湖南省株洲市第二中学2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

湖南省株洲市第二中学2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

株洲市二中2020年上学期高二期中考试试卷 ‎ 物理 一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。）下列第1-16题为所有考试必答题。‎ ‎1. 下列单位属于国际单位制的基本单位的是 A. 牛顿 B. 焦耳 C. 米 D. 米/秒 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位，故C正确 考点：考查了力学单位制 ‎【名师点睛】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的．‎ ‎2.初中物理课中我们学习过一个重要的物理量“压强”，它的单位是“帕斯卡”符号“Pa”，以下用国际单位制中基本单位表达“帕斯卡”正确的是（　　）‎ A. kg/s2m B. kg/s2m3 C. kgm3/s2 D. kgm/s2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：，故选A．‎ 考点：单位制 ‎【名师点睛】此题考查了单位制，要知道物理学中各个物理量都有自己的国际单位，不要将单位相互混淆，同时要记住国际单位制中的基本单位：米、千克、秒。‎ ‎3.两个共点力的大小分别为4N和8N，这两个共点力的合力的值可能是 A. 3N B. 8N C. 13N D. 15N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】两力合成时，合力范围为：|F1-F2|≤F≤F1+F2；故合力范围为：4N≤F≤12N；所以可能的为B。‎ ‎4.一小球在周长为4m的圆形轨道上运动，从某点开始绕行一周又回到该点，则小球的 A. 位移大小是0，路程是4m B. 位移大小和路程都是4m C. 位移大小是4m，路程是0‎ D. 位移大小和路程都是0‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在周长为4m的圆形轨道上运动，从某点开始绕行一周又回到该点，初末位置重合，所以位移为0，路程等于周长，即s=4m。故A正确，BCD错误。‎ ‎5.玩具汽车在水平面上运动有如下四种情形，所受合力为零的情形是（　　）‎ A. 做匀速直线运动 B. 做匀速圆周运动 C. 做匀加速直线运动 D. 做匀减速直线运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：根据牛顿第一定律，即当物体合力为零或者不受外力作用时，物体将保持静止或者匀速直线运动状态，所以A正确；‎ 考点：考查了对牛顿第一定律的理解 ‎6.关于加速度，下列说法中不正确的是 A. 速度变化量越大，加速度一定越大 B. 速度变化越快，加速度一定越大 C. 速度变化率越大，加速度一定越大 D. 单位时间内速度变化量越大，加速度一定越大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据可知速度变化量越大，加速度不一定越大；速度变化越快，加速度一定越大；速度变化率越大，加速度一定越大；单位时间内速度变化量越大，加速度一定越大；故选项A错误，BCD正确；此题选择不正确的选项，故选A.‎ ‎7.某同学做“用打点计时器测速度”的实验，下列说法正确的是 A. 电磁打点计时器使用的是直流电源 B. 当电源频率是50Hz时，打点计时器每隔O.02s打一个点 C. 如果纸带上打出的点迹不均匀，则点迹密集的地方表示速度较大 D. 利用打出的一条纸带画出的速度图像如图所示，由图像可看出物体做匀速直线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】电磁打点计时器使用的是交流电源，故A错误；当电源频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02s打一个点，故B 正确；相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较小，故C错误；速度-时间图象中速度大小是变化的，所以物体做的是变速直线运动，故D错误；‎ ‎8.一质点位于原点处，t=0时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是 A. 0~2s内和0~4s内，质点的运动时间相同 B. 第3s内和第4s内，质点加速度方向相反 C. 