2017-2018学年广西钦州市钦州港经济技术开发区中学高二上学期开学考试物理试题 解析版

2017-2018学年广西钦州市钦州港经济技术开发区中学高二上学期开学考试物理试题 解析版

广西钦州市钦州港经济技术开发区中学2017年秋季学期高二物理开学考试试卷解析版 一．选择题 ‎1. 如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向。则（）‎ A. 环只受三个力作用 B. 环一定受四个力作用 C. 物体做匀加速运动 D. 物体的重力大于悬绳对物体的拉力 ‎【答案】B ‎【解析】分析物体M可知，其受两个力作用，重力和轻绳拉力，因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，故二力平衡，物体做匀速运动，故CD错误；再对环进行受力分析可知，环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力，故A错误B正确．‎ ‎2. 如图所示，四根均匀带电等长的细绝缘细掉组成正方形ABCD,P点A为正方形ABCD的中心，AB、BC、CD棒所带电荷量均为+Q,AD棒带电量为-2Q，此时测得P点的电场强度为E，取无穷远处电势为零。现将AD棒取走，AB、BC、CD棒的电荷分布不变，则下列说法正确的是 A. P点的电势变为零 B. P点的电势变为负 C. P点的电场强度为 D. P点的电场强度为 ‎【答案】D ‎【解析】将棒上的电荷等效集中在棒的中点处，取走AD棒后，AB棒和CD棒在P点的电场等大反向，故合场强为零，所以在P点的电场等效与BC棒在P点产生的电场，方向竖直向上，故P点的电势不为零，为正，AB错误；在没有取走AD棒时，P点的合场强相当于AD棒和BC棒的合场强，故，而取走AD棒后，电场强度变为，故C错误D正确．‎ ‎3. 汽车刹车，在平直公路上做匀减速直线运动，该运动的汽车位移与时间的关系为x=8t﹣t2（m），则该汽车在前5s内经过的路程为（　　）‎ A. 14m B. 15m C. 16m D. 17m ‎【答案】C ‎【解析】根据 得汽车的初速度为：v0=8m/s，加速度为：a=-2m/s2，汽车速度减为零的时间为：，则前5s内的路程等于前4s内的路程为：．故C正确，ABD错误；故选C.‎ ‎4. 已知火星的质量比地球小，火星的公转半径比地球大。如果将火星和地球互换位置，则（）‎ A. 火星的公转周期将小于365天 B. 在地球表面发射卫星的第一宇宙速度将大于7.9km/s C. 火星和地球受太阳的万有引力不变 D. 火星公转的半径的三次方与公转周期平方的比值与地球公转的半径的三次方与公转周期平方的比值相等。‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力得出行星绕太阳的周期公式，与行星质量无关，当把火星和地球互换位置，火星周期等于原来地球的公转周期365天，第一宇宙速度公式知地球表面发射卫星的第一宇宙速度仅与地球质量和地球半径有关，结合开普勒第三定律和万有引力定律可分析得出结论 根据万有引力提供向心力，有，解得，火星和地球的位置互换，火星的公转周期将等于365天，故A错误；根据，解得第一宇宙速度公式，地球质量和半径不变，所以在地球表面发射卫星的第一宇宙速度将仍等于7.9km/s，故B错误；根据万有引力定律 ‎，火星和地球与太阳之间的距离改变，所以万有引力改变，故C错误；根据开普勒第三定律，对同一个中心天体的比值相等，故D正确．‎ ‎5. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计〉连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴静止于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列判断错误的是：‎ A. 静电计指针张角不变 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴静止不动 D. 若先将上极板与电源正扱的导线断开，再将下极板向上移动一小段距离，则带电油滴静止不动。‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器d的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势和电场力的变化．‎ 静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故A正确；因为两极板间的电势差不变，上极板上移一小段距离，两极板间的距离增大，所以根据可知两极板间的电场强度减小，而下极板电势为零，根据U=Ed可知P点到下极板的电势差减小，即P点的电势减小，B正确；由于两极板间的电场强度变小，即油滴受到的电场力减小，所以油滴将向下运动，C错误；若先将上极板与电源正扱的导线断开，再将下极板向上移动一小段距离，根据可得，两极板间的电场强度与两极板间的距离无关，所以油滴受力不变，仍处于静止状态，D正确．‎ ‎6. 