河南省通许县丽星中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

河南省通许县丽星中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

河南省通许县丽星中学2020学年高二上学期期中考试物理试 ‎ 注意事项：‎ ‎1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）。满分110分，考试时间80分钟。‎ ‎2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，否则无效。‎ ‎3.回答第Ⅱ卷时，请用直径0.5毫米黑色签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，否则作答无效。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共50分）‎ 一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符 合题目要求，第7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分。‎ ‎1. 建筑工人用简单的定滑轮装置将工件从地面提升并运送到楼顶．如图所示，设当重物提升到一定高度后，工人甲拉紧绳索不动，乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶，不计滑轮的摩擦力，则工件在向左移动过程中 A. 楼顶对乙的摩擦力不变 B. 绳索对甲的拉力不断减小 C. 楼顶对甲的支持力不变 D. 楼顶对甲的摩擦力大于楼顶对乙的摩擦力 ‎【答案】D ‎【解析】当乙把工件拉开一个小角度θ后，工件的受力如图：‎ A. 绳子与竖直方向夹角为θ,则有,当θ角增大,则F1增大，绳子对乙的拉力增大，则乙受到楼顶的摩擦力也增大，故A错误；‎ B. 开始的时候绳子对甲的拉力大小等于物体重力,后来当θ角增大，绳子对甲的拉力，增大，故B错误；‎ C. 甲在楼顶受到重力、楼顶的支持力和摩擦力、以及绳子的拉力，竖直方向楼顶对甲的支持力加上绳子对甲的拉力在竖直方向的分力与重力大小相等方向相反，由于绳子对甲的拉力增大，楼顶对甲的支持力减小，故C错误；‎ D. 可用极端法,先分析乙在图上位置f=0,再分析乙在甲位置f乙=f甲,所以在移动的过程中,是始终小于f甲的。故D正确；‎ 故选：D。‎ 点睛：对工件进行受力分析，然后根据受力平衡，及平行四边形定则即可求解两个绳子拉力的变化，然后分别对甲和乙进行受力分析即可。‎ ‎2. 在街头的理发店门口，常可以看到一个转动的圆筒，如图所示，外表有螺旋斜条纹，人们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动使眼睛产生的错觉。假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）为d，如果观察到条纹以速度v向上运动，则从上往下看圆筒的转动情况是 A. 顺时针转速 B. 顺时针转速 C. 逆时针转速 D. 逆时针转速 ‎【答案】B 考点：考查了匀速圆周运动规律的应用 ‎3. 如图所示，在匀强电场中有矩形ABCD，其中AD边长大于AB边长，其顶点A的电势为0V﹑顶点B的电势为-2V﹑顶点C的电势为0V，以下说法正确的是：‎ A. D点的电势为-2V B. D点的电势为2V C. 电场的方向在AC连线的方向上 D. 电场的方向在BD连线的方向上 ‎【答案】B ‎【解析】AB、连接AC和BD交于O点，O是AC和BD的中点，根据运强电场的特点，，可得=2V；A错误，B正确；‎ CD、因为A、C电势相等，AC是一条等势线，电场线与等势线垂直，所以既不沿AC方向，也不沿BD方向，C错误，D错误。‎ 故选：B。‎ ‎4. 一个物体沿直线运动，从t＝0时刻开始，物体的－t的图象如图所示，图线与横、纵坐标轴的交点分别为－1 s和0.5 m/s，由此可知 A. 物体做速度大小为0.5 m/s的匀速直线运动 B. 物体做变加速直线运动 C. 物体做匀加速运动，加速度的大小为1 m/s2‎ D. 物体做匀减速运动，初速度大小为0.5 m/s ‎【答案】C ‎【解析】由图得：‎ 由得：‎ 可得： a=1m/s2 ，v0=0.5m/s，可知，物体的加速度不变，做匀加速直线运动。故ABD错误，C正确。‎ 点睛：由图象写出与t的关系式，对照匀变速直线运动的位移时间公式得到加速度和初速度，从而分析物体的运动性质。‎ ‎5. 