湖北省荆门龙泉中学2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

湖北省荆门龙泉中学2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

湖北省荆门龙泉中学2020高二下学期期中考试 ‎ 物理试卷 一、单选题 ‎1.从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上易碎，掉在沙地上不易碎，这是因为玻璃杯落到水泥地上时 A. 受到的冲量大 B. 动量变化率大 C. 动量改变量大 D. 动量大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】杯子从同一高度滑下，故到达地面时的速度一定相等，故着地时动量相等；与地面接触后速度减小为零，故动量的变化相同，由动量定理可知I=△P可知，冲量也相等；但由于在水泥地上，接触时间较短，故动量的变化率较大；而在沙地上时，由于沙子的缓冲使时间变长，动量的变化率较小，作用力较小； 故选B．‎ ‎2.下面列举的装置各有其一定的道理，其中不能用动量定理进行解释的是 A. 运输玻璃器皿等易碎品时，在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物 B. 建筑工人戴的安全帽内有帆布垫，把头和帽子的外壳隔开一定的空间 C. 热水瓶胆做成双层，且把两层中间的空气抽去 D. 跳高运动中的垫子总是十分松软的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】运输玻璃器皿等易碎品时，在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物可以延长作用时间，从而减小冲击力，可以用动量定理解释； 建筑工人戴的安全帽内有帆布垫，把头和帽子的外壳隔开一定的空间是为了延长作用时间，从而减小冲击力，可以用动量定理解释； 热水瓶胆做成双层，且把两层中间的空气抽去是为了保暖，不是为了减小冲击力，不能用动量定理解释；‎ ‎ 跳高运动中的垫子总是十分松软，可以延长作用时间，从而减小冲力，可以用动量定理解释． 本题考查不能用动量定理解释的，故选C．‎ ‎3.从同一高度以相同速率分别抛出质量相同的三个小球，一球竖直上抛，一球竖直下抛，一球平抛，所受阻力都不计，则（　　）‎ A. 三球落地时动量相同 B. 三球落地时动量不相同 C. 从抛出到落地过程，三球受到的冲量相同 D. 从抛出到落地过程，平抛运动小球受到冲量最小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据动能定理知，mgh=mv2−mv02，可知三球落地时速度的大小相等，由于平抛运动的速度方向与上抛运动和下抛运动的速度方向不同，则动量不同，故A错误，B正确；三个小球以相同的速率抛出，可知竖直上抛运动的物体运动时间大于平抛运动的时间，平抛运动的时间大于竖直下抛运动的时间，所以上抛运动的时间最长，三球受到的冲量不相同，根据动量定理知，mgt=△p，可得上抛球动量变化量最大。下抛球动量变化量最小，则下抛球冲量最小，故CD错误。故选B。‎ 点睛：解决本题的关键知道动量、动量的变化量都是矢量，比较动量的变化量的大小可以通过动量定理，结合运动的时间进行比较．‎ ‎4.如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的恒拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是 A. 拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 摩擦力的冲量大小为Ftsinθ C. 重力的冲量大小为mgt D. 物体所受支持力的冲量是mgt ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、拉力F的冲量大小为Ft，故A错误；‎ B、物体做匀速直线运动，可知摩擦力f=Fcosθ，则摩擦力的冲量大小为ft=Ftcosθ，故B错误；‎ C、重力的冲量大小为mgt，故C正确；‎ D、支持力的大小为，则支持力的冲量为，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】根据力的大小，结合冲量的公式求出各力的冲量大小。‎ ‎5.竖直向上抛出一个物体，物体受到大小恒定的阻力f，上升的时间为t1，上升的最大高度为h，物体从最高点经过时间t2落回抛出点．