【物理】辽宁省阜新市第二高级中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

【物理】辽宁省阜新市第二高级中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

阜新市第二高级中学2019-2020学年高二上学期 期末考试物理试卷 一、单选题（本题共12个小题，每小题4分，共48分）‎ ‎1. F1赛车是世界上速度最快、科技含量最高的运动．F1赛车不仅加速快，而且有很强的制动特性，可以在1.9 s内从200 km/h减速到0，则其制动加速度大小约为(　　)‎ A. 10 m/s2 B. 20 m/s2‎ C. 30 m/s2 D. 40 m/s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 加速度的定义式 ‎【详解】加速度为，故答案选C.‎ ‎2.三个共点力F1、F2、F3可组成如图所示的三角形,则其合力大小为( )‎ A. 0 B. F1 C. 2F2 D. 2F3‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据三角形定则，F1与F2的合力等于从F1的起点到F2的终点的有向线段，即与F3相同，故合力等于2 F3； A．0，与结论不相符，选项A错误；B．F1，与结论不相符，选项B错误；‎ C．2F2，与结论不相符，选项C错误；D．2F3，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D。‎ ‎3.如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是(　 　) ‎ A. 物体的速度可能不变 B. 物体的速度不可能均匀变化 C. a点的速度方向由a指向b D. ab段的位移大小一定小于路程 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体做曲线运动，速度的方向发生了变化，所以速度一定是变化的，故A错误；‎ B．物体做曲线运动，加速度的大小和方向可能保持不变，即速度可能是均匀变化的，故B错误； ‎ C．a点受到的方向沿曲线的切线的方向，不能是a指向b，故C错误；‎ D．物体做曲线运动，ab段的位移大小一定小于路程，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎【点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．‎ ‎4.如果人造地球卫星受到地球的引力为其在地球表面时的一半, 则人造地球卫星距地面的高度是（已知地球的半径为R）‎ A. R B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由万有引力定律得：‎ ‎，‎ ‎，‎ 解得 r=R，‎ 则卫星距地面的高度 h=r-R=（-1）R；‎ 故选C．‎ ‎5.下列说法不正确的是（ ）‎ A. 牛顿定律适用于宏观、低速、弱作用力领域．‎ B. 17世纪，牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功的解释了天体运动的规律．‎ C. 牛顿巧妙的利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/Kg．‎ D. 一旦测出了引力常量，就可以算出地球的质量．‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域，不适用微观、高速、强相互作用，A正确；根据牛顿对万有引力的研究史，B正确；卡文迪许利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/Kg，C错误；由万有引力公式，，D正确；‎ ‎6.如图所示，质量为m足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g．若以地面为参考平面，下列说法正确的是：（　　）‎ A. 足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh B. 足球在最高点位置2时，机械能为mgh C. 如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少 D. 足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．足球由1运动到2的过程中，高度增加，重力做负功，应用-mgh表示，故A错误；‎ B．足球在最高点位置2时，重力势能为mgh，动能不等于零，则机械能大于mgh，选项B错误；‎ C．分析重力势能的变化，只要找出高度的变化即可，与选不选参考平面没有关系，故C错误；‎ D．足球由2运动到3的过程中，足球的高度越来越低，重力做正功，重力势能减少，2、3两位置的高度差是h，所以重力势能减少了mgh，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎【点睛】重力做功与路径无关，与零势能面的选取无关，只与物体的始末位置有关。重力做正功，重力势能减少；重力做负功（或表述为克服重力做功），重力势能增加。但要注意，重力势能的大小与零势能面的选取有关。‎ ‎7.以初速度v0竖直上抛一个小球，若不计空气阻力，在上升过程中，从抛出到小球动能减少一半所经过的时间[　 　]‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据Ek=mv2得，当小球动能减为原来一半时的速度为v=v0，则运动的时间为： ．故选D．‎ ‎8.篮球赛非常精彩，吸引了众多观众．经常有这样的场面：在临终场前0.1s，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利．如果运动员投篮的过程中对篮球做的功为W，出手高度（相对地面）为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m，空气阻力不计．下列说法中正确的是（　　）‎ A. 篮球出手时的动能为W+mgh1‎ B. 篮球进框时的动能为W+mgh1-mgh2‎ C. 篮球从出手到进框的过程中，其重力势能增加了mgh1-mgh2‎ D. 篮球从出手到进框的过程中，重力对它做的功为mgh2-mgh1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据动能定理可知篮球出手时的动能为W，故A错误；‎ B．篮球离开手时所具有的机械能为 ，篮球在运动过程中机械能守恒，按照机械能守恒可知篮球进框时的动能为W+mgh1-mgh2，故B正确；‎ C．篮球从出手到进框的过程中，其重力势能增加了mgh2-mgh1，故C错误；‎ D．篮球从出手到进框的过程中，重力做负功，重力对它做的功为 ，故D错误 故选B。‎ ‎【点睛】分析在投篮过程中外力对球所做的功,则可求得篮球进筐时的动能.‎ ‎9.如图所示为两个带等量点电荷周围的电场线分布（电场线方向未标出），则（ ）‎ A. A只能带正电 B. A只能带负电 C. 若A带正电，则B肯定是带负电的 D. 若A带正电，则B肯定是带正电的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据等量异种电荷电场分布可得，AB为异种电荷，所以若A带正电，则B肯定是带负电的，C正确．‎ 故选C。‎ ‎10.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后并合在一起,然后给它们分别加上相同的电压,则通过它们的电流之比为( )‎ A. 1:4 B. 1:8 C. 1:16 D. 16:1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设原来的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的1/2，根据电阻定律，电阻R1=4R；另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律，电阻R2＝R/4，则两电阻之比为16：1．电压相等，根据欧姆定律，电流比为1：16;‎ A．1:4，与结论不相符，选项A错误；B．1:8，与结论不相符，选项B错误；‎ C．1:16，与结论相符，选项C正确；D．