北京市顺义区第一中学2022-2023学年高二上学期期中物理试题（解析版）

2022-2023学年第一学期顺义一中高二物理学业水平考试物理试卷一、选择题共20小题，每小题3分，共60分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题。如图所示，一柄汽车在平直公路上运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m。1.下列物理量中，用来描述汽车运动快慢的是（）A.位移 B.时间 C.速度 D.加速度2.汽车在第1s内的平均速度大小为（）A1.8m/s B.5.4m/s C.7.2m/s D.9.0m/s3.某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在这3s内做匀加速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断汽车所受的合力（）A.保持不变 B.越来越大 C.越来越小 D.先变大后变小【答案】1.C2.B3.A【解析】【1题详解】描述汽车运动快慢的物理量是速度。故选C。【2题详解】由题意知，汽车在第1s内的平均速度大小为故选B。【3题详解】若该同学猜想是正确的，即汽车在这3s内做匀加速直线运动。则汽车加速度恒定不变，由可知，汽车所受合力保持不变。故选A。如图所示，油画中描述了伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验。他让铜球沿倾斜的长直轨道从静止开始向下运动，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究铜球的运动规律。4.在沿轨道向下运动的过程中，铜球的速度（）A.先增大后减小 B.逐渐减小 C.保持不变 D.逐渐增大5.在沿轨道向下运动的过程中，铜球的重力势能（）A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.先增大后减小6.在沿轨道向下运动的过程中，铜球对轨道的压力和轨道对铜球的支持力（）A.大小相等，方向相同 B.大小不等，方向相反C.大小不等，方向相同 D.大小相等，方向相反【答案】4.D5.B6.D【解析】【4题详解】铜球沿着轨道向下运动的过程中，由于合力向下，则铜球的速度越来越快，即速度逐渐增大。故选D【5题详解】在铜球下落的过程中，重力对铜球做正功，所以铜球的重力势能减少。且铜球的重力势能减少量等于重力对铜球做的功。故选B。【6题详解】根据牛顿第三定律可知，铜球对轨道的压力和轨道对铜球的支持力为一对相互作用力，大小相等，方向相反。故选D。刀削面是人们喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图甲所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度，飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m，如图乙所示。不计空气阻力、取重力加速度m/s2。7.以地面为参考系，沿水平方向飞出的面片做（）A.匀速直线运动 B.自由落体运动 C.平抛运动 D.匀减速直线运动8.面片在空中运动的时间约为（）A.0.10s B.0.40s C.8.0s D.16s9.在空中运动的过程中，面片的机械能（）A.先增大后减小 B.逐渐增大 C.保持不变 D.逐渐减小【答案】7.C8.B9.C【解析】【7题详解】由题意可知，面片只受重力作用，且初速度沿水平方向，所以以地面为参考系，面片做平抛运动。故选C。【8题详解】面片在竖直方向做自由落体运动，根据解得故选B。【9题详解】由于空气阻力不计，则面片在空中运动过程中只受到重力作用，即在空中运动的过程中，面片的机械能保持不变。故选C。如图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。10.关于、、的比较，下列说法正确的是（）A. B. C. D.，11.把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中，该点电荷所受的静电力（）A.越来越大 B.越来越小 C.保持不变 D.先变大后变小12.关于、、的比较，下列说法正确的是（）A. B. C. D.，【答案】10.B11.A12.A【解析】【10题详解】根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小可知，由于a点的电场线最疏，即a点的电场强度最小，c点的电场线最密，即c点的电场强度最大，则有故选B；【11题详解】根据可知，电场强度越大的地方，电荷所受电场力越大，则把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中，该点电荷所受的静电力越来越大。故选A；【12题详解】根据沿电场线方向电势越来越低可知故选A。请阅读下述文字，完成下列3小题电源、电阻、电流表与开关连接成如图所示的电路。已知电阻R=2.0Ω，电源的内阻r=1.0Ω，闭合开关S后，电流表示数I=0.50A。13.电阻R两端的电压U为（）A.2.0V B.1.5V C.1.0V D.0.5V14.电源的电动势E为（）A.1.5V B.1.0V C.0.5V D.0.1V15.电阻R产生的热功率P为（）

A.0.25W B.0.50W C.0.75W D.1.0W【答案】13.C14.A15.B【解析】【13题详解】根据部分电路欧姆定律可知电阻R两端的电压为故选C。【14题详解】根据闭合电路欧姆定律可知电源电动势为故选A。【15题详解】根据焦耳定律可得电阻R产生的热功率为故选B电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征，可用如图所示的电路对电容器进行充电。16.在对电容器充电的过程中，下列说法正确的是（）A.电容器所带的电荷量逐渐增大 B.电容器所带的电荷量保持不变C.电容器两极间的电压保持不变 D.电容器两极间的电压逐渐减小17.某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是（）A. B.C. D.【答案】16.A17.B【解析】【16题详解】AB．在对电容器充电的过程中，电容器所带的电荷量逐渐增大，故A正确，B错误；CD．根据电容的定义式变形可知，电容器两极间的电压为则在对电容器充电的过程中，Q逐渐增大，而电容器的电容只与电容器本身有关，则电荷量增大时，电容不变，则电压U逐渐增大，故CD错误。故选A。【17题详解】因为电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系为而电容器电容与所带电荷量及极板间电压均无关，可见，电压U与所带电荷量Q成正比，即电压U与所带电荷量Q的图像为一条过原点的倾斜直线。故选B。