湖南岳阳县第一中学高二下学期期中考试物理试题含答案

2020年湖南省岳阳县一中下期期中考试高二试题
物理
考试内容：必修1，必修2，选修3-1，选修3-2，选修3-5动量部分
满分:100分时量：90分钟
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

）
1.物理学是一门以实验为基础的学科，许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的。

有关下面四个实验装置，描述错误的是( )
A．卡文迪许利用装置(1)测出了引力常量的数值
B．库仑利用装置(2)总结出了点电荷间的相互作用规律
C．奥斯特利用装置(3)发现了电流的磁效应
D．牛顿利用装置(4)总结出了自由落体运动的规律
2.一物块沿直线运动的速度一时间（v-t）图象如图所示，
下列说法正确的是（ )
A. 5s内的位移大小为17.5m
B. 3s末与5s末的速度相同
C. 第4s内与第5s内的加速度相同
D. 前4s的平均速度大小为4m/s
3.2018年11月16日，第26届国际计量大会（CGPM）通过决议，修改了国际单位制中的4个基本单位，进一步完善了国际单位制．下列说法正确的是( )
A. “牛顿”是国际单位制中的基本单位
B. “电子伏特（eV）”表示的是电压的单位
C. “毫安时（mAh）”表示的是能量的单位
D. “功率”的单位用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-3
4.1831年8月29日，法拉第经历近十年的研究终于在一次实验中发现
了电磁感应现象：把两个线圈绕在同一个铁环上（如图），一个线圈接
到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个线圈通电或断电的瞬
间，另一个线圈中也出现了电流。

之后他设计出几十个关于“电磁感应”
现象的实验，并把它们总结成五类情况，请结合你学习电磁感应知识判
断以下哪个选项不属
．．于这五类现象（）
A．恒定的电流 B．变化的磁场
C. 运动的磁铁 D．在磁场中运动的导体
5.在如下图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是( )
A. 电压表和电流表示数都增大
B. 灯L2变暗，电流表的示数减小
C. 灯L1变亮，电压表的示数减小
D. 灯L2变亮，电容器的带电量增加
6．如图所示，理想变压器的原线圈接入88002sin100(V)u t π= 的交变电压，副线圈对“220V 880W ”的用电器R L 供电，该用电器正常工作。

由此可知（ ）
A. 原、副线圈的匝数比为402:1
B.交变电压的频率为100Hz
C. 原线圈中电流的有效值为4A
D. 变压器的输入功率为880W 7．A 、B 为一电场中x 轴上的两点，如图甲所示。

一电子
仅在电场力作用下从A 点运动到B 点，x 轴上各点电势随
其坐标变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A ．该电场是点电荷形成的电场
B ．A 、B 两点电场强度大小关系为E A ＜E B
C ．电子从A 运动到B 过程中电场力做负功
D ．电子在A 、B 两点的电势能大小关系为
E p A ＞E p B
8.如图甲所示，一对间距为l =20cm 的平行光滑导轨
放在水平面上，导轨的左端接R =1Ω的电阻，导轨
上垂直放置一导体杆，整个装置处在磁感应强度大
小为B =0.5T 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面
向下．杆在沿导轨方向的拉力F 作用下做初速为零
的匀加速运动．测得力F 与时间t 的关系如图乙所
示．杆及两导轨的电阻均可忽略不计，杆在运动过
程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，
则杆的加速度大小和质量分别为( )
A. 20m/s 2 0.5kg
B. 20m/s 2 0.1kg
C. 10m/s 2 0.5kg
D. 10m/s 2 0.1kg
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）
9.如图所示，用轻绳OA 把球挂在光滑的竖直墙壁上，O 点为绳的固定点，B
点为球与墙壁的接触点．现保持固定点O 不动，将轻绳OA 加长，使绳与墙壁
的夹角θ变小，则球静止后与绳OA 加长之前相比（ ）
A ．绳对球的拉力变大
B ．球对墙壁的压力变小
C ．球对墙壁的压力不变
D ．球所受的合力不变
10.如图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速
行驶，经过时间t 前进距离s ，速度达到最大值v m ，在这一过程中电动机的功
率恒为P ，小车所受阻力恒为f ，那么这段时间内( )
A. 小车做加速度逐渐减小的加速运动
B. 小车做匀加速运动
C. 电动机所做的功为2m 1mv 2
D. 电动机所做的功为212
m fs mv + 11．在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从
壕沟的一侧以速度v ＝10m/s 沿水平方向飞
向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示，
若摩托车前后轴距为1.6m ，g = 10m/s 2,不计空
气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A ．摩托车不能越过壕沟
B ．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为4m/s
C ．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为0.2
D ．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统动量守恒
12．如图所示，半径为R = 2m的光滑曲面轨道固定在竖直不面内，下端出口处在水不方向上。