第3s内和第4s内，质点的位移大小和方向均相同 D. t=4s时，质点在x=3m处 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】0~2s内和0~4s内，质点的运动时间不相同，选项A错误；直线的斜率等于加速度，可知第3s内和第4s内，质点加速度的方向相同，选项B错误；图像的“面积”表示位移，则第3s内和第4s内，质点的位移大小相同、方向相反，选项C错误；t=4s时，质点的位移，即此时质点在x=3m处，选项D正确.‎ ‎9.以8m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得的加速度，刹车后第2s内，汽车走过的路程为 A. 18m B. 10m C. 8m D. 2m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车速度减为零的时间为：，则刹车后第2s内的位移等于最后1s内的位移，采用逆向思维，有：，故D正确，ABC错误。‎ ‎10.机车A拉着一节车厢B向右行驶．用FAB和FBA分别表示A对B和B对A的作用力，则FAB和FBA的大小关系是（ ）‎ A. FAB＞FBA B. FAB＜FBA C. FAB=FBA D. 无法确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 解：A对B和B对A的作用力是一对相互作用力，故FAB=FBA，‎ 故选C ‎【点评】判断两个力是否是相互作用力，关键是抓住相互作用力的条件．‎ ‎11.如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为0.2kg的小球时，弹簧的伸长量为8cm；当弹簧下端悬挂质量为0.3kg的小球时，弹簧的伸长量为（弹簧始终未超出弹性限度）‎ A. 10cm B. 12cm C. 14cm D. 16cm ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】当弹簧下端挂的重物时，弹簧的拉力等于重物的重力，当下端悬挂在质量为0.2kg的小球时，弹簧的伸长量为8cm，据胡克定律得：‎ ‎；弹簧下端悬挂质量为0.3kg的小球时，弹簧的伸长量据胡克定律得：，故选B。‎ ‎12.如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面上接触，并处于静止状态，则小球受到的力是（　　）‎ A. 重力、绳的拉力 B. 重力、绳的拉力、斜面的弹力 C. 重力、斜面的弹力 D. 绳的拉力、斜面的弹力 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 因为绳子拉紧，所以小球只受到重力和绳子的拉力作用，A正确，也可以假设斜面对小球有力的作用，则小球受到重力，绳子的拉力，和垂直斜面方向向上的支持力，则三个力的合力在水平向右方向肯定有分量，故小球不会保持静止状态，所以假设不成立 思路分析：本题考查了受力分析，注意题中的绳子的状态，‎ 试题点评：抓住绳子的状态是关键，本题易错选B，就是因为没有把握好绳子的状态 ‎13.质量为60kg的某人以3m/s的速度运动，质量为100g的子弹以600m/s的速度飞行，则下列说法正确的是 A. 人的惯性大 B. 子弹的惯性大 C. 人和子弹的惯性一样大 D. 无法判断 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】质量是惯性大小的量度，因为人的质量大于子弹的质量，可知人的惯性大，故选A.‎ ‎14.射击时，子弹在枪筒中的运动可以看作匀加速直线运动，已知子弹的的初速度为零，加速度为，在枪筒内运动的位移为，根据以上条件，不能求出的物理量是：‎ A. 子弹射出枪口时的速度 B. 子弹在枪筒内运动的时间 C. 子弹在枪筒内运动的平均速度 D. 子弹射出枪口时的动能 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：子弹是从静止开始做匀加速直线运动的，所以根据速度位移公式可得子弹射出枪口的速度为，A正确，‎ 根据公式可得子弹的运动时间为，B正确；‎ 子弹在枪筒中的平均速度为，C正确 因为不知道子弹的质量，所以无法求解子弹的动能，D错误 故选D 考点：考查了匀变速直线运动的规律 点评：关键是对匀变速直线运动的相关公式正确掌握，基础题，比较简单 ‎15.固定的粗糙斜面上有一个静止的木箱，某同学用平行于斜面向上的力F推木箱，但没有推动。则木箱受到的摩擦力 A. 方向一定平行于斜面向上 B. 方向一定平行于斜面向下 C. 大小一定为零 D. 大小可能为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 设木块的重力为G，斜面的倾角为α，讨论如下：①若F=Gsinα，木块相对斜面没有运动趋势，不受静摩擦力；②若F＞Gsinα，木块相对斜面有向上的运动趋势，静摩擦力沿斜面向下；③若F＜Gsinα，木块相对斜面有向下的运动趋势，静摩擦力沿斜面向上；故A、B、C错误，D正确；故选D．