2018-2019学年浙江省台州市联谊五校高二下学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年浙江省台州市联谊五校高二下学期期中考试物理试题 解析版

浙江省台州市联谊五校2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题 一、单项选择题（本题有10个小题，每小题3分，共30分。每小题所给的四个选项中只有一个选项符合题意，多选、不选、错选均得0分）‎ ‎1.下列物理量中属于矢量的是( )‎ A. 时间 B. 电势能 C. 功 D. 加速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量，加速度是矢量，而标量是只有大小没有方向的物理量，时间，电势能，功都是标量，故D正确。‎ ‎2.关于物理学史，下列说法中不正确的是( )‎ A. 电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的 B. 法拉第提出了场的概念，直观地描绘了场的图象 C. 库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律 D. 安培首先发现电流周围存在磁场 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故A正确；‎ B项：最早提出场概念的物理学家是法拉第，并直观地描绘了场的图象，故B正确；‎ C项：库仑通过扭秤实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律，故C正确；‎ D项：奥斯特先发现电流周围存在磁场，故D错误。‎ ‎3.如图所示，举行500m直道龙舟大赛，下列说法正确的是( )‎ A. 研究队员的划桨动作，可将队员看成质点 B. 以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的 C. 获得第一名的龙舟，到达终点时的速度一定最大 D. 最后一名的龙舟，平均速度一定最小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：研究队员的划桨动作时，大小和形状不能忽略，故不可将队员看成质点，故A错误；‎ B项：观众相对于龙舟是运动的，所以以龙舟为参考系，岸上站立的观众是运动的，故B错误；‎ C项：获得第一名的龙舟，平均速度一定大，但撞线时的速度不一定最大，故C错误；‎ D项：获得最后一名的龙舟，平均速度一定最小，故D正确。‎ ‎4.某同学在墙前连续拍照时，恰好有一块小石子从墙前某高度处自由落下，拍到石子下落过程中的一张照片如图所示，由于石子在运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹AB，已知每层砖的厚度为 6.0cm，这个照相机的曝光时间为 2.0×s，则石子开始下落的位置距 A 位置的距离约为( ) ‎ A. 1.8m B. 0.45m C. 0.9m D. 3.6m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可以看出，在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，即12cm，曝光时间为2.0×10-2s，所以AB段的平均速度为：由平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知AB中间时刻的速度为：，由可得下降的高度大约为h，则：，故A正确。‎ ‎5.如图所示，羽毛球运动员在比赛过程中用球拍回击飞过来羽毛球，下列说法正确的( )‎ A. 球拍击羽毛球的力大于羽毛球撞击球拍的力 B. 羽毛球先对球拍有力的作用，球拍才对羽毛球有力的作用 C. 羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的 D. 羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对平衡力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AD项：球拍击羽毛球的力与羽毛球撞击球拍的力为作用力与反作用力，所以大小相等，方向相反，故AD错误；‎ B项：力的作用是同时产生的，故B错误；‎ C项：由弹力的产生可知，羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的，故C正确。‎ ‎6.“天舟一号”货运飞船在与“天宫二号”空间实验室对接前，在距离地面约380 km的圆轨道上飞行，已知地球同步卫星轨道离地高度约为，则“天舟一号”( )‎ A. 