【物理】北京市顺义区牛山一中2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】北京市顺义区牛山一中2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

北京市顺义区牛栏山一中2019-2020学年高二（下）‎ 期中物理试题 一、单选题（共15小题）‎ ‎1.关于物体的运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 物体有加速度时，速度就一定增大 B. 物体的速度为零时，加速度也一定为零 C. 物体的加速度减小时，速度可能在增大 D. 物体的速度变化量越大时，加速度就一定越大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、物体有加速度时，若加速度方向与速度方向相反，速度将减小，故A错误；‎ B、加速度很大，速度可能为零，比如火箭刚点火的瞬间，加速度很大，而速度为零，故B错误；‎ C、当物体的加速度减小时，但是加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，速度在增大，故选项C正确；‎ D、根据加速度公式可知，当速度变化量很大，但是如果时间更长，则加速度反而较小，故选项D错误．‎ 点睛：解答本题关键应掌握：加速度与速度无关；物体有加速度，说明速度在变化，可能增加，也可能减小；速度很大，而加速度也可能为零；加速度很大，速度可能为零．‎ ‎2.某物体做直线运动的x-t图像如图所示，下列说法中正确的是 A. 物体在2s末回到出发点 B. 物体在2s末距出发点最远 C. 物体在0-1s内做匀加速运动 D. 物体在0-2s内运动方向不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】位移图象的纵坐标表示物体的位置，坐标的变化量表示位移．根据图象直接求解物体在ts内的位移，斜率代表物体的速度．‎ ‎【详解】C、D、在x-t图象中，斜率代表速度，故前2s内，在拐点之前0~1s内，做沿正方向的匀速直线运动，拐点之后1~2s做沿负方向的匀速运动；故C、D均错误.‎ A、B、x-t图象的纵坐标表示位置，故0~1s的位置变化为‎5m，0~2s内的位置变化为零；则A正确，B错误. 故选A.‎ ‎【点睛】本题考查对位移图象的理解，抓住坐标表示物体的位置，坐标的变化量表示位移，斜率代表速度是关键.‎ ‎3.如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力，已知木块的质量为m，细绳与木板之间装有拉力传感器，木板质量为M（传感器的质量可忽略不计），通过手拉绳子将木板从木块下匀速抽出时，弹簧测力计的示数为f，传感器的示数为F，且在该过程中木块保持静止状态，由此可知（ ）‎ A. 木板与桌面间的滑动摩擦力大小等于F B. 木块与木板间的滑动摩擦力大小等于F—f C. 该实验可测出木板与木块之间的动摩擦因数 D. 该实验可测出木板与桌面之间的动摩擦因数 ‎【答案】C ‎【解析】B．木块在水平上受水平方向右的摩擦力和弹簧秤的拉力作用，由于木块静止，所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力f，所以木块与木板间的滑动摩擦力大小f，B错误；‎ A．手拉绳子将木板从木块下匀速抽出时，对于木板受到向右的拉力F，木块给木板的向左的摩擦力，大小等于f，桌面给木板向左的摩擦力，根据匀速，木板与桌面间的滑动摩擦力大小为，A错误；‎ C．根据滑动摩擦力公式，由于木块与木板间的滑动摩擦力大小等于f ‎，则木板与木块之间的动摩擦因数 C正确；‎ D．同理，由于木板与桌面间的滑动摩擦力大小为，则木板与桌面之间的动摩擦因数 D错误。故选C。‎ ‎4.如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方自由下落。在小球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度（　　）‎ A. 变大 B. 不变 ‎ C. 变小 D. 先变大后变小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小球从某高度处自由落下，在接触弹簧之前，只受重力，做加速运动，接触弹簧后，除了受重力还会受到向上弹力，随着形变量逐渐增大，弹力逐渐增大，小球的加速度逐渐减小。当弹力等于重力时，小球速度达到最大，之后，形变量继续增大，弹力大于重力，小球做减速运动，加速度逐渐增大，所以小球先做加速，后做减速，即小球的速度先变大后变小，所以D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎5.如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A以速率=‎10m/s匀速运动，在绳与轨道成30°角时，物体B的速度大小为（　　）‎ A. ‎5 m/s B.  m/s C. m/s D. ‎20 m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据运动的合成与分解，结合A的速度与B的速度沿着绳子方向的速度大小相等，结合平行四边形定则求出物体B的速度．‎ ‎【详解】将B点的速度分解如右图所示，则有：‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎【点睛】本题考查了运动的合成分解，知道小滑块沿着绳子的速度与A的速度大小相等，方向相同．以及知道分运动与合运动具有等时性．‎ ‎6.