【物理】江苏省淮安市马坝高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（必修）（解析版）

【物理】江苏省淮安市马坝高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（必修）（解析版）

江苏省马坝高级中学2019—2020学年度第一学期期中考试 高二物理试题（必修）‎ 一、单项选择题：每小题只有一个选项符合题意(本部分27小题，每小题3分，共81分)‎ ‎1.关于第一宇宙速度，下列说法正确是(　 　)‎ A. 是发射人造地球卫星所需最小发射速度 B. 是地球圆形轨道上卫星的最小环绕速度 C. 是脱离地球引力的最小速度 D. 大小为7.9m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 轨道半径r越大，线速度v越小，r等于地球半径时v是第一宇宙速度，此时轨道半径r最小，线速度最大，即第一宇宙速度是人造卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，故A正确，B错误；‎ C．当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道，则脱离地球引力的最小速度为11.2km/s，故C错误；‎ D．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，地球的第一宇宙速度是7.9km/s，故D错误.‎ ‎2.一物体在自由下落过程中，重力做了2J的功，则（ ）‎ A. 该物体重力势能减少，减少量小于2J B. 该物体重力势能减少，减少量等于2J C. 该物体重力势能减少，减少量大于2J D. 该物体重力势能增加，增加量等于2J ‎【答案】B ‎【解析】‎ 下落过程中重力方向和位移方向相同，所以重力做正功，重力势能减小，重力做了多少功，就有多少重力势能发生变化，故重力势能减小量等于2J，B正确．‎ ‎3.决定平抛物体在空中运动时间的因素是（ ）‎ A. 初速度 B. 抛出时物体的高度 C. 抛出时物体的高度和初速度 D. 以上说法都不正确 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动下落时只要接触到地面即不能再运动，故由可得：‎ ‎ ‎ 即下落时间只与抛出点的高度有关，和水平初速度无关 A. 初速度与分析不符，故A项错误；‎ B. 抛出时物体的高度与分析相符，故B项正确；‎ C. 抛出时物体的高度和初速度与分析不符，故C项错误；‎ D. 以上说法都不正确与分析不符，故D项错误。‎ ‎4. 关于匀速圆周运动的性质，以下说法中正确的是（ ）‎ A. 匀速运动 B. 匀变速运动 C. 变加速运动 D. 以上说法都不对 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：匀速圆周运动加速度方向适中指向圆心，加速度是变化的，所以匀速圆周运动是变加速运动．‎ 故选C ‎5.关于角速度和线速度，下列说法正确的是 A. 半径一定时，角速度与线速度成正比 B. 半径一定时，角速度与线速度成反比 C. 线速度一定时，角速度与半径成正比 D. 角速度一定时，线速度与半径成反比 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据v=ωr可知，半径一定时，角速度与线速度成正比；线速度一定时，角速度与半径成反比；角速度一定时，线速度与半径成正比；选项A正确，BCD错误；故选A.‎ ‎6.我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（ ）‎ A. “神州六号”的速度较小 B. “神州六号”的速度与“神州五号” 的相同 C. “神州六号”的周期更短 D. “神州六号”的周期与“神州五号” 的相同 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据可得，可知“神州六号”的速度较小，周期较大，故选A.‎ ‎7. 列所述的实例中，遵循机械能守恒的是（ ）‎ A. 宇宙飞船发射升空的过程 B. 飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程 C. 标枪在空中飞行的过程（空气阻力均不计） D. 小孩沿滑梯匀速滑下的过程 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 宇宙飞船发射升空的过程，重力势能增加，动能增加，机械能不守恒，A错。飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程，动能不变，重力势能变化，机械能不守恒，B错。标枪在空中飞行的过程，只有重力做功，机械能守恒，C对。小孩沿滑梯匀速滑下的过程，动能不变，重力势能减少，机械能不守恒，D错。‎ ‎8.甲、乙两物体质量相等，速度大小之比是2∶1，则甲与乙的动能之比是( )‎ A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：已知质量与速度关系，由动能的计算公式可以求出两物体的动能之比．‎ 解：两物体的动能之比为==；‎ 故选D．‎ ‎【点评】知道动能的计算公式即可正确解题，本题难度不大，是一道基础题．‎ ‎9.用如图所示的装置研究平抛运动．敲击弹性金属片后，A、B两球同时开始运动，均落在水平地面上，下列说法中合理的是(　　)‎ A. A球比B球先落地 B. B球比A球先落地 C. 