重为G=10N的物体，放于倾角α=37°的固定斜面上，受到平行于斜面的两个力F1、F2作用而处于静止状态，已知F1=5N，F2=2N，如图，现撤去F2，则此时物体所受合外力为（　　）‎ A. 0 B. 1 N C. 2 N D. 4 N ‎【答案】A ‎【解析】物体受重力、推力、支持力和静摩擦力（可能为零）；重力平行斜面的分力为G1=Gsin37°=10×0.6=6N， 当有两个推力F1、F2时，两个推力的合力为F=5N-2N=3N，平行斜面向上，小于G1，故静摩擦力平行斜面向上，为f=G1-F=6-3=3N； 撤去F2，由于F1＜G1，故滑块相对斜面仍然有相对运动趋势，故受静摩擦力，滑块保持静止，合力为零；此时静摩擦力沿着斜面向上，大小为1N．故A正确，BCD错误；故选A.‎ 点睛：本题关键是对滑块受力分析，然后根据平衡条件并结合正交分解法进行研究，注意静摩擦力随着外力的变化而变化，是被动力．‎ ‎7. 2016年起，我国空军出动“战神”轰－6K等战机赴南海战斗巡航．某次战备投弹训练，飞机在水平方向做加速直线运动的过程中投下一颗模拟弹．飞机飞行高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是()‎ A. 在飞行员看来模拟弹做平抛运动 B. 在飞行员看来模拟弹做自由落体运动 C. 模拟弹下落到海平面的时间为 D. 若战斗机做加速向下的俯冲运动，此时飞行员一定处于失重状态 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：模拟弹相对于地面做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，水平速度与刚被投下时飞机的速度相同．由下落的高度求运动的时间．根据加速度方向分析飞行员的状态．‎ 拟弹相对于地面做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，而且水平速度与刚被投下时飞机的速度相同．由于飞机做加速直线运动，速度不断增大，所以在飞行员看来模拟弹做的不是平抛运动，也不是自由落体运动，故AB错误；模拟弹竖直方向做自由落体运动，由得 ‎，故C正确；若战斗机做加速向下的俯冲运动，若飞机斜向下做加速运动时，具有竖直向下的分加速度，此时飞行员处于失重状态．若飞机斜向下做加速曲线运动时，有斜向上的向心加速度，具有竖直向上的分加速度，此时飞行员处于超重状态．故D错误．‎ ‎8. 2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德•博伊尔和乔治•史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器.他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K为阳极，理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为2.75eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向左滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此吋电压表的示数为1.7V；现保持滑片P位置不变，以下判断错误的是 A. 光电管阴扱材料的逸出功为1.05eV B. 电键S断开后,电流表t中有电流流过 C. 若用光子能量为3eV的光照射阴极A，光电子的圾大初动能一定变大 D. 改用能量为l.OeV的光子照射，移动变阻器的触点c，电流表G中也可能有电流 ‎【答案】D ‎【解析】电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为1.7V，根据动能定理得．再根据光电效应方程知，故A正确，若断开S后，仍会发生光电效应，所以仍由电流通过，B正确；根据可得若用光子能量为3eV的光照射阴极，则，增大，C正确；改用能量为l.OeV的光子照射，小于1.05eV，不会发生光电效应，D错误．‎ ‎9. 如图所示，将一定的物块P用两根轻绳悬在空中，其中绳OA方向固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平方向转至竖直方向的过程中，绳OB的张力的大小将（　　）‎ A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：对点O受力分析，受重力和两根细线的拉力，然后根据平衡条件作图分析．‎ 解：对O点受力分析，受重力和两个拉力，如图 根据平衡条件，合力为零，将两个拉力合成，与重力平衡，如图；‎ 从图中可以看出，OB绳子的拉力先减小后增加，OA绳子的拉力逐渐减小；‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题是三力平衡中的动态分析问题，其中一个力大小和方向都不变，一个力方向不变大小变，一个力大小和方向都变，关键作图分析．‎ ‎10. 下列说法正确的是：（）‎ A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 B. