【物理】浙江省宁波市效实中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（学考）（解析版）

【物理】浙江省宁波市效实中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（学考）（解析版）

宁波效实中学2019年学年度高二物理期中试卷 ‎（考试时间：60分钟 满分：100分）‎ 一、单项选择题（本题共20小题，每小题3分，共60分）‎ ‎1.在国际单位制中，质量、长度和时间三个物理量的基本单位分别是（ ）‎ A. kg、m、s B. N、m、s ‎ C. N、m、h D. kg、s、m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】力学中的基本物理量有三个，它们分别是质量、长度、时间，它们的单位分别为kg、m、s。‎ A. kg、m、s与分析相符，故A正确。‎ B. N、m、s与分析不符，故B错误。‎ C. N、m、h与分析不符，故C错误。‎ D. kg、s、m/s与分析不符，故D错误。‎ ‎2.下列关于运动的描述中，参考系的选取符合描述的是（ ）‎ A. 诗句“飞流直下三千尺”，是以飞流作为参考系的 B. “钱塘观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是以潮水作为参考系的 C. 升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以国旗作为参考系的 D. “两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，是以万重山作为参考系的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、诗句“飞流直下三千尺”是说明飞流相对于大地在高速运动，是以大地为参考系的．故A错误．‎ B、“钱塘观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是描述潮水相对于观众在运动，是以观众为参考系的．故B错误．‎ C、升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以大地为参考系的．故C错误．‎ D、“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山“是描述轻舟相对于“万重山”在运动，是以“万重山”为参考系的．故D正确．‎ 故选D ‎3.如图是质点做直线运动的v﹣t图象．关于该质点的运动，下列说法正确的是（ ）‎ A. 0～t1时间内质点做匀速运动 B. t1～t2时间内质点保持静止 C. 质点先做匀加速运动再做匀速运动 D. t1时刻质点的运动方向改变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由图线可知，0~t1时间内质点做匀加速运动，选项A错误；t1~t2时间内质点保持匀速直线运动，选项B错误；综上所述，质点先做匀加速运动再做匀速运动，选项C正确；t1时刻前后质点的速度均为正值，故质点的运动方向没有改变，选项D错误；故选C.‎ ‎4.如图，小明在倾斜的路面上使用一台没有故障的体重秤，那么测出来的体重示数比他实际体重（ ）‎ A. 偏大 B. 偏小 C. 准确 D. 不准确，但无法判断偏大偏小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 因为人肯定是垂直接触体重秤的，在倾斜的路面上使用一台没有故障的体重秤，可将该情景简化为斜面模型，人站在斜面上，对地面的压力为（θ为斜面的倾角），故小于重力，测出的体重比实际的小，B正确．‎ ‎5.如图所示，当车厢以加速度a向右做匀加速直线运动时，一质量为m的物块紧贴在车壁上，相对于车壁静止随车一起运动．则下列关于物块受力的说法中，正确的是（ ）‎ A. 物块只受到重力的作用 B. 物块只受到重力和摩擦力的作用，且两力平衡 C. 物块只受到重力和摩擦力的作用，且两力不平衡 D. 物块受到重力、弹力和摩擦力的作用，合外力大小为ma ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物块竖直方向上平衡，受到重力和摩擦力作用，水平方向上弹力提供了加速度，根据牛顿第二定律可知，合外力大小为ma。‎ A. 物块只受到重力的作用分析不符，故A错误。‎ B. 物块只受到重力和摩擦力的作用，且两力平衡与分析不符，故B错误。‎ C. 物块只受到重力和摩擦力的作用，且两力不平衡与分析不符，故C错误。‎ D. 物块受到重力、弹力和摩擦力的作用，合外力大小为ma与分析相符，故D正确。‎ ‎6.如图所示，重10N的物体向右运动，物体与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.1．若外加一水平向左的力F＝2 N，则此时物体的加速度大小为（g取10 m/s2）（ ）‎ A 0.2 m/s2 B. 0.3 m/s2 C. 0.1m/s2 D. 3 m/s2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题：物体的重力为10N，则质量为1kg。根据牛顿第二定律得 F+μmg=ma 得：加速度 A. 0.2 m/s2与分析不符，故A错误。B. 0.3 m/s2与分析不符，故B错误。‎ C. 0.1m/s2与分析不符，故C错误。D. 3 m/s2与分析相符，故D正确。‎ ‎7.下列说法中正确的是（ ）‎ A. 