【物理】云南省玉溪市江川区二中2019-2020学年高二上学期期末考试试题

【物理】云南省玉溪市江川区二中2019-2020学年高二上学期期末考试试题

云南省江川区二中2019-2020学年上学期期末考试 高二 物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。‎ 分卷I 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.使A、B、C一起匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是(　　)‎ A．A对C有向左的摩擦力 B．C对B有向左的摩擦力 C． 物体C受到三个摩擦力的作用 D． 物体C对地有向右的摩擦力 ‎2.关于曲线运动的说法中正确的是(　　)‎ A． 任何曲线运动都是变速运动 B． 物体在变力作用下才可能做曲线运动 C． 做曲线运动的物体，加速度可以为零 D． 做曲线运动的物体受到的合外力的方向与速度方向可能在同一条直线上 ‎3.太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，这个向心力大小(　　)‎ A． 与行星距太阳的距离成正比 B． 与行星距太阳的距离成反比 C． 与行星距太阳的距离的平方成反比 D． 只与太阳质量成正比，与行星质量无关 ‎4.两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则(　　)‎ A．A所需的向心力比B的大 B．B所需的向心力比A的大 C．A的角速度比B的大 D．B的角速度比A的大 ‎5.A、B两物体以相同的初速度在一水平面上滑行，两个物体与水平面间的动摩擦因数相同，且mA＝3mB，则它们能滑行的最大距离xA和xB的关系为(　　)‎ A．xA＝xB B．xA＝3xB C．xA＝xB D．xA＝9xB ‎6.如图所示，在平行板电容器正中央有一个带电微粒．S闭合时，该微粒恰好能保持静止．在以下两种情况下：①保持S闭合；②充电后将S断开．下列说法能实现使该带电微粒向上运动到上极板的是(　　)‎ A． ①情况下，可以通过上移极板M实现 B． ①情况下，可以通过上移极板N实现 C． ②情况下，可以通过上移极板M实现 D． ②情况下，可以通过上移极板N实现 ‎7.如图的装置叫做“雅各布天梯”，两个用金属丝弯成的电极A，B分别与起电机的正、负两极相连，金属丝电极上能够聚集大量的正、负电荷，正、负电荷通过电极间的空气放电，产生明亮的电弧，电弧随着热空气上升，就象以色列的祖先雅各布梦中见到的天梯．在电极放电过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A． 电极A得到的电荷数多于电极B失去的电荷数 B． 电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数 C． 电极A得到的电荷数少于电极B失去的电荷数 D． 条件不足，不能判定电极A，B得失电荷间的数量关系 ‎8.如图所示是真空中A、B两板间的匀强电场，一电子由A板无初速度释放运动到B板，设电子在前一半时间内和后一半时间内的位移分别为x1和x2，在前一半位移和后一半位移所经历的时间分别是t1和t2，下面选项正确的是(　　)‎ A．x1∶x2＝1∶4，t1∶t2＝∶1 B．x1∶x2＝1∶3，t1∶t2＝∶1‎ C．x1∶x2＝1∶4，t1∶t2＝1∶(－1) D．x1∶x2＝1∶3，t1∶t2＝1∶(－1)‎ ‎9.如图所示为汽车蓄电池与车灯 (电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω.电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V，再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流是(　　)‎ A． 2 A B． 8 A C． 50 A D． 58 A ‎10.如图所示，一束正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入后一磁场的离子，可得出结论（　　）‎ A． 它们的动能一定不相同 B． 它们的电量一定不相同 C． 它们的质量一定不相同 D． 它们的电量与质量之比一定不相同 二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分) ‎ ‎11.(多选)如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间，处于静止状态．若不计一切摩擦，则(　　)‎ A． 水平面对正方体的弹力大小为(M＋m)g B． 墙面对正方体的弹力大小为 C． 正方体对直角劈的弹力大小为mgcosα D． 直角劈对墙面的弹力大小为mgsinα ‎12.(多选)如图所示，当待测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动．如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化．若电容器的电容变大，则物体的位移可能的变化是(　　)‎ A． 加速向右移动 B． 加速向左移动 C． 减速向右移动 D． 减速向左移动 ‎13.(多选)如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上两点．若带电粒子运动中只受静电力作用，根据此图可以作出的判断是(　　)‎ A． 带电粒子所带电荷的符号 B． 带电粒子在A、B两点的受力方向 C． 带电粒子在A、B两点的加速度何处大 D． 带电粒子在A、B两点的加速度方向 ‎14.(多选)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断(　　)‎ A． 若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大 B． 若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小 C． 只要x相同，则离子质量一定相同 D． 只要x相同，则离子的比荷一定相同 分卷II 三、实验题(共2小题,共16分) ‎ ‎15.(9分)某同学用图1(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码．缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出．‎ 图1‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)f4＝________N；‎ ‎(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f－m图线；‎ ‎(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f＝________，f－m图线(直线)的斜率的表达式为k＝________；‎ ‎(4)取g＝9.80 m/s2，由绘出的f－m图线求得μ＝________.(保留2位有效数字)‎ ‎16.超导是当今材料科学研究的重点，某大学超导实验室研制成功了钇钡铜氧（YBCO）超导线材，该线材在94K时，将呈现超导特征，但常温下，仍然为一般导体．实验小组为了测量常温下YBCO线材的电阻率；‎ ‎① 如图1，用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为6Ω，用螺旋测微器测其直径为　　mm，游标卡尺测其长度是　　mm．‎ ‎②实验室还备有实验器材如下：‎ A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）‎ B．电压表V2（量程l5V，内阻约为75kΩ）‎ C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）‎ D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）‎ E．