线速度小于第一宇宙速度 B. 周期大于同步卫星周期 C. 角速度小于地球自转角速度 D. 向心加速度小于同步卫星向心加速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，知其线速度小于第一宇宙速度，故A正确；‎ B项：根据周期 由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的周期小于地球同步卫星的周期，故B错误；‎ C项：由公式，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的角速度大于地球同步卫星的角速度即“天舟一号”的角速度大于地球自转角速度，故C错误；‎ D项：由公式 将“天舟一号”与地球同步卫星比较，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的向心加速度大于地球同步卫星加速度，故D错误。‎ ‎7.滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动，如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则( )‎ A. 小孩可能只受两个力 B. 小孩对滑梯的作用力方向一定竖直向下 C. 小孩所受的重力与摩擦力大小相等 D. 当小孩手上再抱一只小狗时（狗与滑梯不接触），它们将沿滑梯加速下滑 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：小孩匀速下滑，所以小孩受重力，支持力和摩擦力三力作用，故A错误；‎ B项：小孩受重力，支持力和摩擦力三力作用，且合力为零，所以支持力与摩擦力的合力与重力等大反向，所以小孩对滑梯的作用力方向一定竖直向下，故B正确；‎ C项：小孩匀速下滑，受重力、支持力和滑动摩擦力，设斜面的倾角为θ，则f=mgsinθ．故重力与摩擦力不相等，故C错误；‎ D项：小孩匀速下滑时，受重力mg、支持力N和滑动摩擦力f，设斜面的倾角为θ，则有 N=mgcosθ，f=mgsinθ，且有联立得：sinθ=μcosθ，此式与小孩的质量无关，当小孩抱住小狗后，所受的支持力和摩擦力分别为由上联立得：所以小孩（包括小狗）所受的合力为零，会继续匀速下滑，故D错误。‎ ‎8.摩天轮是游乐项目之一，乘客可随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是( )‎ A. 在最高点，乘客处于超重状态 B. 在最低点，乘客重力小于他所受到的支持力 C. 摩天轮转动过程中，乘客机械能保持不变 D. 从最高点向最低点转动的过程中，座椅对乘客的作用力不做功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：在最高点时，加速度向下，故乘客处于失重状态，故A错误；‎ B项：在最低点，乘客合外力向上，故重力小于他所受到的支持力，故B正确；‎ C项：摩天轮转动过程中，乘客的动能不变，重力势能时刻发生改变，故机械能始终变化，故C错误；‎ D项：从最高点向最低点转动的过程中，座椅的作用力向上，故座椅对乘客的作用力做负功，故D错误。‎ ‎9. 如图所示是某电场中的一条直电场线，一电子（重力不计）从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，则可判断 A. 该电场一定是匀强电场 B. 场强Ea一定小于Eb C. 电子具有的电势能一定大于 D. 两点的电势一定高于 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：负电荷由静止释放，且由a向b运动，则负电荷所受的电场力一定是由a指向b，负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，可知电场方向一定是由b指向a。由于不知负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况，因此无法确定场强大小关系，故A、B错误；由题意可知，电场力对电子做正功，电势能减小，所以电子具有的电势能EPa一定大于EPb，故C正确；沿着电场线方向电势降低，所以电势φa一定低于φb，故D正确 考点：电场强度，电场线，电势 ‎10.如图所示，理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机的线圈电阻为，它与电热丝的电阻串联，接到直流电源上，电路中电流为，电动机压为，消耗的电功率为，电热丝两端电压为，消耗的电功率为，则下列式子不正确的是（　　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于流过电动机的电流为I，电动机两端的电压为U1，所以电动机消耗的功率为，故A正确，电动机为非纯电阻电路，所以电动机两端的电压，故B错误；由于电热丝为线电阻，所以电功率，，故CD正确。