体操运动员双手握住单杠在空中不动时处于失重状态 B. 蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态 C. 蹦极运动员在运动到最低点时处于失重状态 D. 荡秋千的小孩通过最低点时对秋千板的压力小于其重力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时单杠对他的拉力等于运动员的重力，故运动员既不处于超重状态也不处于失重状态。故A错误。‎ B. 蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度的方向都是向下，都处于失重状态。故B正确。‎ C.在最低点，运动员受到的弹力远大于重力，加速度向上，处于超重状态，故C错误。‎ D. 荡秋千的小孩通过最低点时，加速度的方向向上，对秋千板的压力大于其重力，是超重状态。故D错误。‎ ‎8.如图所示，在风力推动下，风叶带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列说法中正确的是 A. M点的线速度等于N点的线速度 B. M点的角速度小于N点的角速度 C. M点的向心加速度小于N点的向心加速度 D. M点的周期大于N点的周期 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD．由于M、N两点的转动的角速度相等，则周期相等， M点转动的半径小，根据v=rω知，M点的线速度小于N点的线速度，故ABD错误． C．M、N的角速度相等，M点的转动半径小，根据a=rω2知，M点的向心加速度小于N点的加速度，故C正确．‎ ‎9.如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道质量为m的游客随过山车一起运动，当游客以速度v经过圆轨道的最高点时　　‎ A. 处于超重状态 B. 向心加速度方向竖直向下 C. 速度v的大小一定为 D. 座位对游客的作用力为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B项：游客做圆周运动，在最高点，受重力和轨道的压力，合外力提供向心力，合外力向下，加速度竖直向下，游客处于失重状态，故A错误，B正确；‎ C项：在最高点，根据向心力公式得：mg+N=，所以只有当游客对座位的作用力为零时，速度大小才为，故C错误；‎ D项：在最高点，根据向心力公式得：mg+N=，解得：N=-mg，故D错误．‎ ‎10.地球上两个物体，它们之间的万有引力为F .若它们的质量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的万有引力变为（　　）‎ A. F/2 B. F C. 4F D. 16F ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】变化前，两者之间的万有引力为，变化后两者之间的万有引力为，D正确．‎ ‎11.2015年12月，我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0×102km的预定轨道．“悟空”卫星和高度为36000km的地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动．已知地球半径R=6.4×103km，下列说法正确的是（ ）‎ A. “悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小 B. “悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小 C. “悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小 D. “悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据 可知 A.根据可知半径小的速度大，则A错误。‎ B.根据可知半径小的角速度大，则B错误。‎ C.根据可和半径小的周期小，则C正确。‎ D.根据可知半径小的加速度大，则D错误。‎ ‎12.如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l．已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的 A. 支持力做功为mgl B. 重力做功为mgl C. 拉力做功为Flcosθ D. 滑动摩擦力做功为-μmgl ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对雪橇及其坐在其上的人受力分析，如图： ‎ ‎ A．支持力做功，故A错误； B．重力做功，故B错误； C．拉力做功为，故C正确； D．雪橇竖直方向受力平衡：，则，则摩擦力大小为：，则摩擦力做功：，故D错误．‎ ‎13.某同学的质量为50kg，所骑自行车的质量为15 kg，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40W．若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行自行车时的速度大小约为 A. 3m/s B. 4m/s C. 13m/s D. 30m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】人和车受到的阻力,匀速行驶时，牵引力等于阻力即,正常骑行自行车的功率，带入计算得选项A对．