内蒙古赤峰市2019-2020学年高二上学期联合考试物理试题

内蒙古赤峰市2019-2020学年高二上学期联合考试物理试题

‎2019~2020学年高二上学期联合考试物理 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1.下列说法正确的是（　　）‎ A. 库仑定律适用于任何电场计算 B. 当两个半径均为r、带电荷量均为Q的金属球中心相距为3r时，它们之间的静电力大小为 C. 置于均匀带电空心球球心处的点电荷所受库仑力为零 D. 若点电荷Q1的电荷量小于Q2的电荷量，则Q1对Q2的静电力小于Q2对Q1的静电力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．库伦定律只适用于真空中的点电荷，故A错误；‎ B．由于带电球的大小与它们之间的距离相比，不能忽略，因此不能看作点电荷，不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小，故B错误；‎ C．对于一个完整的带电均匀的球壳，球面上任何一点的电荷对球心处的点电荷的库仑力都会被对称的另一个点的电荷对球心处的点电荷的库仑力抵消掉，所以置于均匀带电空心球球心处的点电荷所受库仑力为零，故C正确；‎ D．Q1对Q2的静电力和Q2对Q1的静电力是一对作用力与反作用力，所以大小相等，方向相反，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.将一个处在静电场中的电子由M点移到N点，该电子的电势能增加了9eV，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电场力做功为9eV B. M、N两点间的电势差UMN=9V C. M点的电势小于N点的电势 D. 该静电场中电场强度的大小关系为EN>EM ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．该电子的电势能增加，电场力做负功，所以电场力做功为 故A错误；‎ B．M、N两点间的电势差 故B正确；‎ C．由于 即 M点的电势大于N点的电势，故C错误；‎ D．电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。由于没有足够条件，无法比较电场强度的大小关系，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.水平地面上叠放着木板B和木块A，木块A在木板B上向右滑行，同时木板B向左滑行，如图所示，图中x1的长度为‎2m，x2的长度为‎3m，上图为滑行前，下图为滑行后，在此过程中木块A受到木板B对它的滑动摩擦力大小为10N，则摩擦力对木块A做功为（　　）‎ A. 50J B. -50J C. 30J D. -30J ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物块所受的摩擦力做的功为：W=-fx2=-10×3J=-30J．‎ A．50J，与结论不相符，选项A错误； ‎ B．-50J，与结论不相符，选项B错误； ‎ C．30J，与结论不相符，选项C错误； ‎ D． -30J，与结论相符，选项D正确．‎ ‎4.为解决手机充电问题，市面上出现了免押共享充电宝服务。图示为小米某款充电宝的相关数据，下列说法正确的是（　　）‎ 容量 ‎10000mAh 匹配系统 安卓 输入 DC5V‎‎2A 输出 DC5V‎0.1A~‎‎2.5A 产品名称 小米 重量 ‎300g A. 充电宝充电时将化学能转化为电能 B. 充电宝放电时将电能转化为化学能 C. 该充电宝充电时的输入电压为220V D. 若该充电宝给电池电荷量为零、容量为3000mAh的手机充电，则理论上能充满3次 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．充电宝充电时将电能转化为化学能，放电时将化学能转化为电能。故AB错误；‎ C．根据表格看出，该充电宝充电时的输入电压为5V，故C错误；‎ D．充电宝的电能能给电池电荷量为零、容量为3000mAh的手机充电的次数 故D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，三个电表均为理想电表。现闭合开关S，电压表V的示数为3.0V，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电源的输出功率为1.35W B. 电流表A1示数为‎0.375A C. 此时灯泡L2的阻值为12Ω D. 电流表A2的示数为‎0.30A ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD．电压表V的示数为，由图象得到通过的电流，即电流表A2的示数为；和各分得一半的电压，即，由图象得到通过和的电流。总电流即电流表A1的示数为。输出功率为 故A正确，BD错误；‎ C．此时灯泡L2的阻值为 故C错误。‎ 故选A。‎ ‎6.高速公路上由于车速较快，特别容易发生交通事故，所以交通管理部门规定前后两车要有‎100m以上的安全距离。甲、乙两车在同一条车道上同向行驶，且乙在前、甲在后。