‎ 二、不定项选择题（本题有4小题，每小题4分，共16分。每小题所给的四个选项中，有一个或多个答案正确，选全得4分，漏选得2分，错选或不选得0分）‎ ‎11.下列生活中的物理现象，说法正确的是（ ）‎ A. 梳过头发的塑料梳子能吸起纸屑，是由于静电作用 B. 洗衣机脱水桶能把衣服甩干，是由于水滴作离心运动 C. 超级电容汽车充电过程中电荷量增加，是由于电容增大 D. 高大的桥要造很长的引桥，这样可以减少车辆重力沿桥面方向的分力 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：梳过头发的塑料梳子吸起纸屑是由于摩擦起电，是由于静电作用，故A正确；‎ B项：水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉，故B正确；‎ C项：电容是电容器本身的性质，不会随着电量和电压的变化而变化，故C错误；‎ D项：高大的桥要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度，这样可以减小车辆重力沿桥面方向的分力，保证行车方便与安全，故D正确。‎ ‎12.如图所示为均质玻璃圆柱体的横截面图，其中MN为过圆心O的水平直线。现有两单色细光束a、b相对NM两侧对称且平行MN照射玻璃圆柱体，经玻璃折射后两束光相交于P点。则a、b两束光相比 A. 玻璃对a光的折射率比b光小 B. 在玻璃中a光的传播速度比b光小 C. 在玻璃中a光的传播时间比b光短 D. a光的频率比b光的频率小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由题意及光路图可知，a、b两光的入射角i相等，折射角：rb＞ra，由折射定律：n=可知，nb＜na，故A错误；‎ 光在介质中的传播速度：v=c/n，由于nb＜na，则vb＞va，故B正确；由光路图可知，光的路程关系为：sb＜sa，已知：vb＞va，光的传播时间：t=s/v，则：tb＜ta ‎，故C错误；因b光的折射率小，则b光的频率小于a光，选项D错误；故选B. 点睛：本题是一道几何光学题，作出光路图是解题的关键；当光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时光发生全反射；作出光路图、确定入射角与折射角的关系，应用光的折射定律、n=c/v可以解题。‎ ‎13.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为50:1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻值为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已知副线圈两端的电压与时间关系如图乙所示，下列说法正确的是 A. 热水器上交流电的频率为50Hz B. 电压表示数为1100V C. 闭合开关S接通抽油烟机，电阻值为R的导线发热功率将减小 D. 闭合开关S接通抽油烟机，变压器原线圈的输入功率将增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 因交流电的频率为,则热水器上交流电的频率也为50Hz，选项A正确；副线圈上的电压按图乙所示规律变化，由图象得副线圈上的电压有效值U==220V，理想变压器电压与匝数成正比，所以U1=U2=50×220=11000V，则电压表示数为11000V，故B错误；接通开关，副线圈电阻减小，电流增大，电阻值为R的导线发热功率将增大，故C错误；接通开关，电流增大，电压不变，所以线圈消耗的功率增大，输入功率等于输出功率，变压器的输入功率增大，故D正确；故选AD．‎ 点睛：会写交变电流的瞬时值表达式，应知道电压表与电流表测的是交变电流的有效值，能用动态分析法判断电流、电压的变化．‎ ‎14.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，x=1.0m处的M质点从该时刻开始经0.6s第一次到达波谷位置。已知质点P的平衡位置坐标为x=2.0m，质点Q 的平衡位置坐标为x=3.5m，则 A. 该简谐波的波速为5m/s B. 图示时刻质点Q正沿y轴正方向运动 C. 从图示时刻开始，质点Q经过0.7s第一次到达波峰位置 D. 