山东省平度市第九中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试卷

山东省平度市第九中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试卷

‎ 高二物理试题 ‎ 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。‎ 注意事项：‎ ‎1．答卷前，考生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔（中性笔）将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。‎ ‎2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试题卷上。‎ ‎3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔（中性笔）作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试题卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共48分）‎ 一、 选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一个选项符合题意，9~12题有多个选项符合题意，全选对的得4分，对但不全的得2分，选错或不答的得0分。‎ ‎1．关于动量，下列说法正确的是 A．做匀速圆周运动的物体，动量不变 B．做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变 C．物体的动量变化，动能也一定变化 D．甲物体动量p1＝5 kg · m/s，乙物体动量p2＝-10 kg · m/s，所以p1>p2‎ ‎2．关于磁感应强度，下列正确的说法是 A．根据，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比 B．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相同 C．磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同 D．通电导线在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零 ‎3．如图，PQS是固定于竖直平面内的光滑的四分之一圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。下列说法正确的是 A．a与b同时到达S，它们在S点的动量相同 B．a比b先到达S，它们在S点的动量不同 C．b比a先到达S，它们在S点的动量不同 D．a比b先到达S，它们从各自起点到S点的动量的变化相同 ‎4．2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的 ‎ A．周期变大 B．速率变大 C．动能变大 D．向心加速度变大 ‎5．如图，由导线做成的直角等腰三角形框架abc，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，框架平面与磁感线平行。导线中通有稳恒电流I时，ab、bc、ca各边受到的安培力大小分别为F1、F2、F3，则下列说法正确的是 A．F1= F2‎ B．F3=F1‎ C．F2=F3‎ D．F1= F3‎ ‎6．如图，电流天平是一种测量磁场力的装置。两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是 A．若两线圈电流方向相反，则天平示数为负 B．若两线圈电流方向相同，则天平示数为负 C．若只有线圈Ⅰ通恒定电流，则天平示数为负 D．线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对相互作用力 ‎7．随着科幻电影《流浪地球》的热播，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的同方向或反 方向接近行星，分别因相互作用改变了速度，如下图所示，以太阳为参考系，设探测器的初速度大小为v0，行星的速度为u。在下图所示的两种情况下，探测器在远离行星后的速度大小分别为v1和v2。探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比，那么下列判断中正确的是 ‎ A．v1>v0 B．v1=v0 C．v2>v0 D．v2=v0 ‎ ‎8．如图，质量为200kg的小船在静止水面上以3m/s的速率向右匀速行驶，一质量为50kg的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对船以6m/s的速率水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为 ‎ A．4. 2m/s B．3m/s C．