‎ ‎14.如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出．以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时 A. 动能为mgh B. 动能为 C. 重力势能为mgh D. 机械能为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 不计空气阻力，石块的机械能守恒，根据机械能守恒求出石块落地时的动能大小、机械能大小．重力势能计算式为EP=mgh，h是相对于参考平面的高度．‎ ‎【详解】A、B项：不计空气阻力，石块的机械能守恒，以地面为参考平面，根据机械能守恒得：‎ 石块落地时动能为：，故AB错误；‎ C项：、以地面为参考平面，石块落地时高度为0，则重力势能为0，故C错误；‎ D项：机械能等于重力势能与动能之和，则得：石块落地时机械能为：，故D正确．‎ 故应选D．‎ ‎【点睛】本题要准确理解重力势能计算式EP=mgh中h的含义，知道是相对于参考平面的高度．灵活运用机械能守恒定律求解．‎ ‎15.某同学用易得的材料制作了一个简易的实验仪器，如图所示．它可以用来（　　）‎ A. 测电流 B. 测电阻 C. 测电容 D. 检验物体是否带电 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】该实验仪器通过金属丝可以向金属箔导电，两个箔片带同种电荷，会因为排斥而分开，故此装置可以用来检验物体是否带电，故ABC错误，D正确．‎ 故选D．‎ ‎16.如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上两点．下列判断正确的是(　 　)‎ A. M、N、P三点中N点的场强最大 B. M、N、P三点中N点的电势最高 C. 负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D. 正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 电场线的疏密反应了场的强弱，N点处电场线最密，所以N点场强最大，故A正确；顺着电场线的方向，电势降低，所以M点的电势最高，故B错误；根据EP=qφ，φM＞φP＞φN可知，负电荷在M点电势能小于在N点的电势能，故C正确；在M点静止释放，正电荷在电场力的作用下运动，但是运动轨迹并不是电场线，故D错误．故选A.‎ 点睛：解答此题的关键是知道电场线的特点：电场线的疏密反应了场的强弱；顺着电场线的方向，电势降低．判断电势能的大小也可通过电场力做功来判断：电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．‎ ‎17.如图所示电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，伏特表、安培表的变化情况为（ ）‎ A. 伏特表、安培表的读数均变大 B. 伏特表、安培表的读数均变小 C. 伏特表读数变大、安培表读数变小 D. 伏特表读数变小、安培表读数变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】滑动变阻器的滑动头向下滑动时，接入电路电阻变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电流变大，电流表示数变大，电压表示数 变小。‎ A. 伏特表、安培表的读数均变大与分析不符，故A错误。‎ B. 伏特表、安培表的读数均变小与分析不符，故B错误。‎ C. 伏特表读数变大、安培表读数变小与分析不符，故C错误。‎ D. 伏特表读数变小、安培表读数变大与分析相符，故D正确。‎ ‎18.如图所示的四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是 A. 图甲中，导线通电后磁针发生偏转 B. 图乙中，通电导线在磁场中受到力作用 C. 图丙中，当电流方向相同时，导经相互靠近 D. 图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、甲图中小磁针发生了偏转，说明小磁针受到了磁场的作用，故说明电流产生了磁场，故A正确；‎ B、乙图中由于导线中通以电流使导线受到了安培力的作用，不能说明电流产生了磁场，故B错误；‎ C、两导线相互靠近，是因为彼此处在了对方的磁场中，故说明了电流产生了磁场，故C正确；‎ D、两导线相互远离是因为彼此处在对方产生的磁场中，从而受到了安培力，故D正确；‎ 本题选错误的，故选B．‎ ‎19.如图所示，把一根通电的硬直导线ab用轻绳悬挂在通电螺线管正上方，直导线中的电流方向由a向b.闭合开关S瞬间，导线a端所受安培力的方向是(　　)‎ A. 向上 B. 向下 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据安培定则可知，开关闭合后，螺线管产生的磁场等效为N极在右端的条形磁铁产生的磁场．根据左手定则可知，导线a端所受安培力垂直纸面向里，选项D正确．‎ ‎20.图示中的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3 m2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106J．如果每天等效日照时间约为6 h，光电池一天产生的电能可供30 W的路灯工作8 h．