‎2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，这是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系．如图所示，“墨子号”卫星的工作高度约为‎500km，在轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于其运动周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为θ弧度，引力常量为G，则下列关于“墨子号”的说法正确的是( )　　‎ A. 线速度大于第一宇宙速度 B. 质量为 C. 环绕周期为 D. 向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，可知“墨子号”的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误； “墨子号”卫星是环绕天体，根据万有引力提供向心力无法求出“墨子号”的质量，故B错误；卫星的角速度，则周期，故C正确；根据，可得，“墨子号”卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“墨子号”卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故D错误．所以C正确，ABD错误．‎ ‎7.如图所示，轮船的外侧悬挂了很多旧轮胎，这样做的目的是（ ）‎ A. 缩短碰撞的作用时间，从而减轻对轮船的破坏 B. 减小碰撞中轮船受到冲量，从而减轻对轮船的破坏 C. 减小碰撞中轮船的动量变化量，从而减轻对轮船的破坏 D. 减小碰撞中轮船受到的冲击力，从而减轻对轮船的破坏 ‎【答案】D ‎【解析】轮船在发生碰撞如靠岸的过程，外侧悬挂了很多旧轮胎，由动量定理知，在动量变化相同的情况下，即冲量相同，但延长了碰撞作用时间，使得撞击力变小，从而减轻对轮船的破坏，故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎8.坐落在镇江新区的摩天轮高‎88 m，假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　)‎ A. 在摩天轮转动的过程中，乘客机械能始终保持不变 B. 在最低点时，乘客所受重力大于座椅对他的支持力 C. 在摩天轮转动一周的过程中，合力对乘客做功为零 D. 在摩天轮转动的过程中，乘客重力的功率保持不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，A错误；圆周运动过程中，在最低点，由重力和支持力的合力提供向心力F，向心力指向上，所以F=N-mg，则支持力N=mg+F，所以重力小于支持力，B错误；在摩天轮转动一周的过程中，动能变化量为零，则合力对乘客做功为零，选项C正确；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，所以重力的瞬时功率在变化，D错误．故选C．‎ ‎9.一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为．若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（ ）‎ A. B. ‎ C D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】由x=0点处质点的振动图象可知该质点的运动情况，得出时刻的运动性质即可得出符合题意的选项．‎ ‎【详解】从振动图上可以看出x=0处的质点在t=时刻处于平衡位置，且正在向下振动，波沿x轴正向传播，根据走坡法，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确．‎ ‎【点睛】本题要求学生能正确的分析振动图象和波动图象；难点在于能否由波动图象中得出物体的运动方向．‎ ‎10. 声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为 A. 声波是纵波，光波是横波 B. 声波振幅大，光波振幅小 C. 声波波长较长，光波波长很短 D. 声波波速较小，光波波速很大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 波发生明显的衍射现象的条件是：孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短．由于声波的波长比较大（‎1.7cm～‎17m）和楼房的高度相近，故可以发生明显的衍射现象，而可见光的波长很小，无法发生明显的衍射现象．故只有C正确．‎ ‎11.如图所示，实线为一点电荷电场中的三条电场线，虚线与中间那条电场线垂直，a、b是位于虚线上的两点，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该点电荷带正电 B. a、b两点场强的方向可能相同 C. a点场强小于b点场强 D. 虚线为一条等势线 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．三条电场线的交点为该点电荷所在位置 可知该点电荷带负电。故A错误；‎ B．由图可知这两点的场强方向不相同。故B错误；‎ C．a点离点电荷远。由点电荷的场强公式 可知，a点的场强小，故C正确；‎ D．点电荷的等势线是以该点电荷为圆心的同心圆，不是直线，故D错误。‎ 故选Ｃ。‎ ‎12.某实验小组将灯泡的灯丝p与小灯泡A和B连接在电路中，连接方式如图所示。闭合开关后两小灯泡均正常发光，用酒精灯给灯丝加热，加热时间较短。则下列关于实验现象及其推论原因正确的是（ ）‎ A. 发现小灯泡A变暗、B变亮，原因是灯丝p的电阻变大了 B. 