2.5m/s D．2.25m/s ‎ ‎9．汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，也是未来汽车发展的三大主题（安全、节能、环保）之一，汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80t的国际标准撞击试验台。由于试验台是固定的，所以撞击使汽车的动量一下子变到0，其冲击力相当于以100km/h左右的速度撞向非固定物体，对该试验的下列分析，正确的是 A．汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小 B．汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力 C．相对汽车撞击非固定的物体而言，汽车撞击固定的物体较安全一些 D．如果不系安全带，快速打开的气囊可能会对模拟乘员造成伤害 ‎10．对做自由落体运动的物体，以下说法正确的是 ‎ A．下落的第一秒和第二秒动量的变化相同 B．下落的第一秒和第二秒动能的变化量相同 C．下落的第一个高度和第二个高度的过程中动量的变化相同 D．下落的第一个高度和第二个高度的过程中动能的变化量相同 ‎11．A、B两个半径相同的天体各有一个卫星a、b环绕它们做匀速圆周运动，两个卫星的质量相等，环绕周期之比为4：1，A、B各自表面重力加速度之比为4:1（忽略天体的自转），则 A．a、b轨迹半径之比为4:1 B．a、b的动能之比为1:1‎ C．A、B密度之比为4:1 D．a、b所受向心力之比为1:16‎ ‎12．据报道：我国在规划深空探测工程，将在2020年7月发射火星探测器。如图为某着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，着陆器先在椭圆轨道1上运动，然后变轨到圆轨道2上运动，最后在椭圆轨道3上运动，a点是轨道1、2、3的交点，轨道上的a、b、c三点与火星中心在同一直线上，a、b两点分别是椭圆轨道3的远火星点和近火星点，且ab=2bc=2l，着陆器在轨道1上经过a点的速度为v1，在轨道2上经过a点的速度为 v2，在轨道3上经过a点的速度为 v3，下列说法正确的是 A．着陆器在a点由轨道1进入轨道2需要点火加速 B．着陆器在轨道2上的机械能比在轨道3上的机械能大（不计着陆器质量变化）‎ C．着陆器在轨道3上经过a点的加速度可表示为 D．着陆器在轨道2上由a点运动到c点的时间是它在轨道3上由a点运动到b点时间的2.25倍 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 二、实验题：本题共2小题，共12分。‎ ‎13．（4分）‎ 如图为某实验小组验证动量守恒的实验装置示意图。‎ ‎（1）若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为；则m1______ m2、r1______ r2 (填“大于”、“等于”或者“小于”)；‎ ‎（2）为完成此实验，所提供的测量工具中必需的是 （填下列对应的字母 ）。‎ A．刻度尺       B．游标卡尺         C．天平          D．弹簧秤          E．秒表 ‎14．（8分）‎ 如图甲，在验证动量守恒定律实验时，小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A一下，使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。‎ ‎（1）若获得纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动起始的第一点，则应选 段来计算A的碰前速度，应选 段来计算A和B碰后的共同速度（填“AB”或“ BC”或“CD”或“DE”）。‎ ‎（2）已测得小车A的质量m1=0.60kg，小车B的质量为m2=0.40kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为 kg·m/s，碰后系统总动量为 kg·m/s。（结果保留三位有效数字）‎ ‎（3）实验结论： ；‎ ‎（4）若打点计时器的实际工作频率高于50Hz，而实验者仍按照50Hz的频率来分析，你认为对实验结果 （填“有”或“无”）影响。‎ 三、计算题：本题共4小题，共40分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎15．（7分）‎ 如图为我市某小区禁止随手抛物的宣传提醒牌。从提供的信息可知：一枚 30g的鸡蛋从25楼(离地面行人64.8m高)落下，能使行人当场死亡。若鸡蛋壳与行人的作用时间为 4.0×10－4s，人的质量为50 kg，重力加速度 g 取 10 m/s2，求行人受到的平均冲击力的大小。‎ ‎16．（10分）‎ 如图，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着竖直向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒所受摩擦力为零；若将磁场大小不变，方向改为垂直于导轨所在平面向上，导体棒恰好可以静止在导轨上。