能听到A球与B球同时落地声音 D. 当实验装置距离地面某一高度时，A球和B球才同时落地 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：本题图源自课本中的演示实验，通过该装置可以判断两球同时落地，可以验证做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；‎ 解：根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，球的落地时间由竖直方向自由落体运动决定，由于两球同时运动，因此在任一时刻两球在竖直方向上高度相同，它们同时落地．该实验可以证明平抛运动可以分解为竖直方向上的自由落体运动．．‎ 故选：C．‎ ‎【点评】本题比较简单，重点考察了平抛运动特点，平抛是高中所学的一种重要运动形式，要重点加强．‎ ‎10.小黄用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实脸．关于该实验，下列说法正确的是（　　）‎ A. 重锤的质量一定是越大越好 B. 必须用秒表测出重锤下落的时间 C. 把秒表测得的时间代入，计算重锤的速度 D. 释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．‎ 解：A、为了减小阻力的影响，重锤选择质量大一些、体积小一些的，不是质量越大越好．故A错误．‎ B、打点计时器可以测量重锤下落的时间，不需要用秒表测量．故B错误．‎ C、该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，故C错误．‎ D、释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直，从而减小纸带与限位孔之间的摩擦．故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验．在实验中注意体会实验的误差来源，并能找到合适的方向去减小误差．‎ ‎11.一学习小组利用如图所示的实验装置，研究向心力与质量、角速度和半径的关系。同学们所采用的研究方法是 （ ）‎ A. 类比法 B. 科学推理法 C. 控制变量法 D. 等效替代法 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在研究物体的“向心力与质量、角速度与半径”的关系时，由于变量较多，因此采用了“控制变量法”进行研究，分别控制一个物理量不变，看另外两个物理量之间的关系，故ABD错误，C正确。‎ ‎12.一个质量为2kg的物体，以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行，从某个时刻起，在物体上作用一个向左的水平力，经过一段时间，物体的速度方向变为向左，大小仍然是4m/s，在这段时间内水平力对物体做的功为 （ ）‎ A. 32J B. 8J C. 16J D. 0‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据动能定理有，力F对物体做的功为：W=mv22-mv12=×2×16−×2×16=0，故选D。‎ ‎13.在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到地球中心和月球中心的距离之比为9∶1，则地球质量与月球质量之比约为(　　)‎ A. 9∶1 B. 1∶9 C. 27∶1 D. 81∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设地球质量为M，月球质量为m，飞船质量为m'，地球到飞船的距离为R，月球到飞船的距离为r，则有：R=9r；‎ 由万有引力定律可得：地球对飞船的引力 月球对飞船的引力 由F=F'可得：‎ M=81m 故选D。‎ ‎14.如图所示为皮带传动示意图，假设皮带不打滑，R>r，则下列说法中正确的是(　　)‎ A. 大轮边缘的线速度大于小轮边缘的线速度 B. 大轮边缘的线速度小于小轮边缘的线速度 C. 大轮的角速度较大 D. 小轮的角速度较大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由于皮带没有打滑，则两轮子在相同的时间内通过的弧长相等，可知线速度大小相等。故A、B均错误；‎ CD．根据公式v=ωr，大轮半径大，角速度ω小，故C错误，D正确。‎ ‎15.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动。红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为t。相对地面通过的 路程为L。则下列说法正确的是（     ）‎ ‎ ‎ A. v增大时，L减小 B. v增大时，L增大 C. v增大时，t减小 D. v增大时，t增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 蜡块在水平方向上和竖直方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上，，管长不变，竖直方向上的分速度不变，根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间t 不变．v增大，水平方向上的位移增大，根据运动的合成，知蜡块相对于地面的路程L增大，故B正确，ACD错误.‎ ‎16. 以下几种发电方式，属于利用机械能转化为电能的是 A. 火力发电 B. 水力发电 ‎ C. 