在某时刻，质点P和Q的速度、加速度可能都相同 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 波沿x轴正方向传播，则M点此时向上振动， M质点从该时刻开始经0.6s第一次到达波谷位置，可知T=0.8s；波速，选项A正确；由波形图可知，图示时刻质点Q正在沿y轴负方向运动，选项B错误；波向前传播3.5m时Q第一次到达波峰位置，需时间为，选项C正确；质点P和Q之间的距离不是整波长，则在某时刻，质点P和Q的速度、加速度不可能都相同，选项D错误；故选AC.‎ 点睛：本题在于关键分析质点M的振动情况，确定周期和波速，此题考查把握振动与波动联系的能力，注意波动与各质点的振动之间的联系．‎ 三、实验题（每空2分，共14分）‎ ‎15.某实验小组准备了如下所示实验仪器，请结合实验方案选择所需实验仪器并作答 ‎(1)用图甲装置探究加速度与力和质量关系实验需用 _________（填写相应器材代号）；‎ ‎(2)用图乙装置做“探究平抛运动规律”的实验中，下列说法正确的是________ ‎ A.斜槽轨道末端可以不水平 ‎ B.斜槽轨道必须光滑 ‎ C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 D.为较准确地描出小球运动的轨迹，必须用光滑曲线把所有的点连接起来 ‎(3)用图丙“探究求合力的方法”的实验，采用的科学方法是__________ ‎ A．理想实验法 B．等效替代法 ‎ C．控制变量法 D．建立物理模型法 ‎【答案】 (1). BCD (2). C (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 探究加速度与力和质量关系实验需要小桶和沙的质量；需要打点计时器来打点，通过纸带求出加速度；还需要刻度尺来测量纸带上计时点间的长度，所以需要天平、打点计时器、刻度尺；故选：BCD；‎ ‎(2)A项：为了保证小球做平抛运动，所以斜槽轨道末端一定要水平，故A错误；‎ B项：为了保证每次小球抛出速度相同，应每次从同一位置释放，不一定要光滑，故B错误；‎ C项：记录的点应适当多一些能够较准确的描述小球运动轨迹，故C正确；‎ D项：为较准确地描出小球运动的轨迹，必须用平滑曲线把所有的点连接起来，故D错误；‎ ‎(3)根据“探究求合力的方法”的实验原理可知，本实验所利用的是等效替代法，故B正确。‎ ‎16.在学校实验室中测绘一只“2.5V，0.5W”小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列实验器材： ‎ A．电压表 V(量程 0～3～15V，内阻很大) B．电流表 A(量程 0～0.6A～3 A，内阻约为 1Ω ) ‎ C．变阻器 (0～10Ω ，0.6A) D．变阻器 (0～2000Ω，0.1A) ‎ E．电池组 E(电动势为 3V，内阻约为 0.3Ω) F．开关，导线若干 ‎ ‎(1)实验中应选用的滑动变阻器为 __________；（填写序号） ‎ ‎(2)在实验时小杰同学采用了如图甲示的实物电路，并且准备合上开关开始测量。则具体实验操作前该电路存在错误或需改进的地方有_________；____________（请写出两处）‎ ‎(3)在改正电路需改进之处后，小杰同学进行了实验，电流表示数如图乙，读数为________A；‎ ‎【答案】 (1). C (2). 电流表内接应改成外接 (3). 变阻器滑片应置于左端 (4). 0.14‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 滑动变阻器采用分压接法，应选择小电阻；故选：C；‎ ‎(2) 由于灯泡电阻较小，约为几欧姆远小于电压表内阻，为减小实验误差，电流表应采用外接法；为了保护用电器，所以滑动变阻器滑片应置于左端；‎ ‎(3)由于电流表量程为，由图可知，电流表的最小分度为0.02A ‎，所以电流表的读数为0.14A。‎ 四、计算题(本题共4小题，共40分)解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤 ‎17.哈利法塔是目前世界最高的建筑。游客乘坐世界最快观光电梯，从地面开始经 历加速、匀速、减速的过程恰好到达观景台只需 45 秒，运行的最大速度为 18m/s。观景 台上可以鸟瞰整个迪拜全景，可将棕榈岛、帆船酒店等尽收眼底，颇为壮观。一位游客用 便携式拉力传感器测得：在加速阶段质量为 0.5kg 的物体受到的竖直向上拉力为 5.45 N， 若电梯加速、减速过程视为匀变速直线运动（g 取 10m/s2）求：‎ ‎（1）求电梯加速阶段的加速度大小及加速运动的时间；‎ ‎（2）若减速阶段与加速阶段的加速度大小相等，求观景台的高度。‎ ‎【答案】（1）0.9m/s2；20s（2）450m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）电梯加速阶段，由牛顿第二定律求加速度，由速度公式求时间．