某时刻两车司机同时观察到前面发生了交通事故，并同时采取刹车措施，图示为两辆车刹车后的v-t图象，由此可知（　　）‎ A. 甲、乙两车必定相撞 B. 甲车加速度小于乙车加速度 C. 若两车相撞，则一定是在20~30s之间的某时刻发生的 D. 若两车相撞，则可断定甲车没有按交通管理部门的规定保持安全距离行驶 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于不知道甲、乙两车刹车前的距离。故无法判断两车是否相撞，故A错误；‎ B．图像中斜率的大小表示加速度的大小，由于甲的斜率大于乙的斜率，故甲车加速度大于乙车加速度，故B错误；‎ C．因20s后甲车速度始终比乙车小，所以若相撞，两车一定是在刹车后的20s内的某时刻发生相撞的，故C错误；‎ D．由题图可知 当两车在t=20s刚好相撞时，两车初始距离相距最远，根据 代入数据，解得 因而两车若相撞，刹车距离应小于‎100m。故D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴一个物体，O点的正下方A 处有一垂直于纸面的光滑细杆，OA为橡皮筋的自然长度．已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点，已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内且物体对水平地面有压力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体所受水平面的摩擦力保持不变 B. 物体所受水平面的摩擦力先变大后变小 C. 水平拉力F保持不变 D. 水平拉力F变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设开始时A离地面的高度为L，设某一时刻绳子与竖直方向的夹角为θ，则绳子的弹力为 T=k；‎ 其向上分力Fy=Tcosθ=kL，故物体对地面的压力为N=mg-kL，保持不变；‎ AB．因f=μN，故摩擦力也保持不变，故A正确B错误；‎ CD．水平拉力F=f+Tsinθ，随θ的增大拉力F逐渐增大，故CD错误；‎ ‎8.图示电路中，电流表和电压表均可视为理想电表，电源电动势为E、内阻为r，C为电容器，L为阻值不变的灯泡，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。现将滑动变阻器R1的滑片P向左滑动一段距离，滑动前后电压表V示数变化量的绝对值为，电流表A1示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　）‎ A. 灯泡亮度变暗 B. 电容器的带电荷量减小 C. 电流表A2的示数减小 D 增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．将滑动变阻器R1的滑片P向左滑动一段距离，接入电路的电阻减小，总电阻随之减小，根据欧姆定律，总电流增大，灯泡亮度变亮，故A错误；‎ B．由于总电流增大，灯泡阻值不变，根据欧姆定律可得，灯泡两边电压增大，此时外电压 外电压减小，此时电容两边的电压 根据电容公式 当电容两边的电压减小，电容不变，电容器的带电荷量减小，故B正确；‎ C．R2为定值电阻，根据上述分析，R2两边的电压减小，根据欧姆定律，电流随之减小。根据并联电路的电流关系 I增大，I2减小，I1应该增大，即电流表A2的示数增大，故C错误；‎ D．根据题意可知 由于灯泡阻值不变，为一个定值，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎9.2019年男篮世界杯在中国举行，如图所示，在我国运动员投篮的瞬间，忽略空气阻力．下列关于篮球从抛出至运动到最高点的过程中，水平速率v和克服重力做功的瞬时功率P随时间t变化的图象中，正确的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．物体做斜抛运动，根据运动的分解和合成的规律将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动，故水平分速度不变，故A正确，B错误；‎ CD．上升过程，速度的水平分量不变，竖直分量均匀减小到零，根据P=Gvy，重力的功率随时间均匀减小，故C错误，D正确．‎ ‎10.‎2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片发布，这颗黑洞就是M87星系中心的超大质量黑洞，对周围的物质（包括光子）有极强的吸引力．已知该黑洞质量为M，质量M与半径R满足：=，其中c为光速，G为引力常量，设该黑洞是质量分布均匀的球体，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 该黑洞的半径为 B. 该黑洞的平均密度为 C. 该黑洞表面的重力加速度为 D. 该黑洞的第一宇宙速度为 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．黑洞的质量M与半径R满足：‎ ‎=‎ 解得黑洞的半径 R=‎ 故A正确；‎ B．