发现小灯泡A变亮、B变暗，原因是灯丝p的电阻变小了 C. 发现小灯泡A和B都变亮，原因是灯丝p电阻变大了 D. 发现小灯泡A和B都变暗，原因是灯丝p的电阻变小了 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】闭合开关后两小灯泡均正常发光，用酒精灯给灯丝加热，金属电阻率随温度升高而增大，灯丝电阻增大，外电路总电阻变大，回路电流减小，根据 可知，路端电压变大，故B灯电流变大，变亮；总电流减小，故A灯支路电流减小，A灯变暗。‎ 故选A。‎ ‎13.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的Ф－t图像如图所示．下列说法中正确的是（ ）‎ A. t=0时刻线圈在中性面位置 B. t=0.01s时线圈产生的感应电动势最大 C. t=0.02s时线圈磁通量的变化率为零 D. t=0.03s时线圈中的电流方向发生改变 ‎【答案】D ‎【解析】A．t=0时刻，磁通量等于零，线圈垂直于中性面，故A错误； B．t=0.01s时刻，磁通量最大，Φ的变化率为零，产生电动势为零，故B错误； C．t=0.02s时磁通量等于零，但Φ的变化率达最大，故C错误； D．t=0.03s时磁通量最大，Φ的变化率为零，产生电动势为零，线圈中的电流方向发生改变，故D正确；故选D。‎ ‎14.用传感器研究质量为‎2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0～6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示．下列说法正确的是(　　)‎ A. 0～6 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动 B. 0～6 s内物体在4 s时的速度最大 C. 物体在2～4 s时的速度不变 D. 0～4 s内合力对物体做的功等于0～6 s内合力对物体做的功 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：由a－t图象可知：图线与时间轴围成的“面积”代表物体在相应时间内速度的变化情况，在时间轴上方为正，在时间轴下方为负．物体6s末的速度 ‎，则0～6s内物体一直向正方向运动，A错误；由图象可知物体在5s末速度最大，为，B错误；由图象可知在2～4s内物体加速度不变，物体做匀加速直线运动，速度变大，C错误；在0～4s内合力对物体做的功由动能定理可知：，又，,‎ ‎0～6s内合力对物体做的功由动能定理可知：,又，‎ 则，D正确；故选D．‎ 考点：a－t图象．‎ ‎【名师点睛】根据加速度与时间的关系图线，分析质点速度随时间的变化情况，“面积”等于速度的变化量可求速度的变化量．根据在速度时间图象中，由运动学公式求位移和速度，结合动能定理进行判断．‎ ‎15.如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k。一端固定在倾角为θ的斜面底端，弓一端与物块A连接；两物块A，B质量均为m，初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A，B两物块在开始阶段时间内的v-t关系分别对应图乙中A，B图线（t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g，则（　　）‎ A. t2时刻，弹簧形变量为0‎ B. t1时刻，弹簧形变量为 C. 过程中，拉力F逐渐增大 D. 过程中，拉力F做的功比弹簧弹力做的功少 ‎【答案】D ‎【解析】A．由图知，时刻A的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得 则得 A错误；‎ B．由图读出，时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律 解得 B错误；‎ C．从开始到时刻，A与B整体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有 解得 由于x逐渐减小，故F逐渐增加，从时刻到时刻，B物体做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知 解得 拉力恒定，C错误；‎ D．时刻A、B分离临界，则A、B间弹力为零，此时二者加速度相同，从开始到时刻，对B动能定理 对A动能定理 解得 D正确。故选D。‎ 二、实验题（共2小题）‎ ‎16.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，小张同学选用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度，当金属丝的左端与毫米刻度尺的“‎0”‎刻度对齐时，右端如图甲所示；用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示；用伏安法测得多组U、I数据，做出该金属丝的伏安特性曲线如图丙所示。‎ ‎(1)金属丝的有效长度L为______cm，直径D为______mm，电阻R为______Ω。‎ ‎(2)将测得的数据代入公式____，即可求出金属丝的电阻率。（用第(1)问给出的字母表示）‎ ‎【答案】(1). 98.70 5.780 6.5 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) [1] 毫米刻度尺的最小刻度是‎1mm，需要估读到‎0.1mm，故金属丝的有效长度L为‎98.70cm。‎ ‎[2] 直径D为 ‎[3]电阻R为 ‎(2)[4]根据 ‎ ‎ 得 ‎17.