弹簧固定在竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知球B质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角．OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，现将轻质细线剪断的瞬间(重力加速度为g)：‎ A. 弹簧弹力大小 B. 球B的加速度为g C. 球A受到的支持力为 D. 球A的加速度为 ‎【答案】D ‎【解析】A、隔离对B分析，根据共点力平衡得：‎ 水平方向有：‎ 竖直方向有：，‎ 则 ，弹簧弹力，A错误；‎ B、轻绳剪断后，，另两个力不变，此时：，B错误；‎ C、轻绳剪断后，，沿圆弧切线和沿半径方向处理力，瞬间速度为零，沿半径方向合力为零，有：，C错误；‎ D、沿切线方向，，D正确；‎ 故选D。‎ ‎6. 如图所示，a、b为竖直正对放置的平行金属板构成的偏转电场，其中a板带正电，两板间的电压为U，在金属板下方存在一有界的匀强磁场，磁场的上边界为与两金属板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁场范围足够大，磁场的磁感应强度大小为B，一带正电粒子以速度v0从两板中间位置与a、b平行方向射入偏转电场，不计粒子重力，粒子通过偏转电场后从PQ边界上的M点进入磁场，运动一段时间后又从PQ边界上的N点射出磁场，设M、N两点距离为x（M、N点图中未画出），从N点射出的速度为v，则以下说法中正确的是 A. 只增大带电粒子的比荷大小，则v减小 B. 只增大偏转电场的电压U的大小，则v减小 C. 只减小初速度v0的大小，则x不变 D. 只减小偏转电场的电压U的大小，则x不变 ‎【答案】D ‎【解析】粒子在电场中，水平方向；竖直方向， ； ，解得 ，则只增大带电粒子的比荷大小，则v增大，选项A错误；只增大偏转电场的电压U的大小，则E变大，v变大，选项B错误；减小初速度v0的大小，则导致进入磁场的速度减小，由半径公式R=，可知，导致半径减小，则x也减小，故C错误；减小偏转电场的电压U的大小，设速度与磁场边界的夹角为θ，则由半径公式 ，结合几何关系，可得：x=2Rsinθ= ，则会导致x不变，故D正确；故选D．‎ 点睛：考查粒子做类平抛运动与匀速圆周运动的处理规律，掌握圆周运动的半径公式，注意运动的合成与分解的方法．‎ ‎7. “雪龙号”南极考察船在由我国驶向南极的过程中，经过赤道时测得某物体的重力是G1，在南极附近测得该物体的重力是G2。已知地球的自转周期为T，引力常量为G，假设地球可视为质量分布均匀的球体，由此可求得 A. 地球的密度为 B. 地球的密度为 C. 当地球的自转周期为T时,放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力 D. 当地球的自转周期为T时,放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：在两极物体不随地球自转，故受到的重力等于地球对其的引力，在赤道引力与支持力的合力提供向心力，联立方程解题，在赤道上物体受到的万有引力完全充当向心力时，放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力 在两极物体受到的重力等于地球对其的引力，故有①‎ 在赤道引力与支持力的合力提供向心力，②，地球的密度③，联立解得，A错误B正确；在赤道上万有引力完全充当向心力时，物体将“飘”起来，即④，联立①②④解得，故C正确D错误。‎ ‎8. 如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则 A. W＝mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 B. W＝mgR，质点恰好能到达Q点 C. 质点再次经过N点时，对N点压力大于2mg D. 要使质点能到达Q点上方R处，应在P点上方2R处释放质点 ‎【答案】AC ‎【解析】A、质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为，故由牛顿第二定律可得：，解得：；那么对质点从静止下落到N的过程应用动能定理可得：；由于摩擦力做负功，故质点在半圆轨道上相同高度时在NQ上的速度小于在PN上的速度，所以，质点对轨道的压力也较小，那么，摩擦力也较小，所以，质点从N到Q克服摩擦力做的功，所以，质点在Q的动能大于零，即质点到达Q点后，继续上升一段距离，故A正确，B错误；‎ C、由于摩擦力做负功，故质点在QN上运动，在同一位置时下滑速度小于上滑速度，所以，质点对轨道的压力也较小，那么，摩擦力也较小，所以，质点从Q到N克服摩擦力做的功；所以，质点从静止到再次经过N点，克服摩擦力做功为：‎ 故由动能定理可得：；‎ 所以，由牛顿第二定律可得质点受到的支持力为：，故由牛顿第三定律可得：质点再次经过N点时，对N点压力大于，故C正确；‎ D、要使质点能到达Q点上方R处，设在P点上方h处释放质点，那么由动能定理可得：，所以，，故D错误。