黑洞质量为M，半径为R=，根据密度公式可知，平均密度为：‎ ‎=‎ 故B错误；‎ C．物体在黑洞表面受到的重力等于万有引力，则有：‎ 解得表面重力加速度为 g==‎ 故C正确；‎ D．物体绕黑洞表面分析，万有引力提供向心力，有：‎ 解得黑洞的第一宇宙速度为：‎ v==c 故D正确．‎ ‎11.中国发射的“嫦娥四号”探测器是人类第一次近距离访问月球背面，此次访问为我国进一步探索深空积累了重要经验。一物体从月球表面某高处由静止释放，自开始下落计时，得到物体离月球表面高度h随时间t变化的图象如图所示，则（　　）‎ A. 物体落到月球表面的速度大小为‎20m/s B. 1s末物体的速度大小为‎1.6m/s C. 月球表面重力加速度大小为‎1.6m/s2‎ D. 前4s内物体的平均速度大小为‎6.4m/s ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．根据 代入数据，解得 物体落到月球表面速度大小为 故A错误，C正确；‎ B．1s末物体的速度大小为 故B正确；‎ D．前4s内物体的位移 前4s内物体的平均速度大小为 故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎12.在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为‎2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为‎0.04kg、带电荷量为3×10‎-5C的带电小球（视为质点），它静止时细线与竖直方向成37°角，如图所示。给小球一个初速度，让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（取cos37°=0.8，g=‎10m/s2）（　　）‎ A. 匀强电场的电场强度大小为2×104N/C B. 小球的动能最小值为0.96J C. 小球的机械能最小值为1.54J D. 小球运动过程中的最大电势能为0.96J ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球静止时有 代入解得 故A错误；‎ B．重力和电场力的合力为 小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，其等效最高点为将绳反向延长与圆的交点，如图所示 在等效最高点时动能最小，由F提供向心力可得 故动能的最小值为 故B错误；‎ C．电场力做负功最多时，机械能最小，故机械能最小的点为圆轨道，最左边的点，如图中C点 从A到C点，电场力做功为 在A点，小球机械能为 从A到B，由动能定理可得 故小球在C的机械能为 代入数据，解得 故C正确；‎ D．因为A点电势能为零，故小球在C时电势能最大 代入，解得 故D正确。‎ 故选CD。‎ 二、非选择题：本题共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13.在“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，设带有定滑轮的小车质量为M，沙和沙桶的总质量为m，打点计时器所接的交流电的频率为50Hz。‎ ‎(1)对于上述实验，下列说法正确的是____；‎ A.需要用天平测出沙和沙桶的总质量 B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车（未连细线）能沿长木板向下匀速运动 C.与小车定滑轮相连的轻绳与桌面要平行 D.小车远离打点计时器，先释放小车后接通电源 ‎(2)若在实验中得到一条纸带如图乙所示，O、A、B、C、D为五个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。根据纸带数据，可求出小车的加速度大小a=__m/s2（结果保留两位有效数字）；‎ ‎(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，通过纸带计算出的加速度为纵坐标，画出的a—F图象如图丙所示，则可求出小车的质量M=___kg。‎ ‎ ‎ ‎【答案】 (1). B (2). 1.2 (3). 0.25‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]A．在“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，从甲图可以看出，小车所受的合外力由弹簧秤测出，不必测沙和桶的质量，故A错误；‎ B．但平衡摩擦力的步骤不能省，故B正确；‎ C．轻绳与木板要平行，不是与桌面平行，故C错误；‎ D．小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎(2)[2]由运动学公式，求加速度 代入数据解得 ‎(3)[3]对小车根据牛顿第二定律有 即 结合图象的斜率，得 所以 ‎14.(1)某实验小组要对未知电阻进行测量。他们先用多用电表的欧姆挡进行粗测。先用“×‎10”‎挡测量电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针向右偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应换到___（填“×‎1”‎或“×‎100”‎）挡。