‎ ‎【点睛】本题根据平衡条件分析静摩擦力的方向情况，关键是要进行讨论，不能思维定势，认为木块受到的摩擦力一定沿斜面向下．‎ ‎16.一个质量为m的皮球用一根轻质细绳悬挂在光滑的竖直墙面上，已知细绳与墙壁的夹角为，若细绳的拉力为，墙对球的支持力为下列说法正确的是 A. 绳子的拉力与球的重力是一对平衡力 B. 墙对球的弹力和球对墙的压力为一对平衡力 C. 若增加悬绳的长度，则拉力将会增大 D. 若增加悬绳的长度，则支持力将会减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小球受力如图所示 可知绳子的拉力与球的重力不是一对平衡力，选项A错误；墙对球的弹力和球对墙的压力为一对作用与反作用力，选项B错误；根据平衡条件可知，绳子对圆球的拉力大小，FN=mgtanθ；若增加悬绳的长度，则θ变小，可知拉力FT将会减小，支持力FN将会减小，C错误，D正确；‎ 二、非选择题（包括必考题和选考题两部分。第17~22题为必考题，每个试题考生都必须作答。第23题、第24题为选考题，考试选其中一题作答即可）‎ ‎17.用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与 1两点间距离x1=30mm，3与4两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间的时间间隔是 s, 0与1两点间的平均速度为 m/s，若小车作匀加速直线运动，则其加速度大小为 m/s2。‎ ‎【答案】0.1s 0.3m/s 0.6m/s2‎ ‎【解析】‎ 试题分析：，小车在0与1两点间平均速度 在2与3两点间平均速度为，速度在增加，做加速运动 考点：考查了平均速度的计算 点评：在分析平均速度时，需要找出对应的位移和所用的时间 ‎18.在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，采用的实验方法是__________。研究物体加速度与质量的关系时，应保持物体的_______（填“合力”或“质量”）不变。‎ ‎【答案】 (1). 控制变量 (2). 合力 ‎【解析】‎ ‎【详解】在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，采用的实验方法是控制变量法。研究物体加速度与质量的关系时，应保持物体的合力不变。‎ ‎19.某同学手持一块橡皮泥，将它从离地面1.5m高处由静止释放，不计空气阻力，取重力加速度，则0.1s末橡皮泥的速度大小为_______m/s，4s内橡皮泥下落的位移大小为______m ‎【答案】 (1). 1m/s (2). 1.5m ‎【解析】‎ ‎【详解】自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，根据速度时间关系公式，有：v=gt=10×0.1=1m/s；根据位移时间关系公式，有：h＝gt2，得：，则4s内橡皮泥已经落到地面，故4s内其位移大小为1.5m.‎ ‎20.篮球是一项很受欢迎的运动。“上篮”是篮球中的一种动作，指进攻到篮下的位置跳起，把篮球升起接近篮筐的位置，再以单手将球投进。其中跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程。蹬地的过程中，运动员处于________状态；离地上升的过程中，不计空气阻力，运动员处于________状态（两空均选填“超重”、“失重”或“完全失重”）。‎ ‎【答案】 (1). 超重 (2). 完全失重 ‎【解析】‎ 蹬地的过程中，运动员加速向上运动，加速度向上，处于超重状态；离地上升的过程中，不计空气阻力，运动员的加速度为向下的g，处于完全失重状态.‎ 点睛：本题主要考查了对超重失重现象的理解，知道加速度向上时为超重，加速度向下为失重；人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对地面的压力变了．‎ ‎21.一个质量为m=60kg的人站在电梯内，当电梯沿竖直方向从静止开始匀加速下降时，人的受力情况如图所示，其中电梯底板对人的支持力为 ‎，取重力加速度。求：‎ ‎（1）电梯加速度的大小a；‎ ‎（2）电梯运动时间t=0.5s时，电梯的速度大小。‎ ‎【答案】（1）2m/s2（2）1m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）人受重力和支持力，根据牛顿第二定律，加速度为：mg-FN=ma 解得：a=2m/s2‎ ‎（2）人做匀加速直线运动，根据速度时间关系公式，有：v=at=2×0.5 m/s=1m/s ‎22.如图所示，一质量为0.4kg的小物块，其初速度为2m/s，在与斜面平行的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速直线运动，经2s时间物块由A点运动到B点，到达B点的速度为4m/s，已知物块与斜面的动摩擦因数，斜面的倾角30°，g取，斜面保持静止.