带电量小于B球所带电量在某时刻，A的速度大小为2v方向向右，B的速度大小为v方向向左，两小球速度方向在一条直线上，在以后的运动过程中，始终没有相碰。则A. 当两球相距最近时，B的速度为零B. 当两球相距最近时，B的速度大小为，方向向右C. 从开始到相距最近的过程中，A对B的冲量大小为，方向水平向右D. 从开始到相距最近的过程中，A对B的冲量大小为，方向水平向右【答案】BD【解析】AB两球作为一个系统，所受合外力为零，动量守恒，当两球相距最近时，两者速度相等，取向右为正方向，m2v-mv=2mv共，v共=0.5v，方向水平向右，故A错误，B正确；C对B球，根据动量定理，I=m0.5v-（-mv）=1.5mv，方向水平向右，故C错误，D正确。故选：BD10.线固ABCD的面积是，共有100匝线圈电阻为，接纯电阻，放置于如图所示匀强磁场中，磁感应强度B为自时刻起，线圈由中性面开始绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，角速度为，下列说法正确的是A. 时，线圈中的电流方向为ABCDAB. 时，电流表的示数为C. 时，线圈中的电流大小为5AD. 时，穿过线圈的磁通量为【答案】CD【解析】【分析】从中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为，根据，求出感应电动势的最大值，根据瞬时值求得感应电流，明确有效值与最大值间的关系.【详解】A、线圈转动的周期，当时，线圈位于前半个周期内，根据楞次定律可知电流的方向为ADCBA，故A错误；B、线圈转动产生的感应电动势的最大值为，感应电动势的有效值，电流表测量的为有效值，根据闭合电路的欧姆定律可知，故B错误；C、产生的感应电动势的瞬时值，当时，产生的感应电动势的瞬时值为，线圈中的电流，故C正确；D、穿过线圈的磁通量的最大值，磁通量随时间的变化关系为，当时，穿过线圈的磁通量为，故D正确；故选CD.【点睛】交流电路中闭合电路欧姆定律同样适用，只不过电动势与电流要注意对应关系，瞬时值对应瞬时值，最大值对应最大值.三、实验题探究题（本大题共2小题，共16.0分）11.在如图甲所示的实验中，A、B两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上的分运动是_。某同学设计了如图乙的实验：将两个相同的轨道固定在同一竖直平面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球，从倾斜轨道的相同位置由静止同时释放，轨道2与光滑水平轨道平滑相接，则他将观察到的现象是：在水平轨道上球1击中球2，这说明平抛运动在水平方向上的分运动是_。如图丙所示是研究平抛运动规律时描绘的物体运动的轨迹，在图上已建立了以cm为单位的直角坐标系，原点O为平抛运动的出发点由图可知，物体做平抛运动的初速度_；物体运动到P点时速度的大小_，取【答案】 (1). 自由落体运动 (2). 匀速直线运动 (3). 2 (4). 【解析】【分析】抓住B球在竖直方向上的运动规律与A球相同得出平抛运动在竖直方向上的运动规律；抓住球1在水平方向上的运动规律与球2相同得出平抛运动在水平方向上的运动规律；根据竖直位移得出平抛运动的时间，结合水平位移得出平抛运动的初速度，根据速度时间公式求出竖直分速度，结合平行四边形定则求出P点的速度大小.【详解】在如图甲所示的实验中，A、B两球同时落地，可知B球在竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动.在如图乙的实验中，球1离开轨道做平抛运动，球2到达底端做匀速直线运动，在水平轨道上球1击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动.根据得：则平抛运动的初速度为：P点的竖直分速度为：根据平行四边形定则知，P点的速度为：.【点睛】该实验设计的巧妙，有创新性，使复杂问题变得更直观，因此在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要重视学生对实验的创新.12.