16:1，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选C.‎ ‎11.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B=kI / r,I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的方向是 A. 垂直R，指向y轴正方向 B. 垂直R，指向y轴负方向 C. 垂直R，指向x轴正方向 D 垂直R，指向x轴负方向 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向 ‎【详解】由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生的合磁场方向水平向右，即沿X轴正方向，则R处的磁场方向沿X轴正方向；由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向Y轴负方向，B正确．‎ ‎12.如图所示，将条形磁铁分别以速度和2插入线圈，电流表指针偏转角度（ ）‎ A. 以速度插入时大 B. 以速度2插入时大 C. 一样大 D. 不能确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由法拉第电磁感应定律：，可知闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比，以速度2插入时，回路产生的电动势大，回路电流大，电流表指针偏转角度大B正确．‎ 二、填空题（每空3分，共24分．把答案填在答题纸相应题中的横线上）‎ ‎13.如图所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1s,距离如图,单位是cm,小车的加速度是___________m/s2.（保留三位有效数字）‎ ‎【答案】1.60‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】a的计算利用逐差法．‎ a＝‎ ‎＝‎ ‎＝‎ ‎＝×10－2m/s2‎ ‎＝1.60 m/s2‎ ‎14.《验证机械能守恒定律》的实验采用重物自由下落的方法．‎ ‎（1）用公式mv2/2=mgh，对纸带上起点的要求是___________,为此目的，所选纸带第一、二两点间距应接近______________．‎ ‎（2）若实验中所用重锤的质量为m=1kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度vB=_______，重锤的动能EKB=_______，从开始下落起至B点时，重锤的重力势能减小量是_________．‎ ‎（3）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图线是图中中的_________.‎ ‎【答案】(1). 从初速度零开始下落 2mm (2). 0.59m/s 0.17J 0.17J (3). C ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）用公式来验证机械能守恒定律时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，‎ 打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度 所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm．‎ ‎（2）利用匀变速直线运动的推论，B点的瞬时速度是AC段的平均速度，故B点的瞬时速度 ；重锤的动能；‎ 从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△Ep=mgh=1×9.8×0.176J=0.17J ‎（3）利用 图线处理数据，如果，那么图线应该是过原点的直线，斜率就等于g．故选C．‎ ‎15.下列说法中正确的是________‎ A. 把调准的时钟,由北京移至赤道,这个钟将变快 B. 振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短 C. 1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的 D. 调谐是电磁波发射应该经历过程,调制是电磁波接收应该经历的过程 E. 普朗克认为原子激发时发出的光的频率可以是任意值 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为赤道处的重力加速度较小，根据，把调准的时钟由北京移至赤道，则周期变大，这个钟将变慢，选项A错误；‎ B．振动频率越高，周期越小，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，选项B正确；‎ C．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的，选项C正确；‎ D．调谐是电磁波接收应该经历的过程；调制是电磁波发射应该经历的过程，选项D错误；‎ E．普朗克认为原子激发时发出的光的频率是不连续的，呈现量子化，选项E错误；‎ 故选BC.‎ 三、计算题（本题共3小题，满分28分.解答需写出必要的文字说明、方程式和代数等演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）‎ ‎16.2010年4月15日，奥地利施第里尔州高空2000m处进行了极其危险的特技表演项目，场面震撼和令人揪心．如右图所示，若跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面224m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动．一段时间后，立即打开降落伞，以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s．求运动员展开伞时，离地面高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？（g取10m/s2）‎ ‎【答案】99m，1.25m。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设运动员做自由落体运动的高度为h时速度为v，此时打开伞开始匀减速运动，落地时速度刚好为5m/s，则有 解得：‎ ‎，‎ 为使运动员以安全着地，他展开伞时的高度至少为：‎ 设运动员以5m/s的速度着地时，相当于从h′高处自由落下，‎ 由 得 ‎【点睛】运动员先做自由落体运动，打开伞开始做匀减速运动，运用速度位移关系公式分别研究这两个过程，求出运动员展开伞时，离地面高度h和速度v．再由速度位移公式求解着地时相当于从多高处自由落下．本题属于多过程问题，自由落体运动的末速度是匀减速运动过程的初速度，所以这个速度是联系两个过程的一个重要物理量．‎ ‎17.哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道，滑雪道长s＝2.5×103m，竖直高度h＝720m.运动员从该滑道顶端由静止开始滑下，经t＝200s到达滑雪道底端时速度v＝30m/s，人和滑雪板的总质量m＝80kg，取g＝10m/s2，求人和滑雪板 ‎(1)到达底端时的动能；‎ ‎(2)在滑动过程中重力做功的功率；‎ ‎(3)在滑动过程中克服阻力做的功．‎ ‎【答案】(1)3.6×104J　(2)2.88×103W　(3)5.4×105J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)到达底端时的动能Ek＝mv2‎ 代入数据得Ek＝3.6×104J ‎(2)在滑动过程中重力做的功W＝mgh 功率P＝‎ 代入数据解得P＝2.88×103W ‎(3)设在滑动过程中克服阻力做的功Wf，由动能定理有 mgh－Wf＝mv2‎ 代入数据解得Wf＝5.4×105J ‎18.如图所示的电路中，当开关K断开时，V、A的示数分别为2.1V和0.5A，闭合K后它们的示数变为2V和0.6A，求电源的电动势和内电阻？（两表均为理想表）‎ ‎【答案】2.6V，1Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】解：根据欧姆定律得：，‎ 代入数据得：，‎ 解得：E=2.6V，r=1Ω