求：‎ ‎（1）物块的加速度大小；‎ ‎（2）拉力F的大小。‎ ‎【答案】（1）1m/s2（2）4.4N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式，有物块的加速度为 ‎（2）对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：‎ 平行斜面方向：F-mgsinθ-Ff=ma 垂直斜面方向：FN-mgcosθ=0‎ 其中：Ff=μFN 联立解得：F=4.4N ‎23.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是_________‎ A. M、N点的场强 B. 粒子在M、N点的加速度 C. 粒子带负电 D. 粒子带正电 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以有EM＜EN．故A错误；‎ B．M处场强小，粒子受到的电场力小，由牛顿第二定律知加速度也小，即有 aM＜aN．故B错误；‎ CD．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，所以粒子为正电荷，故C错误，D正确；‎ ‎24.通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电流强度不变，电阻为2R，则在时间内产生的热量为__________‎ A. Q B. 2Q C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据Q=I2Rt得，电流强度不变，电阻变为原来的2倍，时间变为原来的，则热量仍为Q不变．故A正确，BCD错误。‎ ‎25.下列关于电场、磁场的说法正确的是_______‎ A. 电场、磁场看不见、摸不着，所以它们不存在 B. 电场和磁场都可以对运动点和产生力的作用 C. 电场线和磁感线都是为了形象描述电场和磁场，是客观存在的 D. 电场线和磁感线都不闭合 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场、磁场看不见、摸不着，但它们是真实存在的物质，选项A错误；‎ B．电场和磁场都可以对运动点和产生力的作用，选项B正确；‎ C．电场线和磁感线都是为了形象描述电场和磁场而假想的曲线，不是客观存在的，选项C错误；‎ D．磁感线是闭合的，而电场线不闭合，选项D错误.‎ ‎26.下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是：（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力方向由左手定则进行判断。‎ 根据左手定则可知：‎ A、图中洛伦兹力方向应该向上；错误 B、图中电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系符合左手定则；正确 CD、图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上，不受洛伦兹力；错误 故选B 考点：判断洛伦兹力的方向 点评：容易题。注意带电粒子在磁场中的运动受洛伦兹力的条件及安培定则的应用 ‎27.如图所示，在真空中有A、B两个带电小球，A被固定，B被一绝缘轻线悬挂于O点。当B静止时，A、B在同一水平线上，轻线与竖直方向的夹角为，A、B球均可视为点电荷，则小球B带_____（填“正电”“负电”或“不带电”），若增大球A的电荷量，则夹角将_______（填“增大”“减小”或“不变”）。‎ ‎【答案】 (1). 正电 (2). 增大 ‎【解析】‎ ‎【详解】由图知B球受到A球的排斥力作用，则小球B带正电．根据库仑定律知增大A球或B球的带电量，可增大两球之间的库仑力，则可使θ角变大．‎ ‎28.如图所示，水平放置的平行金属导轨，表面光滑，宽度L为0.1m，磁感应强度B=0.4T，在其上放一金属棒，棒与导轨垂直，且通有大小为5A、方向由a流向b的电流，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，且金属棒在外力作用下保持静止状态，试求：‎ ‎①金属棒所受安培力的大小；‎ ‎②金属棒所受安培力的方向。‎ ‎【答案】①0.2N；②水平向左。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①金属棒所受安培力的大小：F=BIL=0.4×5×0.1N=0.2N；‎ ‎②根据左手定则可知，金属棒所受安培力方向水平向左。‎ ‎29.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用、、和、、分别表示a、b、c三点的电势和场强，则以下关系式中正确的是______‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知φa＞φb＞φc，故A正确；‎ BD．