一质量为M =3 kg的平板车静止在光滑的水不地面上，右端紧靠曲面轨道，平板车上表面恰好与曲面轨道下端相切。

一质量为m=1 kg的小物块从曲面轨道上某点由静止释放，该点距曲面下端的高度为h=0.8 m,小物块经曲面轨道下滑后滑上平板车，最终恰好未从平板车的左端滑下。

已知小物块可视为质点，与平板车间的动摩擦因数μ= 0.6,重力加速度g = 10m/s2,则下列说法正确的是( )
A．小物块滑到曲面轨道下端时对轨道的压力大小为18 N
B．平板车加速运动时的加速度为6m/s2
C．平板车的长度为2 m
D．平物块与不板车间滑动过程中产生的热量为6 J
三、实验题（共14分，请将答案填在答卷的相应横线上，否则不得分）
13.(6分)某实验小组的同学利用如图1所示的装置“探究物体速度和位移的关系”，并测量物块和桌面间的动摩擦因数。

已知弹簧处于原长时，物块位于光电门左侧。

（1）按如图1所示安装实验器材，物块上方装有较窄的遮光条，用游标卡尺测量其宽度如图2所示，则遮光条的宽度为______mm。

（2）实验步骤如下：
①让物块压缩弹簧并锁定；
②释放物块，读出物块通过光电门时的遮光时间△t；
③测量出物块停止运动时遮光条的位置到光电门之间的位移x；
④重复②③步骤，测出多组遮光时间△t和位移x的值；
⑤计算出物块通过光电门时对应的速度v。

（3）根据测量的数据在如图3所示的坐标纸上做出v2-x图象，由图象可知，物块在桌面上运动的加速度大小为______m/s2．已知重力加速度g取10m/s2，则物块和桌面间的动摩擦因数为______。

（结果均保留两位有效数字）
14.(8分)某同学设计了如图（a）的电路来测量电源电动势E和内阻r。

图中R0＝7.0Ω，R1
阻值未知，R2为电阻箱，阻值范围为0～9999.9Ω，是理想电压表，S1为单刀开关，S2为
单刀双掷开关。

（1）调节电阻箱R2的阻值为10Ω，闭合S1，将S2拨向a，电压表示数为0.87V；将S2拨向b，电压表示数为1.26V，则R1的阻值为Ω（保留2位有效数字）；
（2）将S2拨向a，多次调节R2，读出其阻值及对应的电压表示数，经处理得到下表的数据，请在如图（b）给出的坐标纸上描出剩余的数据点，并绘出图线。

实验次数
1 2 3 4 5 6 （Ω﹣1）
0.04 0.07 0.10 0.13 0.17 0.20 （V ﹣1）
0.76 0.93 1.15 1.32 1.59 1.79
（3）由图线得到电源电动势E ＝ V ，内阻r ＝ Ω（结果均保留2位有效数字）。

三、计算题（共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

请将解题过程填在答卷上相应位置，否则不得分）
15.(8分)质量是40kg 的铁锤从5m 高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是
0.05s ．重力加速度g ＝10m/s 2（不计空气阻力），求：
（1）撞击水泥桩前铁锤的速度为多少？
（2）撞击时，铁锤对桩的平均冲击力为多少？
16.(8分)驾考需要考查坡道定点停车，过程如图所示，汽车从水平路段的A 点启动，匀加速行驶2s 到达斜坡底端B 点时速度为2m/s ．接着汽车仍以2m/s 的速度匀速上坡，然后在恰当位置刹车，刚好停在C 点．已知汽车在斜坡上刹车的摩擦阻力恒为车重的0.2倍，斜坡倾角的正弦值sin 0.3θ=，取重力加速度为210m/s ．求：
（1）A 、B 两点间距离；
（2）汽车开始刹车的位置到C 点的距离．
17.（10分）已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g 。