太阳能发电 D. 核能发电 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 火力发电是热能转化为电能，太阳能发电是太阳能转化为电能，核能发电是核能转化为电能，B对；‎ ‎17.真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的4倍，那么它们之间静电力的大小变为（ ）‎ A. B. C. 4F D. 16F ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据库仑定律，距离改变之前：，当电荷量都变为原来的4倍时：，故A、B、C错误，D正确．‎ ‎18. 如图是条形磁铁的部分磁感线分布示意图，关于图中a、b两点磁场的描述，正确的是（ ）‎ A. a点的磁场方向为图中Ba指向 B. b点的磁场方向为图中Bb指向 C. a点的磁感应强度大于b点的磁感应强度 D. a点的磁感应强度小于b点的磁感应强度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：磁场方向沿磁感线的切线方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，结合磁感线的特点分析判断．‎ 解：A、磁感线上某点的切线方向表示磁场的方向，图中a、b两点的磁场方向均是错误的，故A、B错误．‎ C、磁感线疏密表示磁场的强弱，a点磁感线比较密，则a点磁感应强度大于b点的磁感应强度，故C正确，D错误．‎ 故选：C．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道磁感线的特点，知道磁感线上某点的切线方向表示磁场方向，磁感线的疏密表示强弱．‎ ‎19.把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直．当导线中通过的电流为3.0A时，该直导线受到的安培力的大小为1.5×10﹣3N．则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）‎ A. 4.5×10﹣3T B. 2.5×103T ‎ C. 2.0×102T D. 5.0×10﹣3T ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：当磁场的方向与电流方向垂直时，F=BIL，根据该公式求出磁场的磁感应强度．‎ 解：当磁场的方向与电流方向垂直时，F=BIL，‎ 则B==T=5×10﹣3T 故磁感应强度的大小为5×10﹣3T．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握安培力的大小公式F=BIL（B与I垂直），注意磁感应强度与力、电流及长度没有关系，但可求得大小，且必须导线与磁场垂直．‎ ‎20.下列电器中不是应用电流热效应工作的是：（ ）‎ A. 电风扇 B. 电熨斗 C. 白炽灯 D. 电饭锅 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电风扇工作时，主要是电能转化为机械能，不是应用电流热效应工作的，故A正确；‎ BCD．电熨斗、白炽灯、电饭锅工作时，电能转化为内能，主要利用电流的热效应工作，故B、C、D错误。‎ ‎21.关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是 A. 磁体和通电导体都能产生磁场 B. 两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交 C. 磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的 D. 磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 磁体在其周围可以产生磁场，通电导体在其周围可以产生磁场，故A正确；‎ BD. 磁感线不是真实存在的，是为了描述磁场的分布而人为假想的，磁感线不能相交，故B、D错误；‎ C. 磁感线在磁体的外部从极到极，在磁体内部是从极到极，故C错误。‎ ‎22.当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；‎ B、如图所示，根据右手螺旋定则，磁场的方向逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；‎ C、环形导线的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；‎ D、根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向，由右向左，则小磁针的静止时北极指向左，故D错误；‎ ‎23.如图所示，矩形线框平面与匀强磁场方向垂直，穿过的磁通量为Φ．若磁场分布足够广，线框面积变为原来的2倍，则磁通量变为（ ）‎ A. Φ B. Φ C. 2Φ D. 4Φ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】磁感应强度与线圈面积相互垂直，则 Φ=BS B不变，面积变为原来的2倍；则可得磁通量变为：‎ Φ′=B•2S=2Φ 故选C。‎ ‎24.下列各图，电场线描述正确的是（ ）‎ A. 正点电荷 B. 负点电荷 C. 等量异种电荷 D. 等量同种电荷 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 电场线是从正电荷出发，终至于负电荷。