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）‎ F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）‎ G．输出电压为3V的直流稳压电源E H．电阻箱 I．开关S，导线若干 如图2，为了减小实验误差，需进一步测其电阻而采用伏安法，则上述器材中应选用的实验器材有（填代号）　　．请在图3方框内设计最合理的电路图并实物连线．用该电路电阻的测量值　　真实值（选填大于、等于或小于）．如果YBCO超导线材直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，电阻率大小为（用字母表示）　　．‎ 四、计算题 ‎ ‎17.甲、乙两车同时同向从同一地点出发，甲车以v1＝16 m/s的初速度、a1＝－2 m/s2的加速度做匀减速直线运动，乙车以v2＝4 m/s的初速度、a2＝1 m/s2的加速度做匀加速直线运动，求两车再次相遇前两车相距最大距离和再次相遇时两车运动的时间．‎ ‎18.如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一个质量为m的小球，带正电荷量为q＝，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应满足什么条件？‎ ‎19.如图所示，通电导体棒ab质量为m、长为L，水平地放置在倾角为θ的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流强度为I，要求导体棒ab静止在斜面上．求：‎ ‎(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？‎ ‎(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度的大小方向如何？‎ ‎20.如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E＝5N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B＝0.5 T．有一带正电的小球，质量m＝1×10－6kg，电荷量q＝2×10－6C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；‎ ‎(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.A 2.A 3.C 4.A 5.A 6.B 7.B 8.D 9.C 10.D 11.AB 12.BD 13.BCD 14.AD ‎15.(1)2.75 (2)见解析图 (3)μ(M＋m)g　μg　(4)0.40‎ ‎【解析】(1)由图b可读出弹簧秤的示数f4＝2.75 N. (2)fm图线如图所示．‎ ‎(3)摩擦力表达式f＝μ(M＋m)g，其斜率k＝μg.‎ ‎(4)图线的斜率k＝＝＝3.9‎ 解得μ≈0.40.‎ ‎16.①2.095±0.001，36.2；‎ ‎② A、D、E、G、I，电路图如图甲所示 实物图如2图所示；小于，．‎ ‎【解析】①由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数是2mm，‎ 可动刻度示数是9.5×0.01mm=0.095mm，则螺旋测微器示数是2mm+0.095mm=2.095mm，故2.095±0.001mm；‎ 由图示游标卡尺可知，主尺示数是3.6cm=36mm，游标尺示数是2×0.1mm=0.2mm，则游标卡尺示数是36mm+0.2mm=36.2mm；‎ ‎②实验需要G电源，I开关与导线，电源电动势为3V，因此电压表应选：A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；‎ 通过待测电阻的最大电流约为I===0.5A，则电流表应选：D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）；‎ 为保证电路安全方便实验操作，滑动变阻器应选：E．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）；‎ 故需要的实验器材是：A、D、E、G、I．‎ 为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，==6，==250，＞，‎ 电流表应采用外接法，实验电路图如图甲所示，根据实验电路图连接实物电路图，‎ 如图2所示；电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，‎ 由R=可知，待测电阻测量值比真实值小．‎ 由电阻定律可知，R=ρ=ρ=ρ，‎ 因R=，则电阻率ρ=．‎ ‎ ‎ ‎17.24 m　8 s ‎【解析】速度相等时，两车相距最远，设经过时间t1相距最远．‎ 由题意得v1＋a1t1＝v2＋a2t1‎ 所以t1＝＝s＝4 s 设两车各自的位移为x1、x2，此时两车相距的最大距离 Δx＝x1－x2＝v1t1＋a1t－(v2t1＋a2t)＝[16×4＋×(－2)×42] m－(4×4＋×1×42) m＝24 m.‎ 再次相遇时，两车的位移相等，即x1＝x2‎ 设经过时间t2，两车再次相遇 则v1t2＋a1t＝v2t2＋a2t 解得t2＝0(舍)或t2＝8 s，所以8 s后两车再次相遇．‎ ‎18.v≥‎ ‎【解析】小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力，然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道作用力，如图所示，‎ 类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg′，大小为mg′＝＝，tanθ＝＝，得θ＝30°，等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动．因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的等效“最高点”(D点)满足等效重力刚好提供向心力，即有：mg′＝，因θ＝30°与斜面的倾角相等，由几何关系可知＝2R，令小球以最小初速度v0运动，由动能定理知： －2mg′R＝mv－mv 解得v0＝，因此要使小球安全通过圆轨道，初速度应满足v≥.‎ ‎19.(1)　(2)方向垂直于斜面向上　Bmin＝‎ ‎【解析】(1)由平衡条件得： F安＝mgtanθ　①　‎ B＝　 ②　‎ B＝‎ ‎(2)安培力沿斜面向上时，安培力最小 F安min＝mgsinθ　③‎ Bmin＝　　④‎ Bmin＝，方向垂直于斜面向上．‎ ‎20.(1)20 m/s　方向与电场方向成60°角斜向上 (2)3.5 s ‎【解析】(1)小球匀速直线运动时受力如图，其所受的三个力在同一平面内，合力为零，有qvB＝①‎ 代入数据解得v＝20 m/s②‎ 速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足tanθ＝③‎ 代入数据解得tanθ＝‎ θ＝60°④‎ ‎(2)解法一　撤去磁场，小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动，如图所示，设其加速度为a，有 a＝⑤‎ 设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x，有x＝vt⑥‎ 设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y，有y＝at2⑦‎ tanθ＝⑧‎ 联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得t＝2s≈3.5 s⑨‎ 解法二　撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速运动，其初速度为 vy＝vsinθ⑤‎ 若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向上分位移为零，则有vyt－gt2＝0⑥‎ 联立⑤⑥式，代入数据解得t＝2s≈3.5 s.‎