光电池的光电转换效率约为(　　)‎ A. 4.8 % B. 9.6 % C. 16 % D. 44 %‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】据题意，已知每只路灯的有效采光面积S，每平米每小时接收太阳能，每天日照时间t，则每只路灯每天接收到的太阳能为：；光电池每天可以是路灯工作，则光电池光电转换率为：，故选项C正确．‎ ‎【点睛】本题分析的关键是抓住光电转换效率公式为：；在分析时需要注意光电池接收太阳能，其中，而光电池一天产生的电能，其中，只要注意到这个单位应用上的区别，就可以解决本问题．‎ 二、计算题（本题共4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、基本公式和重要演算步骤）‎ ‎21.如图所示，一根质量为m、长度为L的金属细杆MN置于绝缘水平桌面上，并处在与其垂直的水平匀强磁场中．当给细杆通以大小为I的电流时，杆所受的支持力恰好为零并处于静止状态．重力加速度为g，求：‎ ‎（1）金属细杆受到安培力的方向；‎ ‎（2）金属细杆中电流的方向；‎ ‎（3）磁感应强度B的大小．‎ ‎【答案】（1）竖直向上（2）MN方向 （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 桌面多杆的支持力为零而静止，杆处于平衡状态，则杆受到竖直向下的重力与安培力作用，重力与安培力是一对平衡力，则安培力竖直向上；‎ ‎(2) 安培力竖直向上，由左手定则可知，电流沿M N方向；‎ ‎(3) 由平衡条件得：‎ mg=BIL 解得：‎ ‎22.有一种大型游戏机叫“跳楼机”（如图所示），参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，然后由静止释放．可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2 s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零．然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面．g取10 m/s2，求：‎ ‎（1）座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？‎ ‎（2）座椅在匀减速阶段的时间是多少？‎ ‎（3）在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？ ‎ ‎【答案】（1）（2）1.6s（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 设座椅在自由下落结束时刻的速度为v，由v=gt1得：‎ v=20m/s ‎(2) 自由下落的位移为：‎ 设座椅匀减速运动的总高度为h，则有：‎ h=40-4-20=16m 由 得：‎ t=1.6s ‎(3) 设座椅匀减速阶段的加速度大小为a，座椅对游客的作用力大小为F，由v=at得：‎ a=12.5m/s2‎ 由牛顿第二定律得：‎ F-mg=ma 所以 ‎23.如图所示，定值电阻R1=16Ω，当S断开时，R1上消耗的电功率为1W，此时电源内阻上发热的功率为0.125W．当S闭合时，R1上消耗的电功率为0.64W．求：‎ ‎（1）内电阻r；‎ ‎（2）电源电动势E；‎ ‎（3）S闭合后干路的总电流；‎ ‎（4）S闭合后电灯消耗的电功率．‎ ‎【答案】（1）r=2Ω （2）E=4.5V（3）I=0.65A （4）PL=1.44W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)(2) 开关S断开时，外电路为电阻R1，R1上消耗的电功率P1=1W，电源内阻上发热的功率Pr=0.125W；所以，电路中电流 电源内阻 电源电动势 E=I1（R1+r）=4.5V ‎(3) 开关S闭合后，电灯和电阻并联作为外电路，故电灯和电阻上的电压U相等；R1上消耗的电功率 故 通过R1的电流 故根据电路连接，由欧姆定律可得：电路中电流 ‎(4) 通过灯泡的电流 IL＝I2−IR1＝045A 电灯消耗的电功率 PL=UIL=1.44W ‎24.滑板运动是一项刺激的运动，深受青少年的喜欢，某次比赛中部分赛道如左下图所示．现将赛道简化为如右下图所示的模型：平台A和平台BC相距h＝3.2 m，粗糙水平轨道DE与光滑圆弧形轨道CD、EF相切于D、E点．运动员与滑板一起（可看作质点）从A点以速度v0水平飞出，恰好从C点无能量损失地沿着圆弧切线进入CD轨道，滑过DE冲上EF轨道，然后返回，恰好到C点速度为零．已知人和滑板总质量为m＝60 kg，光滑圆弧CD对应的圆心角θ＝53°，圆弧形轨道半径均为R＝4 m．不计空气阻力，g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6．求：‎ ‎（1）运动员的初速度v0；‎ ‎（2）运动员第一次经过D点时对圆弧轨道的压力大小；‎ ‎（3）运动员从A点开始飞出到返回C点的过程中机械能的损失量. ‎ ‎【答案】(1)6m/s (2)2580N (3)3000J ‎【解析】 (1) 运动到C点，对速度进行分解有：‎ 竖直方向 联立解得：‎ ‎(2) 运动员经过C点时速度 运动员第一次经过D点时，根据动能定理 在D点，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知对圆弧轨道的压力 ‎(3)取C点为零势能面，则初态机械能 返回C点时，机械能为零，所以从A点开始飞出到返回C点的过程中机械能的损失量为3000J。‎