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，求：‎ ‎（1）通过导体棒的电流；‎ ‎（2）磁感应强度B；‎ ‎（3）导体棒与轨道间的动摩擦因数。‎ ‎17．（11分）‎ 某航天员在一个半径为R的星球表面做了如下实验:①竖直固定测力计；将一物块直接挂在弹簧测力计挂钩上，平衡时示数为F1；②取一根细线穿过光滑的细直管，将此物块拴在细线端， 另端连在固定的测力计上，手握直管抡动物块，使它在水平面内做圆周运动，停止抡动细直管并保持细直管竖直，物块继续在一水平面绕圆心做周期为T的匀速圆周运动，如图所示，此时测力计的示数为F2。已知细直管下端和砝码之间的细线长度为L，万有引力常量为G，求：‎ ‎(1)该星球表面重力加速度g的大小；‎ ‎(2)该星球的质量；‎ ‎(3)在距该星球表面h高处做匀速圆周运动卫星的线速度大小。‎ ‎18．（12分）‎ 如图，质量m=1kg的足够长木板B静止于光滑水平地面上，在其右侧地面上固定一竖直挡板，质量M =5kg的物块A停在B的左端，质量为m0 = 2 kg的小球P用长为l=0.45m的轻绳悬挂在固定点O，绳能承受的最大拉力是小球P重力的5.5倍。现将小球P及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球P在最低点与A发生正碰，碰撞时间极短，碰后小球P反弹瞬间绳刚好被拉断。已知A、B间的动摩擦因数μ = 0.1，木板B与挡板发生弹性碰撞，且B与挡板碰撞前已与A共速，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取g=10 m/s2。求：‎ ‎（1）小球P与A撞后瞬间，A的速度；‎ ‎（2）在木板B与挡板第一次碰撞前，A相对B滑动的位移；‎ ‎（3）在A、B运动的整个过程中， B向左运动的总路程。‎ 高二物理答案及评分标准 ‎ 一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B C B C D B C A BD AD ABC BC 二、实验：本大题共2小题，共12分。‎ ‎13．（4分）（1） 大于 （1分） 等于 （1分）；（2）AC （2分）。 ‎ ‎14．（8分）（1）BC （1分） DE （1分）； （2）2.07（2分）2.06（2分）；‎ ‎(3)在误差允许的范围内，系统的动量守恒。(1分) （4）无 （1分）‎ 三、解答题：本大题共3小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。‎ ‎15．（7分）‎ 解：‎ 假设鸡蛋到达地面行人时的速度为v，‎ 鸡蛋从62.8m高处自由落体 由运动学公式得 （2分）‎ 对鸡蛋与安全帽撞击的过程，取向上为正方向 由动量定理： （3分）‎ 解得= 2700.3 N （2分）‎ ‎16.（9分）‎ 解:‎ ‎(1)由闭合电路欧姆定律可得： （2分）‎ ‎ 解得：I=1.5A （1分）‎ ‎(2)对导体棒受力分析可得：‎ ‎ （2分）‎ 解得：B=0.5T （1分）‎ ‎(3)对导体棒受力分析可得：‎ ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ 联立解得： （1分）‎ ‎17．（11分）‎ 解：（1）设小物块的质量为m，由于物块在做圆周运动，故：‎ ‎ （2分）‎ 又: （1分）‎ 联立可得: （2分）‎ ‎（2）在星球表面：‎ ‎ （2分）‎ 解得： （1分）‎ ‎（3）万有引力提供向心力，可得：‎ ‎ （2分）‎ 解得： （1分）‎ ‎18.（13分）‎ 解：（1）小球P碰撞结束后获得的速度为v0，在最低点由向心力公式可得：‎ ‎ （1分）‎ 解得：vP= 4.5m/s 小球p摆到最低点的速度为： （1分）‎ 代入数据解得碰前P的速度为：，方向水中向右 在小球P与A碰撞瞬间动量守恒，以水平向右为正方向，‎ 则： （1分）‎ 代入数值可以得到物块A的速度：，方向水中向右； （1分）‎ ‎（2）由题可知，木板B与挡板发生碰撞前，A与B已经共速，设速度为 以A、B为系统，以水平向右为正方向，根据动量守恒：‎ ‎ （1分）‎ 代入数据可以得到：，方向水平向右 设第一碰撞前，A、B相对位移，则根据能量守恒可以得到：‎ ‎ （2分）‎ 代入数值可以得到： （1分）‎ ‎（3）由题可知木板B与挡板发生弹性碰撞，则碰后木板B以原速率反弹，而A仍以原速度前进，即A减速前进，木板B先向右减速然后向左加速，当再次A共速后与挡板再次发生碰撞，接着再次重复上述过程，直到最终二者动停止 由上面分析可知：第一次碰撞：，‎ 反弹之后再次共速：，则：‎ 第二次碰撞，反弹、共速：，则：‎ 第三次碰撞，反弹、共速：，则：‎ ‎…‎ 每次与挡板碰撞之后，木板B都是先向左做减速运动到零之后，再反向向右加速 只研究木板B向左减速过程，只有A对B的摩擦力做负功，设木板B 向左减速运动的总路程为，则根据动能定理可以得到：‎ ‎ （4分）‎ 根据数学等比数列知识可以得到： （1分）‎