湖南省高二（上）期中物理试卷-物理(原卷)

湖南省高二（上）期中物理试卷••物理（原卷）

一、选择题（本题共10小题，共44分；1〜6题，每小题4分，只有一个选项符合题目要

求；7〜10题，每小题4分，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的

得3分，不选或有选错的得0分）

1.（4分）关于作用力与反作用力关系，下列说法正确的是（）

A.当作用力做正功时，反作用力一定做负功

B.当作用力不做功时，反作用力也不做功

C.作用力与反作用力相同

D.作用力与反作用力的冲量大小相等、方向相反

2.（4分）如图所示，a为在地球赤道表面随地球一起自转的物体，b为绕地球做匀速圆周

运动的近地卫星，轨道半径可近似为地球半径。假设a与b质量相同，地球可看作质量

分布均匀的球体，比较物体a和卫星b（）

自转方向

A.角速度大小近似相等

B.所受地球引力大小近似相等

C.向心加速度大小近似相等

D.线速度大小近似相等

3.（4分）如图所示，以点电荷-Q为球心画出两个球面I和2,半径分别为Ri和R2,a

点位于球面1上，b点位于球面2上。下列说法正确的是（）

A.a点电势高于b点电势

R.a、h两点场强比为R]2

4R1

C.穿过球面1的电场线总条数比穿过球面2的多

D.将带正电的点电荷q从a点移动到b电势能减小

4.（4分）研究平抛运动的实验装置如图所示。某同学设想在小球下落的空间中选取三个竖

直平面1、2、3,平面与斜槽所在的平面垂直。小球从斜槽末端水平飞出，运动轨迹与平

面1、2、3的交点依次为A、B、C.小球由A运动到B,竖直位移为yi,动能的变化量

为△£口,动量的变化量为小球由B运动到C,竖直位移为y2,动能的变化量为4

Ek2,动量的变化量为Ap2.忽略空气阻力的影响，若yi=y2,下列关系式正确的是（）

A.AEki<AEk2B.△EkAZ^Ek?C.Api<Ap2D.Api>Ap2

5.（4分）如图所示，电源电动势为6.0V,电源内阻为1.0C,电路中的电阻Ro为0.5。，小

型直流电动机M的内阻为0.5。，闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为I.0A,

则以下判断中正确的是（）

^-<A）

电动机

s/D率

A.电源输出的功率为6W

B.电动机的输出功率为5W

C.电动机产生的热功率为O.5W

D.电源的效率为50%

6.（4分）如图所示，粗细均匀、质量分布均匀的细杆，一端悬吊在天花板上，另一端用细

绳水平拉着而静止。贝！悬绳与水平方向的夹角a和细杆与水平方向的夹角p的关系是

A.a=20B.2a=3（3C.sina=2sinpD.tana=2tanp

（多选）7.（5分）利用函数图像是一种解决物理问题的常用方法。某物理小组利用传感器

探究一玩具车沿某一路段做直线运动的性质，从t=o时刻开始计时得到r三的图像。如

t

C.t=6s时，玩具车的速度v=4m/s

D.在0・6s内,玩具车的位移x=24m

8.（5分）某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪:如图所示,

弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于

直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度

对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正

方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A.30cm亥I］度对应的力口速度为-0.5g

B.40cm刻度对应的加速度为g

选项对应的字母）

（2）该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容Ci<C2,充电时

通过传感器的电流随时间变化的图像如图2中①②所示，其中对应电容为Ci的电容器充

电过程1-t图像的是（选填①或②）。请说明你的判断依据。

12.（10分）如图1所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实

验时先让质量为mi的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，进入水平轨道后，

从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重更

卜述操作10次,得至1110个落点痕迹.再把质量为m2的R球放在水平轨道末端.计A

球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重

复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O

点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示。

（1）在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足mim?（选

填或"V”）；除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用

的两种器材是。

A.秒表B.天平C.刻度尺D.打点计时器

（2）下列说法中正确的是o

A.如果小球每次从同一位置由静止释放，每次的落点一定是重合的

B.重复操作时发现小球的落点并不重合，说明实验操作中出现了错误

C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置

D.仅调节斜槽上固定位置C,它的位置越低，线段OP的长度越大

（3）在某次实验中，测量出两个小球的质量mi、m2.记录的落点平均位置M、N几乎

与0P在同一条直线上，测量出三个落点位置与0点距离OM、OP、ON的长度。在实

验误差允许范围内，若满足关系式，则可以认为两球碰撞前后

在OP方向上的总动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足关系

式o（用测量的量表示）

（4）在OP、OM、ON这三个长度中，与实验所用小球质量无关的是,与实

验所用小球质量有关的是。

（5）某同学在做这个实验时，记录下小球三个落点的平均位置M、P、N,如图3所示。

他发现M和N偏离了0P方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在0P方向上依然动量守

恒，请你帮他写出验证这个猜想的办法o

・N

0()----------....—.....-....

图3

三、计算题（本题共3小题，共40分）

13.（12分）某款儿童滑梯如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角8=37°的平直斜面，

滑面顶端距离地面高度h=3.0mo一质量m=20kg的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至

底端，已知儿童与滑梯间的动摩擦因数ki=0.30,儿童沿滑面卜.滑的过程，可以看作质点

沿斜面直线运动。已知sin370=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度g=10m/s2,忽略空

气阻力的影响。求：

（1）儿童下滑过程中，所受摩擦力的大小f;

（2）儿童下滑的整个过程中，重力对其做的功W；

（3）儿童下滑至底端时，重力的瞬时功率P。

物

14.（12分）在“天宫课堂”太空授课活动中，某同学向航天员提问：“空间站飞行时会不

会受到阻力，是否达到所需的速率后，就可以不施加动力，而保持速率不变呢？"我国

空间站的轨道距地面高度约430km,远在100km的卡门线（外太空与地球大气层的分界

线）之上，但轨道处依然存在非常稀薄的大气。

（1）为简化问题，将空间站视为如图所示的圆柱体，其在运行方向的横截面枳为S。假

定：单位体积内与空间站前端横截面发生碰撞的空气分子个数为n,且速度方向均与横截

面垂直；以空间站为参考系，碰撞前后空气分子的平均速率分别为VI、V2o若每个空气

分子的平均质量为m,不考虑空气分子间的相互作用，求空间站前端受到空气作用力F

的大小；

（2）假如你是航天员，请从以下两个方面对该同学的问题作答。

①维持空间站的运行是否需要施加动力；

②若一直不施加动力，轨道高度将如何变化。

空间站

约430km\卡门线

一一,,,L{p0km

地面

15.（16分）研究原子核的结构时♦，需要用能量很高的粒子轰击原子核。为了使带电粒子获

得很高的能量，科学家发明了各种粒子加速器。图1为某加速装置的示意图，它由多个

横截面积相同的金属I员筒依次排列组成，其