所以正点电荷的电场线是以电荷为中心向四周发散，而负点电荷是向中心会聚，呈球体分布，故AB项与题意不相符；‎ C. 真空中两个等量异种电荷是相互吸引的，它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的，并且电场线都是从正电荷发出，到负电荷终止的，故C项与题意相符；‎ D. 等量同种电荷是相互排斥的，它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的，并且电场线都是从正电荷发出，到负电荷终止的，故D项与题意不相符。‎ ‎25.如图所示，匝数为100匝的线圈与电流表串联，在0.3s内把磁铁插入线圈，这段时间穿过线圈的磁通量由0增至1.2×10-3Wb.这个过程中线圈中的感应电动势为( )‎ A. 0.4V B. 4V C. 0.004V D. 40V ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】磁铁插入线圈，闭合线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律得：‎ 故选A ‎26.下列项目中，不是利用静电技术的是(　　)‎ A. 静电除尘 B. 静电复印 C. 静电植绒 D. 高层建筑上安装避雷针 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．利用静电可以进行静电除尘、静电植绒、静电复印，故A、B、C不符合题意；‎ D．高大建筑物上的避雷针和油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，属于静电的防止；故D符合题意。‎ ‎27.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子．如图所示，把电子射线管（阴极射线管）放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是（　　）‎ A. 向下 B. 向上 C. 向左 D. 向右 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：磁场方向从左到右，带负电的电子束从负极到正极，所以根据左手定则可得离子束受到向下的洛伦兹力作用，故A正确 考点：考查了洛伦兹力方向的判断 二、填空题（每空2分，共6分）‎ ‎28.如图所示，用重物自由下落的方法验证机械能守恒定律。（只需填A或B，下同）‎ ‎（1）实验装置中所用打点计时器应接________电源。 ‎ A.直流 B.交流 ‎（2）实验时，应_______‎ A.先接通电源后松开纸带 B.先松开纸带后接通电源 ‎（3）本实验是为了验证重物的________总和是否保持不变。‎ A.动能和势能 B.速度和下落的高度 ‎【答案】 (1). B (2). A (3). A ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]实验装置中所用打点计时器应接交流电源，所以B正确，A错误；‎ ‎(2)[2]开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．所以A正确，B错误．‎ ‎(3)[3]本实验是用重物自由下落的方法探究机械能守恒定律，即探究重物的动能和势能总和是否保持不变，所以A正确，B错误.‎ 三、计算题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎29.如图所示，一架战斗机在距水平地面A点正上方高h＝500m处，将质量m＝50kg的炮弹以相对地面v＝100m/s的水平速度投出，击中目标B.不计空气阻力，g取10m/s2.求炮弹：‎ ‎(1)刚投出时相对地面所具有的重力势能；‎ ‎(2)目标B距离A点的水平距离x；‎ ‎(3)击中目标时速度的大小.‎ ‎【答案】(1) 2.5×105J (2)1000m (3)100m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)炮弹的重力势能由 Ep＝mgh 得 Ep＝2.5×105J.‎ ‎(2) 由 h＝gt2‎ 得 t＝10s 则水平距离 x＝vt＝1000m.‎ ‎(3) 由机械能守恒定律得 ‎＝mgh＋mv2‎ 解得 vB＝100m/s ‎30.如图所示的“S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平方向不可移动.弹射装置将一个小滑块(可视为质点)从a点以初速度v0水平弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从最高点d水平抛出，已知滑块与地面ab段间的动摩擦因数μ＝0.2，不计其他机械能损失，ab段长L＝1.75m，圆的半径R＝0.1m，滑块质量m＝0.01kg，轨道质量M＝0.28kg，g取10m/s2.‎ ‎(1)求滑块在水平面上受到的摩擦力大小.‎ ‎(2)要想滑块到达轨道最高点d时对轨道的压力刚好为零，试求滑块的初速度v0大小.‎ ‎【答案】(1)0.02N (2)4m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 受力分析如图所示：‎ 有：‎ FN=G Ff＝μFN 得 Ff＝μmg＝0.02N.‎ ‎(2) 设滑块到达d点处速度为v，由压力刚好为零知 mg＝m ①‎ 从a到d由动能定理得 ‎－μmgL－4mgR＝mv2－ ②‎ 联立①②解得 v0＝4m/s