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 C. 一束光照射某种金属，其波长小于该金属的截止波长时不能发生光电效应 D. 氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，核外电子的动能增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变，A正确；贝克勒尔发现了天然放射性现象，但没有发现原子中存在原子核，卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了原子中存在原子核，故B错误；波长越小，频率越大，所以波长小于该金属的截止波长，即频率大于该金属的极限频率，故一定会发生光电效应，C错误；氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子能量增大，根据知，动能减小，D错误．‎ ‎11. 图示是质点甲和乙在同一条直线上运动的v﹣t图象．已知甲、乙在t=10s时相遇，则（ ）‎ A. 在0﹣10s内，甲的加速度大小为2m/s2‎ B. 在t=0时刻，甲、乙处于同一位置 C. 在t=4s时刻，甲、乙速度大小相等，方向相反 D. 在0﹣5s内，甲在前，乙在后 ‎【答案】AD ‎【解析】甲的加速度，加速度大小为2m/s2．故A正确．在0～10s内，甲的位移为：x甲=×20×10m=100m，乙的位移为：x乙=12×10m=120m，据题，甲、乙在t=10s时相遇，则知在t=0时，甲在乙的前方20m．故B错误．设经过时间t两质点的速度相等，则 v甲0+at=v乙；得 ，故在t=4s时刻，甲、乙速度大小相等，方向相同，故C错误．在0～5s内，甲的位移为 x甲′=v甲0t′+at′2=20×5-×2×52=75m，乙的位移为 x乙′=v乙t′=12×5m=60m，因为x甲′+20m＞x乙′，则甲在前，乙在后，故D正确．故选AD.‎ 点睛：本题以运动学图象为命题情境考查学生的推理能力，注意甲乙初始状态是相距20m，不是同地点出发的．速度-时间图象中要注意观察三点：一点，注意横纵坐标的含义；二线，注意斜率的意义；三面，速度-时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移．‎ ‎12. 如图所示，轨道分粗糙的水平段和光滑的圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，半径 ‎。两轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向竖直向上，大小为0.5T。质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于轨道上的M点，当在金属细杆内通以电流强度恒为2A的电流时，金属细杆沿轨道由静止开始运动。已知金属细杆与水平段轨道间的滑动摩擦因数，N、P为导轨上的两点，ON竖直、OP水平，且MN=1m，g取10m/s2，则下列说法错误的是（）‎ A. 金属细杆开始运动时的加速度大小为4m/s2‎ B. 金属细杆运动到P点时的速度大小为 C. 金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为8m/s2‎ D. 金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.9N ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：根据牛顿第二定律得：金属细杆开始运动时的加速度大小为：，故A错误；设金属细杆运动到P点时的速度大小为v，从M到P过程，由动能定理得：‎ 则得：，故B错误；金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为，故C错误；在P点，设每一条轨道对细杆的作用力大小为N，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：，由牛顿第三定律得细杆在P点对每一条轨道的作用力大小为，故D错误。‎ 考点：导体切割磁感线时的感应电动势、向心力 ‎【名师点睛】本题中安培力是恒力，可以根据功的公式求功，运用动能定理求速度，再根据牛顿运动定律求解轨道的作用力，也就是说按力学的方法研究通电导体的运动问题。‎ ‎13. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则 A. t=1 s时物块的速率为1 m/s B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D. t=4 s时物块的速度为零 ‎【答案】AB ‎【解析】前两秒，根据牛顿第二定律，，则0-2s的速度规律为：v=at；t=1s时，速率为1m/s，A正确；t=2s时，速率为2m/s，则动量为P=mv=4kg•m/s，B正确；2-4s，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，a=-0.5m/s2，所以3s时的速度为1.5m/s，动量为3kg•m/s，4s时速度为1m/s，CD错误；故选AB．