从抛出点到回到抛出点的过程中，阻力做的功为W，阻力的冲量为I，则下列表达式正确的是 A. W=0，I=f（t1+t2） B. W=0 ，I=f（t2-t1）‎ C. W=-2fh，I=f（t1+t2） D. W=-2fh， I=f（t2-t1）‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：上升过程：空气阻力对小球做功W1=-Fh，下落过程：空气阻力对小球做功W2=-Fh，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为W=W1+W2=-2Fh；取向上为正向，阻力的冲量，故选C．‎ 考点：考查动能定理和动量定理的应用．‎ ‎【名师点睛】对功的公式W=Flcosα要加深理解，不同的力做功l的含义不同，对于滑动摩擦力、空气阻力做功l是路程．‎ ‎6.水平面上有质量相等的a、b两个物体，同向的水平恒推力F1、F2分别作用在a、b上．一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下．两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD．则整个过程中 A. F1的冲量等于F2的冲量 B. F1的冲量大于F2的冲量 C. 摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量 D. 合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、B项：根据动量定理，对整个过程研究得 F1t1-ftOB=0，F2t2-ftOD=0；由图看出，tOB＜tOD，则有 F1t1＜F2t2，即F1的冲量小于F2的冲量．故AB错误．‎ C项：由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等．但a的运动时间大于b的时间，根据I=ft可知，摩擦力对a物体的冲量大于摩擦力对b物体的冲量，故C错误；‎ D项：根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，ab两个物体动量的变化量都为零，所以相等，故D正确。‎ ‎7.沿水平方向以速度V飞行的子弹，恰能水平射穿水平方向并排靠在一起固定的四块完全相同的木板，若子弹可看成质点，子弹在木板中受到的阻力恒定不变，则子弹在射穿第一块木板后的速度大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 设子弹所受的阻力大小为f，每块木板的厚度为d。子弹射穿四块木板的过程中，只有阻力做功，根据动能定理，有：-f（4d）=0-mv2 ；对于射穿第一块木板的过程，根据动能定理，有：-fd=mv′2-mv2 ；联立解得，v′=,故选C.‎ ‎8.一物体在合外力F的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示，该物体在t0和2t0时刻，物体的动能分别为Ek1、Ek2，物块的动量分别为p1、p2，则 A. Ek2=9 Ek1，p2=3p1 B. Ek2=3 Ek1，p2=3p1‎ C. Ek2=8Ek1，p2=4p1 D. Ek2=3Ek1，p2=2p1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据动量定理分别求物体在t0和2t0时刻的速度v1和v2之比．根据公式P=mv，求出P1和P2之比，再根据动能的计算式求Ek1和Ek2之比．‎ ‎【详解】根据动量定理得：0-t0内：F0t0=mv1 ；t0-2t0内：2F0t0=mv2-mv1；联立解得：v1：v2=1：3；由p=mv得：p2=3p1；由Ek1=mv12；Ek2=mv22；解得：Ek2=9Ek1故选A。‎ ‎9.质量为m的篮球，无论从多高的H处无初速下落，总只能竖直反弹到3H/4处。不计空气阻力，为使它总能反弹到H处，人的手在H处每次拍球对篮球做的功为：‎ A. mgH/3 B. mgH/4 C. mgH/5 D. 3mgH/4‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】篮球论从多高的H处无初速下落，总只能竖直反弹到3H/4处，则要使得篮球能反弹到高H的位置，需要从H处无初速落下，则人在高H处排球时需要对球做功，故选A.‎ 二、多选题 ‎10.以下关于光的说法正确的是 A. 光纤通信是利用了全反射的原理 B. 无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉 C. 人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的偏振现象 D. 麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】光纤通信是利用了全反射的原理，故A正确； 肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色，是由于泡的内外表面反射光，进行相互叠加而成的，属于薄膜干涉，故B正确； 眯起眼睛看灯丝时，形成单缝，看到的彩色条纹是光的洐射图样，故C错误；麦克斯韦提出光是一种电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误.