只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小，故BD错误；‎ C．对于匀强电场，两点间的电势差U=Ed，由于电场线的疏密情况无法确定，两点间的电势差的公式U=Ed也不能适用，不能判断电势差的关系，故C错误。‎ ‎30.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r。当可变电阻的滑片P向a移动时，电压表的示数与电压表的示数的变化情况是________‎ A. 变大，变小 B. 变大，变大 C. 变小，变大 D. 变小，变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当变阻器滑片向a移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，电流I变大，则路端电压U=E-Ir，E，r不变，U减小，电压表V1读数变小；R1的电压U1=IR1变大，电压表V2变大。故选C。‎ ‎31. 关于欧姆表，下列说法正确的是（ ）‎ A. 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的 B. 由于电流和电阻成反比，所以刻度盘上的刻度是均匀的 C. 使用欧姆表时，指针偏转越大，读数越准确 D. 当换用不同倍率的欧姆档去测量电阻时，可不必再进行电阻调零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：欧姆表内部有电源，与被测电阻组成了闭合回路，A正确；电流 不成反比，所以刻度盘上的刻度是不均匀的，B错误；由于刻度盘上的刻度是不均匀的，左侧刻度比较密集，右侧刻度比较稀疏，只有中间的刻度比较均匀，故指针指中央刻度附近，读数比较准确，故选项C错误；每次换挡后都必须重新进行短接调零，故D错误。‎ 考点：用多用电表测电阻 ‎【名师点睛】欧姆表内部有电源，刻度盘不均匀，每次换挡都要短接调零，欧姆表的零刻度在最右边；本题考查了欧姆表的构造和使用方法，是实验的基本考查仪器，要重点掌握。‎ ‎32.质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是__________‎ A. M带负电，N带正电 B. M的速率小于N的速率 C. 洛伦兹力对M、N做正功 D. 无法比较M、N运行时间长短 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；‎ B．粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速度率大于N的速率，故B错误；‎ C．洛伦兹力始终与速度的方向垂直，不做功，故C错误；‎ D．粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误。‎ ‎33.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，电容器已带电，若增大两极板间的距离，指针张角_____（填“增大”、“减小”或“不变”），A、B两板间的场强大小_____（填“增大”“减小”或“不变”）。‎ ‎【答案】 (1). 增大 (2). 不变 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 已充电的平行板电容器电量不变；静电计测量电势差的大小，电容器板间的电势差越大；根据电容器电容的决定分析电容的变化，由电容的决定式分析板间电势差的变化；根据U=Q/C判断电势差的变化，根据E=U/d判断两极板间电场强度的变化。‎ ‎【详解】增大两极板之间的距离，由电容的决定式可知，电容减小，电容器的电量不变，由分析可知，则极板电压U增大，那么指针张角增大；根据，因此两极板间的场强与极板间距无关，即电场强度不变。‎ ‎【点睛】本题要抓住电容器的电量不变，由电容的决定式和定义式结合分析电容器动态变化问题，再根据E=U/d 判断两极板间电场强度的变化。‎ ‎34.如图所示，水平放置的两根平行金属导轨相距L=0.6m，上面有一金属棒PQ垂直导轨放置，并处于竖直向上匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小B=1T，与导轨相连的电源电动势E=4.5V，内阻r=1.0Ω，电阻R=8.0Ω，其他电阻不计。闭合开关S后，金属棒PQ仍然静止不动。求：‎ ‎①金属棒PQ所受的安培力；‎ ‎②金属棒PQ所受的静摩擦力的大小 ‎【答案】①0.3N；②0.3N ‎【解析】‎ ‎【详解】①根据闭合电路欧姆定律：‎ 根据安培力公式：F=BIL=1×0.5×0.6=0.3N；‎ ‎②根据平衡条件：f=F=0.3N