用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：‎ 双量程电流表：A（量程0~‎0.6A，0~‎3A）‎ 双量程电压表：V（量程0~3V，0~15V）‎ 滑动变阻器：（阻值范围0~10Ω，额定电流‎2A）；（阻值范围0~100Ω，额定电流‎1A）‎ ‎(1)为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为______A，电压表的量程为_______V，应选用滑动变阻器________（填写滑动变阻器符号）。‎ ‎(2)根据图甲将图乙中的实物正确连接，注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连线_____________。‎ ‎(3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图丙中画出了U-I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=_____V（保留3位有效数字），内电阻r=______Ω（保留2位有效数字）。‎ ‎(4)引起该实验的系统误差的主要原因是（ ）‎ A.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小 B.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大 C.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小 D.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大 ‎(5)某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，经过正确的操作获得了若干组实验数据，据此描绘出的U-I图像（其中U、I分别为电压表和电流表的读数）如下图中的实线所示______。‎ A. B. ‎ C. D。‎ ‎【答案】 (1). 0~‎0.6A 0~3V (2). ‎ ‎(3). 1.45 1.3 (4). A (5). B ‎【解析】 (1)[1][[2][3]由于是一节旧电池，电动势小于1.5V，因此电压表选3V量程；回路电流不会太大，因此选电流表量程为0~‎0.6A即可；而为了便于调节，滑动变阻器选。‎ ‎(2)[4]闭合电键前，滑动变阻器应调到最大值，注意电压表量程和电流表量程，电路图连接如图所示 ‎(3)[5][6]根据路端电压与电流的关系 可知，图象在纵轴的截距为电池的电动势，斜率的绝对值等于内阻，由图象可得 ‎，Ω ‎(4)[7]引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用，使得流过电流表的电流比流过电源内阻的电流小，故A正确，BCD错误。‎ 故选A ‎(5)[8]真实的流过电源的电流比流过电流表的稍大，因此真实的图象应该在测量值的上方，但短路电流时，路端电压为0，电压表没有分流作用，与真实值相等，故B正确，ACD错误。‎ 故选B 三、解答题（共3小题）‎ ‎18.如图所示，将一个小球从水平地面O点正上方某处，以v0=‎10m/s的初速度水平抛出，小球落在水平地面上A点，O、A两点相距x=‎20m，不计空气阻力，求：‎ ‎(1)小球在空中运动的时间t；‎ ‎(2)抛出点距离水平地面的高度h。‎ ‎【答案】(1)2s；(2) ‎‎20m ‎【解析】（1）小球做平抛运动，则在水平方向有 x = v0t 得t = 2s ‎ ‎（2）小球做平抛运动，在竖直方向有 得h =‎‎20m ‎19.如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为L，其左端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触。现杆在水平向右、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离d时，速度恰好达到稳定状态（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，不计一切摩擦。试求：‎ ‎(1)导体杆达到稳定状态时，ab杆的速度大小；‎ ‎(2)导体杆从静止开始沿导轨运动距离d的过程中电阻R产生的热量。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】 (1)设稳定时速度为 产生的感应电动势 回路的感应电流 导体棒所受安培力 稳定时有 以上各式联立解得 ‎(2)设导体杆从静止到开始沿导轨运动距离d时回路产生的热量为Q，由能量守恒可知 电阻R上产生的热量 联立可得 ‎20.如图所示，质量为M的平板车P，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处．，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M∶m=4∶1，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大？‎ ‎（2）小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大？‎ ‎（3）平板车P的长度为多少？‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小球与Q碰前的速度为v0，小球下摆过程机械能守恒：‎ 解得 ‎（2）小球与Q进行弹性碰撞，质量又相等，二者交换速度．‎ 小物块Q在平板车P上滑动的过程中，Q与P组成的系统动量守恒：‎ 其中，‎ 解得 ‎（3）对系统由能量守恒：解得