‎ ‎11.关于电磁波及其应用下列说法正确的是 A. 麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在 B. 电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象 C. 电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程 D. 微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的 E. 红外线是一种光波，在军事、医疗、勘测，甚至日常生活中都有广泛的应用 ‎【答案】BDE ‎【解析】‎ ‎【详解】赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在，故A错误； 电磁波的振动方向与传播方向相互垂直，因此为横波，干涉和衍射现象是波特有的现象，故B正确；‎ ‎ 调制是电磁波发射过程中的操作，故C错误；微波能使食物中的水分子热运动快速加剧从而加热食物，这就是微波炉的工作原理，故D正确； 生物体和非生物体都可以辐射红外线，因此红外遥感技术应用十分广泛，在军事、医疗、勘测，甚至日常生活中都有广泛的应用，故E正确．‎ ‎12. 右图6表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是 A. 电容器正在充电 B. 电容器两极板间的电压正在增大 C. 电感线圈中的电流正在增大 D. 此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 由右手螺旋定则可判断电流方向，电容器正在放电，电流逐渐减小，CD对；‎ ‎13.LC回路中电容两端的电压u随时刻t变化的关系如图所示，则 A. 在时刻t1，电路中的电流最大 B. 在时刻t2，电路的磁场能最大 C. 从时刻t2至t3，电路的电场能不断增大 D. 从时刻t3至t4，电容带电量不断增多 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】在t1时刻电路中电容器两端的电压最大，故两极板之间的电场最强，电场能最大，根据能量守恒可知此时磁场能量最小，故在t1时刻电路中的电流为0，故A错误； 在t2时刻电路中电容器两端的电压为0，两极板之间的电场强度为0，故电场能为0，根据能量守恒可知此时磁场能量最大，故B正确． 从t2至t3时刻电容器两端的电压逐渐增大，故两极板之间的电场逐渐增强，则电路的电场能不断增大，故C正确； 从t3至t4时刻，电容器两端的电压逐渐减小，根据Q=CU可知电容器带的电荷量不断减小，故D错误．‎ ‎14.如图所示，ABCD是固定在地面上、由同种金属细杆制成的正方形框架，框架任意两条边的连接处平滑，A、B、C、D四点在同一竖直面内，BC、CD边与水平面的夹角分别为α、β(α>β)，让套在金属杆上的小环从A点无初速释放。若小环从A经B滑到C点，摩擦力对小环做功为W1，重力的冲量为I1；若小环从A经D滑到C点，摩擦力对小环做功为W2，重力的冲量为I2。则 A. W1>W2 B. W1=W2‎ C. I1 >I2 D. I1 =I2‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：设正方形的边长为l，经AB段和CD段摩擦力做负功，大小为，经BC段和AD段摩擦力做负功，大小为，W1=W2‎ ‎，A错误、B正确；小环从A经B滑到C点和从A经D滑到C点过程中路程相等，到达C点时速度大小相等。设AB段加速度为a1，，AD段加速度为a2，，则，B点速度，D点的速度，，所以AD段的平均速度大于AB段的平均速度，CD段的平均速度大于BC段的平均速度，小环从A经B滑到C点所用时间大于从A经D滑到C点所用的时间，根据，I1>I2，C正确、D错误。故选BC。‎ 考点：牛顿第二定律、运动学公式、功、冲量 三、实验探究题 ‎15.（1）一多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是“1”、“10”、“100”．用“10”挡测量某电阻时，操作步骤正确，而表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换用“ ______ ”挡．若将该表选择旋钮置于50mA挡，表盘的示数如右图所示，则被测电流为 ______  mA．‎ ‎（2）要精确测量一个阻值约为5Ω的电阻Rx，实验室提供下列器材：‎ 电流表A1 （量程为100mA，内阻r1约为4Ω）；‎ 电流表A2 （量程为500 μA，内阻r2=750Ω）；‎ 电池E（电动势E=1.5V，内阻r很小）；‎ 滑动变阻器R0（阻值约为0～10Ω）；开关S，导线若干．