2020年10月12日，我国在西昌卫星发射中心成功将“高分十三号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动。已知地球半径为，“高分十三号”卫星轨道半径为。18.地球自转的周期为，“高分十三号”卫星运动的周期为，则（）A. B. C. D.19.赤道上某点随地球自转的线速度大小为，高分十三号卫星运动的线速度大小为，则为（）A. B. C. D.20.场是一种客观存在的物质，卫星与地球之间的万有引力是通过引力场发生的。与电场强度类似，可以引入引力场强度来描述引力场的强弱。若地球质量为M，卫星质量为m，则“高分十三号”卫星在运动过程中，所经各点的引力场强度的大小（）A.与M、m都有关 B.与M有关，与m无关C.与M、m都无关 D.与M无关，与m有关【答案】18.C19.A20.B【解析】【18题详解】由于同步卫星“高分十三号”相对于地面静止，所以“高分十三号”卫星运动的周期等于地球自转的周期，即T2=T1故选C；【19题详解】由于赤道上某点与同步卫星“高分十三号”的角速度相同，设为ω，已知地球半径为r1，“高分十三号”卫星轨道半径为r2。则故选A；【20题详解】设卫星所经各点引力场强度的大小为E，“高分十三号”卫星轨道半径为r2，“高分十三号”卫星所受的引力大小解得，引力场强度大小则E与M有关，与m无关。故选B。二、填空题共3小题，每小题4分，共12分。21.如图所示，为研究气垫导轨上滑块的运动规律，在滑块上安装宽度为d的遮光条。启动气泵后，滑块在牵引力作用下由静止开始先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间Δt1，通过光电门2的时间Δt2，根据以上信息，可以推断滑块经过光电门1时的速度大小为___________（选填“”或“”）。滑块经过光电门2时的速度大小___________（选填“大于”或“小于”）经过光电门1时的速度大小。【答案】①.②.大于【解析】【详解】[1]由于通过光电门的时间极短，所以通过光电门的平均速度等于瞬时速度为[2]由题意知滑块在牵引力作用下做加速运动，则滑块经过光电门2时的速度大小大于经过光电门1时的速度大小。22.图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为14.0V，电流表的示数为0.20A，根据测量数据，可计算出电阻Rx=______Ω。若仅考虑电流表内阻的影响，实验中电压表的测量值______（选填“大于”或“小于”）电阻Rx两端的电压。【答案】①.70②.大于【解析】【详解】[1]由欧姆定律可得[2]由于电流表的分压作用，实验中电压表的测量值大于电阻Rx两端的电压。23.某同学利用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。实验中，得到如图2所示的一条点迹清晰的纸带。在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重物的质量为m，重力加速度为g，打点计时器打下两个相邻点迹的时间间隔为T。根据纸带上的点迹可以判断纸带___________（选填“左”或“右”）端与重物相连。为了验证机械能守恒定律，需要对比重物自由下落过程中重力势能的减少量与动能的增加量。在打点计时器打下B点时，重物的动能_________（选填“”或“”）【答案】①.左②.【解析】【详解】[1]由图可知，从左向右相等时间内位移越来越大，所以纸带左端与重物相连；[2]由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得动能表达式为联立可得三、计算论证题共5小题，第24题、第25题各5分，第26题、第27题、第28题各6分，共28分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。24.如图所示，用F=4.0N的水平拉力，使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：（1）物体运动的加速度大小a；（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律（2）前2.0s内物体位移的大小25.如图所示，在某电场中的A点，电荷量q=+1.0×10-8C的试探电荷受到静电力的大小F=2.0×10-4N。（1）求A点的电场强度大小E；（2）若将该试探电荷取走，A点的电场强度是否发生变化？请说明理由。【答案】（1）；（2）见解析【解析】【详解】（1）根据电场强度的定义式可知A点的电场强度大小为（2）若将该试探电荷取走，A点的电场强度不变，因为空间某点的电场强度只和场源电荷有关，与试探电荷无关。26.公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”。如图所示，一辆汽车经过凹形路面时的运动可近似看作半径为R的圆周运动，汽车到达路面最低处时的速度大小为v。已知汽车质量为m，重力加速度为g。（1）求这辆汽车经过凹形路面最低处时，路面对汽车的支持力大小F；（2）小明认为，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，其对路面的压力越大。你认为小明的说法是否正确？请说明理由。【答案】（1）；（2）见解析【解析】【详解】（1）汽车经过凹形路面最低处时，根据牛顿第二定律有解得（2）由（1）题结论可知，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，凹形路面对汽车的支持力越大，根据牛顿第三定律可知汽车对凹形路面的压力越大。所以小明的说法正确。27.在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来控制带电粒子的运动。利用电场使带电粒子加速，就是其中的一种情况。可利用图中的装置使带电粒子加速。已知真空中平行金属板M、N间的电场为匀强电场，两板间电压为U，带电粒子的质量为m，电荷量为+q。（1）求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度大小v；（2）改变M、N两板的形状，两板之间的电场不再均匀，其他条件保持不变，那么带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度大小是否改变？请说明理由。【答案】（1）；（2）见解析【解析】【详解】（1）带电粒子从M到N的运动过程中，根据动能定理有解得（2）即使M、N改变为其他形状，中间的电场不再均匀，M、N两板间的电势差仍为U，带电粒子从M到N的运动过程中，电场力做功不变，所以带电粒子到达N板时的速度大小不变。28.我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用表示，式中k是已知常量；v是飞机在平直跑道上的滑行速度。当升力与重力相等时，飞机的速度称为起飞离地速度。已知飞机装