‎ ‎14. 有两个运强磁场区域I和II，I中的磁感应强度是II中的k倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与I中运动的电子相比，II中的电子（）‎ A. 运动轨迹的半径是I中的k倍 B. 加速度的大小是I中的k倍 C. 做圆周运动的角速度与I中的相等 D. 做圆周运动的周期是I中的k倍 ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析：电子在磁场中做的圆周运动，洛伦兹力作为向心力，根据圆周运动的周期公式和半径公式逐项分析即可．‎ 设Ⅱ中的磁感应强度为B，则Ⅰ中的磁感应强度为kB，根据电子在磁场中运动的半径公式可知，Ⅰ中的电子运动轨迹的半径为，Ⅱ中的电子运动轨迹的半径为 ‎，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍，故A正确；电子在磁场运动的洛伦兹力作为向心力，所以电子的加速度的大小为，所以Ⅰ中的电子加速度的大小为，Ⅱ中的电子加速度的大小为，所以Ⅱ的电子的加速度大小是Ⅰ中的倍，故B错误；根据电子在磁场中运动的周期公式可知，Ⅰ中的电子运动周期为，Ⅱ中的电子运动周期为，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的周期是Ⅰ中的k倍，故D正确；做圆周运动的角速度，所以Ⅰ中的电子运动角速度为，Ⅱ中的电子运动角速度为，在Ⅱ的电子做圆周运动的角速度是Ⅰ中的倍，故C错误．‎ ‎15. 在如图所示的倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场宽度均为L,一个质量为m,电阻为R,边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过CH进入磁场I区域，此时导线框恰好以速度做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的正中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是 A. 当ab边刚越过JP时，导线框的加速度大小为a=3gsin B. 导线框两次匀速直线运动的速度:=2:1‎ C. 从t2开始运动到ab边到位置过程中，通过导线框的电量 D. 从t1到ab边运动到MN位置的过程中，有机械能转化为电能 ‎【答案】AD ‎【解析】当以匀速运动时，，当ab边刚越过JP时，速度仍为，由于两个边的切割磁感线的电动势方向相同，故电流增加为2倍，ab边的安培力增加为2倍，cd边也有了安培力，大小与ab边相同，故此时，解得，故A正确；第一次，根据平衡条件，有，第二次，根据平衡条件，有，联立解得：，故B错误；从t2开始运动到ab边到MN位置过程中，通过导线框的电量，C错误；.从开始进入磁场到ab边运动到MN位置的过程中，重力做正功，安培力做负功，根据动能定理可得，解得，故D正确．‎ 二、 非选择题 ‎16. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，所用电源的频率为50Hz,某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C、D、E、F七个计数点进行研究， 这七个计数点和刻度尺标度的对照情况，如图所示。‎ ‎（1）由图可以知道，A、B两点的时间间隔是________s，A点到D点的距离是___________cm，D点到G点的距离是____________cm；‎ ‎（2）通过测量不难发现，（sBC﹣sAB）与（sCD﹣sBC）、与（sDE﹣sCD）、…基本相等．这表明，在实验误差允许的范围之内，拖动纸带的小车做的是_______________运动；‎ ‎（3）经过合理的数据处理后，可以求得加速度的a =________________m/s2；‎ ‎（4）还可以求出，打B点时小车的瞬时速度VB =_____________m/s．‎ ‎【答案】 (1). （１）０.１ (2). （２）４.１４ (3). （３）６.４８ (4). （４）匀加速直线 (5). （５）０.２６０ (6). （６）０.１２６ （以上误差在０.０２范围内均可）‎ ‎【解析】试题分析：（1）由图可以知道，A、B两点的时间间隔是0．1s，A点到D点的距离是4．13cm，D点到G点的距离是6．48cm；‎ ‎（2）通过测量不难发现，与、与、…基本相等．这表明，在实验误差允许的范围之内，拖动纸带的小车做的是匀加速直线运动．‎ ‎（3）设A到B之间的距离为，以后各段分别为，‎ 根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：，，，联立可得，解得；‎ ‎（4）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，．