地可视为质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。

（1）北京时间2020年3月9日，中国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第54颗导航卫星，此次发射的是北斗第2颗地球静止轨道卫星（又称地球同步卫星），它离地高度为h 。

求此卫星进入地球静止轨道后正常运行时v 的大小（不考虑地球自转的影响）；
（2）为考察地球自转对重力的影响，某研究者在赤道时，用测力计测得一小物体的重力是F 1。

在南极时，用测力计测得该小物体的重力为F 2。

求地球的质量M 。

（已知地球自转周期为T ）
18.（12分）如图所示的xOy 坐标系中，在第Ⅰ象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ 象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。

一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，从y 轴上的 P 点垂直进入匀强电场，经过x 轴上的Q 点以速度v 进入磁场，方向与x 轴正向成30°角。

若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场，已知OP ＝，粒子的重力不计，电场强度E 和磁感应强度B 大小均未知。

求：
（1）OQ 的距离；
（2）磁感应强度B 的大小；
（3）若在O 点右侧22L 处放置一平行于y 轴的挡板，粒子能
击中挡板并被吸收，求粒子从P 点进入电场到击中挡板的时间。

物理 参考答案
14.（1）4.5；（2）图象如图所示；（3）2.0，1.3。

15.解：（1）撞击前，铁锤只受重力作用，机械能守恒，
有：， 可以求出撞击水泥桩前铁锤的速度v ＝
m/s ＝10m/s ．
（2）设桩对铁锤的冲击力大小为F ，取竖直向下为
正方向，根据动量定理，有
（mg ﹣F ）△t ＝0﹣mv ，
代入数据解得F ＝8400N ．
由牛顿第三定律可得：撞击过程中铁锤对水泥桩的
平均冲击力
F ′＝F ＝8400N 。

16.解：（1）A 、B 两点间距离:
22m 2m 22
AB v x t ==⨯= （2）汽车刹车时，由牛顿第二定律：
sin kmg mg ma θ+=
解得：
a =5m/s 2
汽车开始刹车的位置到C 点的距离
22
2m 0.4m 225
v s a ===⨯ 17.解：（1）（5分）设该卫星质量为m ，根据万有引力定律和牛顿第二定律
万有引力提供向心力h R v m h R GMm +=+22)(
在地球表面，根据万有引力和重力的关系可得：
解得线速度
＝； （2）（5分）设小物体质量为m 0，在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，
受到万有引力和弹簧秤的作用力，有2
010224πMm G F m R R T
-= 在南极地面 022Mm G F R
= 联立得地球质量G T F F R F πM 2123
22)-(4=
18.解：（1）粒子在Q 点进入磁场时，
沿x 方向的分速度：v x ＝vcos30°
沿y 方向的分速度：v y ＝vsin30°
OP 间的距离：＝t
题号 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 答案 D C D A C D D
D BD AD BC AD
OQ的距离：OQ＝v x t＝3L
（2）粒子恰好能回到电场，即粒子在磁场中轨迹的左侧恰好与y轴相切，设半径为R，根据几何关系可得：R（1+sin30°）＝3L，
根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB＝m
联立可得磁感应强度的大小：B＝
（3）粒子在电场和磁场中做周期性运动，轨迹如图，
一个周期运动过程中，在x轴上发生的距离为：△L＝3L+3L﹣2Rsin30°＝4L，
P点到挡板的距离为22L，所以粒子能完成5个周期的运动，然后在电场中沿x轴运动2L 时击中挡板。

5个周期的运动中，在电场中的时间为：t1＝5×＝
磁场中运动的时间：t2＝5×＝
剩余2L中的运动时间：t3＝＝
总时间：t总＝t1+t2+t3＝。