‎ ‎①请设计一个测定电阻Rx的电路图，画在下面的实线框中（ ）．‎ ‎②根据某次所测量的值写出电阻Rx的表达式Rx= __________‎ ‎【答案】(1)×100 ；18.00（17.95或18.05亦可） (2)①如图甲所示； ②‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）表头指针偏转角度很小，说明倍率选择的过小，应该选用“×100”档；被测电流为18.00mA；‎ ‎（2）①测量电路如图；②根据欧姆定律可知：‎ 考点：游标卡尺及螺旋测微器的读数；电阻的测量.‎ 四、填空和计算题 ‎16.高压采煤水枪，出水口的横截面积为S，假定水柱截面不变，水柱的水平射速大小为v，水柱水平射到竖直煤层后，假设水仅沿竖直煤层散开，水的密度为ρ，则水对煤层的冲击力的大小为______。‎ ‎【答案】ρSv2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设t时间内打在煤层上的水的质量为m则：m=ρV=ρSvt，‎ 以这部分水为研究对象，它受到煤层的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：Ft=0-mv，即：‎ 负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可以知道，水对煤层的冲击力大小也为ρSv2．‎ ‎17.质量m=0.60kg的篮球从距地板H=0.80m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h=0.45m，从释放到弹跳至h高处经历的时间t=1.1s，忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：‎ ‎（1）篮球与地板撞击过程中损失机械能ΔE；‎ ‎（2）篮球对地板的平均撞击力的大小．‎ ‎【答案】（1）（2），方向向下 ‎【解析】‎ ‎（1）篮球与地板撞击过程中损失的机械能为：‎ ‎（2）设篮球从H高处下落到地板所用时间为，刚接触地板时的速度为；‎ 反弹离地时的速度为，上升的时间为，由动能定理和运动学公式 ‎ 下落过程：，解得：，‎ 上升过程：，解得：，‎ 篮球与地板接触时间为：‎ 设地板对篮球的平均撞击力为F，取向上为正方向，由动量定理得：‎ 解得： ‎ 根据牛顿第三定律，篮球对地板的平均撞击力，方向向下。‎ 点睛：本题主要考查了自由落体运动的基本规律，在与地面接触的过程中，合外力对物体的冲量等于物体动量的变化量，从而求出地板对篮球的作用力。‎ ‎18.如图所示，匀强电场的场强E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直纸面向里．一个质量为m=1g、带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑，当它滑行x=0.8m到N点时就离开壁做曲线运动．当A运动到P点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平成θ=45°角，设P与M的高度差H=1.6m．取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）A沿壁下滑过程中克服摩擦力做的功Wf=？‎ ‎（2）P与M的水平距离s=？‎ ‎【答案】(1)6×10－3J　(2)0.6m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）小物体到N点时离开壁时，qvNB=qE vN=E/B=2m/s 从M到N的过程中,根据动能定理 代入数据得Wf=-6×10-3J ‎(2) 小物体运动到P点时恰好处于平衡状态 qE=mg 从M到P的过程中,根据动能定理 代入数据得S=06m 考点：带电粒子在复合场中的运动；动能定理 ‎19.在宇宙飞船的实验舱内充满CO2气体，且一段时间内气体的压强不变，舱内有一块面积为S的平板舱壁，如图所示．如果CO2气体对平板的压强是由气体分子垂直撞击平板形成的，假设气体分子中各有总数的1/6的个数分别向上、下、左、右、前、后六个方向运动，且每个分子的速度的大小均为v，设气体分子与平板碰撞后仍以原速率反弹．已知实验舱中单位体积内CO2的摩尔数为n，CO2的摩尔质量为μ，阿伏加德罗常数为NA．求 ‎（1）单位时间内打在平板上的CO2分子个数N=？‎ ‎（2）CO2气体对平板的压力的大小．‎ ‎【答案】（1）（2）F=nμSυ2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设在△t时间内，CO2分子运动的距离为L，则： L=v△t 打在平板上的分子数： △N=n L S N A 故单位时间内打在平板上的CO2的分子数为：‎ 得：‎ ‎（2）根据动量定理： F△t=（2mv）△N 而： μ=N Am 解得： F=nμSv2‎