‎ ‎（2）根据位移时间公式求匀加速和匀速运动的位移．由速度位移公式求位移，三个过程位移之和等于观景台的高度．‎ ‎【详解】（1）设加速度为a，由牛顿第二定律得：FN-mg=ma ‎ 解得a=0.9m/s2 ‎ 由 v=at ‎ 解得t=20s ‎ ‎（2）匀加速阶段位移x1=at2=180m ‎ 匀速阶段位移 x2=v(45-2t)=90m ‎ 匀减速阶段位移 ‎ 高度 x=x1+x2+x3=450m ‎【点睛】解决本题的关键理清电梯的运动过程，抓住各个过程的关系，如速度关系、位移关系，要灵活运用运动学公式进行求解．‎ ‎18.如图所示是某游戏轨道示意图，轨道由与水平面夹角为37°的倾斜粗糙足够长直轨道AB和光滑圆弧轨道BCD组成，两轨道在B点相切，O为圆弧轨道的圆心，C点为圆弧轨道的最低点。游戏时，操作者将滑块（可视为质点）由轨道左侧某位置E水平抛出，使滑块无碰撞的沿D点圆弧切线方向进入圆弧轨道后，再由B点冲上AB，上升高度较高者获胜。已知圆弧轨道半径R=0.5 m，OD、OB与OC的夹角分别为53°和37°，滑块质量m=0.5 kg，滑块和AB轨道间的动摩擦因数μ=0.5，位置E与D点的高度差h=0.8m，忽略空气阻力，不计B、D点的能量损失。重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：‎ ‎(1)滑块到达D点的速度大小 ‎(2)滑块经过C点时对圆弧轨道的压力 ‎(3)滑块由B点冲上直轨道AB后能到达的最高位置A点与B点的高度 ‎【答案】(1)5m/s；(2)34N, 方向竖直向下；(3) 0.81m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)滑块从E到D过程中做平抛运动，在D点竖直方向的速度 将滑块在D点的速度分解为水平方向和竖直方向，由几何关系可得：；‎ ‎(2)由几何关系可得：滑块平抛运动的初速度为： ‎ 从E到C由动能定理得：‎ 在C点由牛顿第二定律有：‎ 代入数据解得：；‎ ‎(3)滑块从C到B由动能定理有：‎ 从B到A由动能定理有：‎ ‎ ‎ 代入数据解得：。‎ ‎19.如图所示，PM、QN是两根光滑圆弧导轨，圆弧半径为d、间距为L，最低点M、N在同一水平高度，导轨电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、阻值为R的金属棒，从导轨的顶端PQ处由静止开始下滑，到达底端MN时对导轨的压力为2mg，求：‎ ‎(1)金属棒到达导轨底端MN时电阻R两端的电压；‎ ‎(2)金属棒从导轨顶端PQ下滑到底端MN过程中，电阻R产生的热量；‎ ‎(3)金属棒从导轨顶端PQ下滑到底端MN过程中，通过电阻R的电荷量。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎(1)在导轨底端MN处，金属棒对导轨的压力，轨道对金属棒的支持力大小为，则有： ‎ 解得： ‎ 金属棒切割磁感线产生的感应电动势 ‎ 金属棒到达底端时电阻两端的电压 ‎ ‎(2)金属棒下滑过程中，由能量守恒定律得： ‎ 解得：‎ 电阻R上产生的热量 ‎(3)由 ‎ ‎ ‎ 联立解得： ‎ 点睛：本题中金属棒做圆周运动，分析向心力的来源，根据牛顿运动定律求出速度，分析能量如何转化是运用能量守恒定律的关键．‎ ‎20.如图所示，在直角坐标系的第一象限内，存在一个以三角形AOC为边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，顶点A坐标为(0，a)、顶点C坐标为(a，0)。AC边界放置一离子收集板，打到收集板上的离子均被吸收不反弹。在O点放置一个离子源，可以在直角坐标系的第一象限内，向各个方向发射一种带负电的离子，离子的比荷为q/m，发射速度大小均为v0=，发射角用图中的角度θ表示(0°≤θ ‎≤90°)。整个装置处于真空中，不考虑离子间的相互作用，不计离子的重力，取。‎ ‎(1)当离子发射角θ多大时，离子恰好打到A点；‎ ‎(2)求三角形AOC区域内有离子经过的区域面积；‎ ‎(3)当离子发射角θ多大时，离子从O点运动到AC收集板时间最短。‎ ‎【答案】（1）600（2）（3）340‎ ‎【解析】‎ ‎(1)设离子圆周运动的轨迹半径为R，则 ‎ 可解得：R=a ‎ 运动轨迹如图所示：‎ 由几何关系可解得： ‎ ‎(2)三角形AOC区域内有离子所经过的面积如图所示：‎ ‎ 是以A点为圆心、a为半径的扇形， ‎ ‎(3) 从O点作到AC垂线OM，OM圆弧所对应的运动时间最短 ‎ ‎ ‎，得 由几何关系可解得 ‎ 点睛：带电粒子在磁场中的运动问题，关键是画出粒子的运动轨迹，根据几何关系找到圆心和半径，结合牛顿第二定律列方程求解.‎ ‎ ‎