换挡后应先___________‎ ‎（填缺少的步骤），之后用表笔连接待测电阻进行测量，得到如图甲所示的表盘示数，由此可得该电阻的阻值是____Ω；‎ ‎(2)为准确测量该电阻阻值，备有以下器材：‎ A.电源（电动势约为3V，内阻未知）；‎ B.电压表（量程为3V，内阻可认为无穷大）；‎ C.电阻箱（最大阻值99.9Ω）；‎ D.开关（2个），导线若干。‎ 该组同学设计了如图乙所示的电路图，并进行了如下操作：‎ 首先断开开关S2，闭合开关S1，调节电阻箱，使电压表有一合适的示数U，记下此时电阻箱的阻值R1；接着闭合开关S2，调节电阻箱使电压表示数仍为U，记下此时电阻箱的阻值R2。由此测得电阻Rx=___；‎ ‎(3)测出电阻后该组同学发现此电路还可以测出电源电动势E和内阻r。闭合开关S1、S2，调节电阻箱R，读出多组电压表V和电阻箱R的数值，并作出图象如图丙所示。由此得出电源电动势E=___V、内阻r=___Ω（结果均保留两位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). ×1 (2). 欧姆调零 (3). 14（或14.0均给分） (4). R2-R1 (5). 2.0 (6). 4.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2][3]先用“×‎10”‎挡测量电阻 时，操作步骤正确，发现表头指针向右偏转角度过大，读数较小，说明选档倍率太大，为了较准确地进行测量，应换到倍率较小的“×‎1”‎挡，换挡后要重新进行欧姆调零，之后用表笔连接电阻测量，由表盘所指可以读出阻值为 ‎(2)[4]为准确测量该电阻阻值，该同学用图乙测量，并进行了如下操作：先断开开关S2，闭合开关S1，调节电阻箱，使电压表有一合适的示数U，记下此时电阻箱的阻值R1；接着闭合开关S2，调节电阻箱使电压表示数仍为U，记下此时电阻箱的阻值R2，由于电压表两次示数均为U不变，所以两次跟电压表井联的总电阻相等，所以 ‎(3)[5][6]测出电阻后该组同学发现此电路还可以测出电源电动势E和内阻r。闭合开关S1，S2，调节电阻箱R，读出多组电压表V和电阻箱R的数值，根据欧姆定律有 变形后有 结合图象可以知道纵截距 所以 斜率 所以 ‎15.如图所示，质量分别为和的木块A、B，用一劲度系数的轻质弹簧连接放在水平地面上，最初整个系统处于静止状态，现用一竖直向上的力缓慢拉动木块A直到木块B刚好离开地面。求：（）‎ ‎(1)最初系统静止时轻质弹簧的形变量；‎ ‎(2)木块B刚好离开地面时轻质弹簧的形变量。‎ ‎【答案】(1)‎4cm；(2)‎‎6cm ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)木块压在弹簧上使弹簧被压缩，设弹簧的压缩量为，对木块，由受力平衡可得 解得 ‎(2)木块刚要离开地面时，地面支持力为零，则弹簧处于伸长状态，设伸长量为对木块，由受力平衡可得 解得 ‎16.如图所示，R1=R2=2.5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，电压表为理想电表．闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P，当滑片P分别滑到变阻器的两端a和b时，电源输出功率均为4.5W．求 ‎(1)电源电动势；‎ ‎(2)滑片P滑动到变阻器b端时，电压表示数．‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当P滑到a端时，‎ 电源输出功率：‎ 当P滑到b端时，‎ 电源输出功率：‎ 得：‎ ‎ ‎ ‎(2)当P滑到b端时，‎ 电压表示数：‎ ‎17.如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，x轴水平，y轴竖直，在第二象限有沿x轴负方向的匀强电场，其电场强度的大小为E，一长为L的绝缘轻绳一端固定在A（0，‎2L）点，另一端系一带正电的小球（视为质点），电荷量为（m为小球质量，g为重力加速度），开始时绳刚好水平拉直，现将小球静止释放。‎ ‎(1)求小球从第一象限通过y轴时的速度大小；‎ ‎(2)若小球运动到y轴时轻绳断裂，小球能到达x轴上的B点（未画出），求B点的位置坐标；‎ ‎(3)若小球能通过y轴继续运动，当速度最大时，绳中的拉力恰好达到绳子所能承受的最大拉力，求轻绳能承受的最大拉力。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球在第一象限的运动过程，根据动能定理有 解得 ‎(2)轻绳断裂后，根据运动的合成与分解，小球在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向做初速度为v的匀加速直线运动，竖直方向有 水平方向有 又 联立解得 故B点的位置坐标为。‎ ‎(3)由题意得 电场力和重力的合力为 当小球速度最大时，设绳子所受的最大拉力为T，此时向心力为 根据牛顿第二定律 小球从静止到速度最大的过程中，由动能定理可得 联立解得 ‎ ‎