‎ 考点：“研究匀变速直线运动”的实验 ‎17. （1）如图所示是一个多用电表的简化电路，已知表头G的内阻Rg为6，满偏电流为1OOmA，将oa与外电路连通，允许通过oa电路的最大电流为300mA,则定值电阻R1=______；保证R1不变，ob与外电路连通，R2=8,多用电表的ob的两端所加的最大电压为________：‎ ‎（2）如图2所示，当图1中的o、b点分别与图2中的c、d点相接，就可以测量电阻的电动势和内电阻（已知E≈6.0V、r≈2.0,变阻箱R的总电阻99.9)。则:定值电阻R3应选_____ .‎ A.1 B.10 C.100 D. 1000‎ ‎（3）如图所示，电路中R4 =3.00,保证(1)题中R1‎ 不变，当图(1)中的oa两点与图3中的ef两点相接，可以测量另一电源的电动势和内电阻，读出变阻箱R的电阻和表头G的读数I。作出图像，测出图像的斜率为K，纵截距为b，则电源的电动势E=______内阻r= _____。‎ ‎【答案】 (1). 3Ω (2). 3V (3). B (4). (5). ‎ ‎【解析】（1）由于和表头并联，所以两者电压相等，故，oa和ab串联，电流相等，故最大电压为 ‎（2）由于ob间的电压为3V，而电源电压为6V，所以需要扩大量程，即，故，B正确 ‎（3）电流表内阻为，因为表头的读数为I，故电路干路中的电流为，将电流表内阻，电阻可看成电源内阻，故有，其中即，，联立解得，‎ ‎18. 如图所示，某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，光在透明物质中的传播速度为2.4×108m/s一束光线在纸面内垂直AB边射入棱镜，如图所示，发现光线刚好不能从BC面射出，(光在真空中传播速度为3.0×108m/s，sin530=0.8, cos530=0.6),求：‎ ‎（1）透明物质的折射率和直角三棱镜∠A的大小 ‎（2）光线从AC面射出时的折射角α．（结果可以用α的三角函数表示）‎ ‎【答案】（1）1.25；53°（2）sinα＝3/4‎ ‎【解析】（i）光在透明物质中的传播速度为 则透明物质的折射率 由题意可知，光线从AB面垂直射入，恰好在BC面发生全反射，‎ 设该透明物质的临界角为C，则，C=53°‎ 由几何关系可知：∠A=53°‎ ‎（2）（ii）由几何关系知：光线在CB面上的入射角 所以光线从BC面首次射出，由折射定律知：‎ 解得：，则 ‎19. 如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成a角，导轨下端接有阻值为R的电阻。质量为m,电阻为r的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k,上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。‎ 现给杆一沿轨道向下的初速度,杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动达最大速度，然后减速到零，再沿轨道平面向下运动，一直往复运动直到静止。重力加速度为g。试求：‎ ‎ ‎ ‎(1)细杆获得初速度瞬间的加速度a的大小 ‎(2)当杆速度为,时离最初静止位置的距离；‎ ‎(3)导体棒从获得一初速度开始到向上运动达最大速度,过程中克服弹簧弹力做功为W，在此过程中整个回路产生的焦耳热是多少？‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】（1）细杆获得初速度瞬间，解得 ‎（2）当杆速度为时离最初静止时位置的距离为 杆最初静止时弹簧伸长，则是 当杆速度时弹簧伸长，此时加速度为零，则，解得 ‎（3）导体棒从静止开始到向上运动达到最大速度过程中，，解得 ‎20. 两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为m=1kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=3m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量M=2kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后会立即与C粘在一起运动．求在以后的运动中：‎ ‎①当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度v1为多大？‎ ‎②系统中弹性势能的最大值Ep是多少？‎ ‎【答案】（1）1.5m/s（2）1.5J ‎【解析】试题分析: （1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．‎ 由A、B、C三者组成的系统动量守恒得：(m+m)v=(m+m+M)v1‎ 代入数据解得：‎ ‎（2）B、C碰撞时，B和C系统动量守恒，设碰后瞬间两者的速度为v2，则：mv=(m+M)v2‎ 代入数据解得：v2=1m/s 设弹簧的弹性势能最大为EP，根据机械能守恒得：‎ 代入解得为：．‎ 考点：考查动量守恒定律、能量守恒定律.‎ ‎【名师点睛】本题是含有非弹性碰撞的过程，不能全过程列出机械能守恒方程，这是学生经常犯的错误．‎