‎ 点睛：经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。‎ ‎9. 如图所示，开始静止的带电粒子带电荷量为+q，质量为m （不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入右侧的边长为L的正方形匀强磁场区域（PQ的连线经过AD边、BC边的中点），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，若带电粒子只能从CD边射出，则 A. 两板间电压的最大值 B. 两板间电压的最小值 C. 能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最短时间 D. 能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间 ‎【答案】AD ‎【解析】A. 粒子打在C点的半径最大,由几何关系： ,从而求得最大半径r=5L/4,由半径公式求得最大速度。在加速电场中：,‎ 从而求得最大电压，即A选项正确；‎ B. 粒子打在D点时半径最小，同理也可以求出最小速度及对应的最小电压，所以选项B错误；‎ CD. 打在D点的粒子恰好偏转90∘,运动时间最长,为T/4=πm/Bq，所以选项C错误，D正确；‎ 故选：AD。‎ ‎10. 如图所示，光滑固定金属导轨与水平面成一定角度θ，将完全相同的两个导体棒P、Q相继从导轨顶部同一位置M处无初速释放，在导轨中某部分（图中两虚线之间）有一与导轨平面垂直的匀强磁场。已知P棒进入磁场时恰好做匀速运动，则从P棒进入磁场开始计时，到Q棒离开磁场（设导轨足够长，除P、Q杆外其余电阻不计），P棒两端电压随时间变化的图像可能正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】因导体棒P、Q完全相同,又是从导轨顶部同一位置M处无初速释放,所以P、Q在进入磁场时的速度大小是相等的,当P进入磁场,而Q还没有进入磁场的过程中,P做匀速直线运动,设此时的电动势为E,由闭合电路的欧姆定律可得P两端的电压为E/2，且保持不变。‎ 当Q进入磁场时，分为两种情况来分析：‎ Ⅰ、当Q进入磁场时,P已经出了磁场,所以在PQ都不在磁场中时,P的两端的电压为零,当Q进入磁场后,产生的电动势也为E,此时P的两端的电压仍为E/2，当Q离开磁场时，电压为零，选项A是有可能的。‎ Ⅱ、当Q进入磁场时,P还没有出磁场,此时PQ会以相同的速度开始做匀加速直线运动,回路中没有电流,所以P两端的电压等于P产生的电动势,因PQ都在做匀加速直线运动,所以电压是从E均匀增加的,当P到达磁场的边缘时,设产生的电动势为E′,P离开磁场时,只有Q在切割磁感线,此时P两端的电压为Q产生的电动势的一半,即为E′/2，此后Q将做加速度减小的减速运动，P两端的电压也就逐渐减小，且随Q的加速度的减小，电压减小的幅度也越来越小，所以选项C是有可能的，BD不可能。‎ 故选：AC。‎ 第Ⅱ卷（非选择题 共60分）‎ 三、实验题：本题共2题，共15分 ‎11. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点放置带有长方形遮光条的滑块，其总质量为M，左端由跨过光滑定滑轮的轻质细绳与质量为m的小球相连；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的时间t，用L表示A点到光电门B处的距离，d表示遮光片的宽度，将遮光片通过电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．‎ ‎（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图乙所示，由此读出d=______cm．‎ ‎（2）某次实验测得气垫导轨的倾斜角为θ，重力加速度用g表示，滑块从A点到B点过程中，m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=______，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=______，在误差允许的范围内，若△Ek=△Ep，则可认为系统的机械能守恒．