某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找物体相互作用过程中的“不变量”实验装置如图所示，实验过程如下 “、”表示速度方向：实验1使，让运动的m碰静止的m，后两个群块分开，数据如下表碰前碰后滑块滑块速度00根据这个实验可推知，在实验误差允许的范围内：碰前、系统的总动能_填“等于”或“不等于”碰后、系统的总动能。碰前、系统的质量m与速度v的乘积的矢量和_填“等于”或“不等于”碰后、系统的m的矢量和。实验2：使，让运动的碰静止的，碰后、一起运动。数据如表：碰前碰后滑块m1滑块m2速度0根据这个实验可推知碰前、系统的总动能_填“等于”或“不等于”碰后、系统的总动碰前、系统的mv质量m与速度v的乘积的矢量和_填“等于”或“不等于”碰后、系统的mv的矢量和。【答案】 (1). 等于 (2). 等于 (3). 不等于 (4). 等于【解析】【分析】根据表格中的数据，判断碰撞前后速度、动量、动能的关系，看是否相等。从中探究出不变量.【详解】(1)从表格中数据看出，碰撞前后的质量相同，碰撞前后物体的速度与碰撞后速度相等，动能相等，动量相等。(2)碰前的动能为：，碰后的动能为：；碰撞前系统总动能部等于碰撞后系统总动能；碰前系统的mv矢量和：碰后系统mv的矢量和：，在误差允许的范围内动量相等。【点睛】本实验考查探究碰撞过程中的不变量，掌握探究的方法，知道探究的不变量不能仅在一种情景下适用，要在各种碰撞中都适用.四、计算题（本大题共4小题，共44.0分）13.已知地球表面的重力加速度为g，月球到地球表面的距离为h，月球绕地球的公转周期为T地球的半径为R，万有引力常量为G，试利用两种方法计算地球的质量。【答案】地球的质量表达式为和【解析】【详解】方法一：根据万有引力提供向心力得：,解得：方法二：地球表面物体的重力等于万有引力，则有：,解得：【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力提供向心力，2、万有引力等于重力，并能灵活运用.14.如图所示，MN为一水平光滑轨道，NPQ为光滑的竖直半圆轨道，NQ为半圆轨道的竖直直径，A、B为水平轨道上两小球，B小球静止在水平轨道上，A小球以某一初速度v与B小球发生正碰，已知碰后B小球恰好能通过半圆轨道的最高点已知半四轨道的半径为r，物体A的质量为，物体B的质量为，重力加速度取g。求：碰后小球B的速度；碰后小球A的速度。【答案】= =【解析】【分析】(1)球恰好能通过Q点，重力提供向心力，由牛顿第二定律求出通过Q点的速度，应用机械能守恒定律求出碰撞后B的速度.(2)两球碰撞过程动量守恒，应用动量守恒定律可以求出碰撞后A的速度.【详解】(1)球恰好通过Q点，在Q点，由牛顿第二定律得：，从N到Q过程，对球B，由机械能守恒定律得：，解得：；(2)两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得：；【点睛】本题考查了动量守恒定律，两球碰撞过程系统动量守恒，分析清楚球的运动过程是解题的前提，应用牛顿第二定律、机械能守恒定律与动量守恒定律即可解题.15.如图1所示是一组平行光滑轨道ABCD和，且ABCD和均在竖直平面内，其中轨道在同一水平面内，轨道AB和处在同一斜面内，斜面倾角为，轨道CD和处在另一斜面内，斜面倾角为轨道ABCD与的间距为L，长为L的导体棒MN与PQ分别放置在两倾斜轨道上，均处于静止状态。其截面图如图2所示。左侧和右侧存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B且恒定不变，在与之间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度均匀增大，磁感应强度的变化率，已知BC长度为2L，MN、PQ棒的电阻均为R，其它电阻不计。重力加速度取g：试判断左侧和右侧的匀强磁场磁感应强度的方向；求PQ，MN棒的质量。【答案】左侧和右侧的匀强磁场磁感应强度的方向均竖直向下；，MN棒的质量分别为和。【解析】【分析】本题是电磁感应与力学知识的综合应用，关键要根据法拉第定律、欧姆定律求出感应电流。在运用法拉第定律时，