‎ ‎ ‎ ‎【答案】 (1). 3.030 (2). (3). ‎ ‎【解析】试题分析：（1）宽度d的读数为：3cm+6×0．05mm=3．030cm；‎ ‎（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．‎ 滑块通过光电门B速度为：；滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：；系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgL-MgLsinθ；比较△Ep和△Ek，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的．‎ 考点：验证机械能守恒定律 ‎12. （1）某实验小组要对未知电阻Rx进行测量先用多用电表进行粗测，若多用电表的电阻档有三个倍率，分别是用×10档测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应换到_____档。（填×1或×100）。换档后应先________（填缺少的步骤），之后用表笔连接待测电阻进行读数，由表盘刻度读得该电阻的阻值是______Ω。‎ ‎（2）该小组成员用下列部分仪器对上题中电阻Rx进一步测量，可供使用的器材如下：‎ 电流表A1，量程0.1A，内阻很小，可忽略，‎ 电流表A2，量程3mA，内阻很小，可忽略，‎ 定值电阻R0=1 kΩ 滑动变阻器R1，最大电阻为10Ω，额定电流1A，‎ 滑动变阻器R2，最大电阻为500Ω，额定电流0.2A，‎ 电源电动势E=3V，内阻很小，‎ 电键S、导线若干 要求实验中电表示数从零调起，可获得多组测量数据，测量结果尽量准确，实验操作方便。‎ ‎①由实验要求应选择的滑动变阻器为_______________‎ ‎②在虚线框内画出测量电路的原理图。‎ ‎③若I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，被测电阻Rx的表达式Rx=__________‎ ‎【答案】 (1). ×1 (2). 红黑表笔短接调零 (3). 30.0 (4). (5). (6). Rx=）或 ‎【解析】 (1)欧姆表的零刻度在右边，偏角大，说明待测电阻阻值小，应换小倍率×1挡，红黑表笔短接，重新欧姆调零后测量；‎ 欧姆表的读数为：示数×倍率=30×1=30Ω.‎ ‎(2)①要求实验中电表示数从零调起,故滑动变阻器采取分压接法,为方便调节选取小阻值即可,即R1；‎ ‎②由于没有电压表,可以将小量程电流表A2与定值电阻串联改装成电压表使用,电流表A1‎ 可以内接也可以外接，由题意要求实验中电表示数从零调起，故采用滑动变阻器分压接法，实验电路图如图：‎ ‎③若电路图为左图,根据欧姆定律：‎ 若电路图为右图,根据欧姆定律：‎ 三、计算题：本题共3小题，共45分 ‎13. 《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏，游戏中的故事也相当有趣，如图甲所示，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设：小鸟被弹弓沿水平方向弹出，如图乙所示，若h1＝0.8 m，l1＝2 m，h2＝2.4 m，l2＝1 m，(取重力加速度g＝10 m/s2)‎ ‎（1）小鸟飞出后能否直接打中肥猪的堡垒？请用计算结果进行说明。‎ ‎（2）如果弹弓高度可以调整，使小鸟恰好通过台面的草地的右侧边缘击中肥猪的堡垒，求小鸟的速度和弹弓的高度。‎ ‎【答案】(1) 小鸟不能直接击中堡垒(2) ‎ ‎【解析】(1)假设小鸟刚好擦着台面草地的边缘，由平抛运动公式，得：‎ v0=5m/s 落到地面草地时，‎ 解得：‎ 所以小鸟不能打中肥猪，直接掉在台面的草地上。‎ ‎(2) 如果小鸟从离台面h弹出，刚好擦着台面草地的边缘又击中肥猪的堡垒，则：‎ 联立解得：v0=；h=1.92m。‎ ‎【名师点睛】‎ 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，求出水平位移，即可明确能否击中； 如要求小鸟刚好擦着台面草地的边缘又击中肥猪的堡垒，根据平抛运动的规律列方程求解即可。‎ ‎14. 在竖直平面内有一直角坐标系xoy，Ox水平，Oy竖直．在坐标轴上有两点P、Q，其中P（0，h），Q（L，0）且h

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