河北省容城中学高二物理下学期升级考试试题(含解析)

高二年级升级考试物理试题
（考试时间： 90分钟；分值：100分 ）
一、选择题：（本大题共12个小题，每小题4分．第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）．
1．下列说法中正确的是（ ）
A ．伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性
B ．牛顿首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推“的科学推理方法
C ．用点电荷来代替实际带电物体是采用了等效替代的思想
D ．奥斯特通过实验观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系
答案：D
【解析】牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性，A 错.
伽利略首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推“的科学推理方法，B 错.用点电荷来代替实际带电物体是采用了理想模型思想，C 错.故选D.
2．下列说法中正确的是( )
A ．一个质点在一个过程中如果其动量不变，其动能也一定不变
B ．一个质点在一个过程中如果其动能不变，其动量也一定不变
C ．几个物体组成的物体系统在一个过程中如果动量守恒，其机械能也一定守恒
D ．几个物体组成的物体系统在一个过程中如果机械能守恒，其动量也一定守恒 答案：A
【解析】A,一个质点的质量是不变的,动量不变,那么速度就不变,所以动能也不变.所以A 对.
B,匀速圆周运动的质点,速度大小不变,所以动能不变,但是速度方向改变,所以动量改变.B 错.
C,两个静止的自由正电荷,在相互的斥力作用下远离,因为不受其他力的作用,所以动量守恒.但是因为一直受到斥力作用,所以是加速离开,速度越来越大,系统的动能增加.C 错.
D,在水平面上进行匀速圆周运动的质点,因为是水平上的运动,所以势能不变,因为速度大小不变,所以动能不变,所以机械能守恒.但是动量改变.D 错
故选A.
3．一物体从某一点出发，做匀减速直线运动，经过时间t 速度恰好减为零，且刚好到达终点，则物体经t 0(t 0<t)时刻距终点的距离为（ ）
A ．2vt
B ．)21(00t t vt
C ．t vt 220
D ． t
t t v 2)(20
答案：D
【解析】可以当做初速度为零的匀加速直线运动，位移x=21at 21 a=t v
，对于本题1t =t-t 0。

联立各式最后选D.
4．一物块以初速度v 0从底端沿足够长的斜面向上滑去，该物块的速度图象不可能是以下的哪个（ ）
A ．
B ．
C ．
D ． 答案：C
【解析】如果斜面光滑，物体上升下降受力相同加速度相同mgsina=ma.A 对.
如果斜面不光滑，上升mgsina+f=ma ，下降mgsina-f=ma ，下降加速度小图像斜率小，B 对.C 错.如果斜面动摩擦因数较大,物体速度减为0,不能下滑,D 对.故选C.
5．在街头的理发店门口，常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉，如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）为L ，如果我们观察到条纹以速度v 向上运动，则圆筒的转动情况是（从上往下看）（ ）
A ．顺时针转速L v
n ℵ2= B ．顺时针转速l v n =
C ．逆时针转速L v n ℵ2=
D ．逆时针转速l
v n = 答案：B 【解析】如果条纹向上运动,则说明正视图就是右边的向左移动,则如果俯视就是顺时针.
物体上升一个螺距所用时间是转动的一个周期，T=L v .转速n=1
T .联立解得n=v l . 所以选B.
6．把水星和金星绕太阳的运动视为圆周运动．从水星与金星和太阳在一条直线上开始计时，若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为θ1、θ2（均为锐角），则由此条件可求得水星和金星（ ）
A ．质量之比
B ．到太阳的距离之比
C ．绕太阳的动能之比
D ．受到的太阳引力之比
答案：B
【解析】A 、水星和金星作为环绕体，由题可求出周期或角速度之比，但无法它们求出质量之比，故A 错误．
B 、相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知道它们的角速度之比，根据万有引力提供向心力：解得：r=，知道了角速度比，就可求出轨道半径之比，即到太阳的距离之比．故B 正确．
C 、由于不知道水星和金星的质量关系，故不能计算它们绕太阳的动能之比，故C 错误．
D 、由于不知道水星和金星的质量关系，故不能计算它们受到的太阳引力之比，故D 错误． 故选：B
7．如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为2L ，高为L ，纸面内一边长为L 的正方形导线框沿x 轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于如图所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流—位移(I －x)关系的是
答案：B
【解析】位移在0 ∽ L过程：磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，
为正值．I= Blv
R，l=x则 I=
Bvx
R
位移在L ∽ 2L过程：磁通量先增大后减小，由楞次定律判断感应电流方向先为顺时针方向，为正值，后为逆时针方向，为负值．
位移在2L ∽ 3L过程：磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负
值．I=
()
2
Bv L x
R
-
故选B．
8．如图，在x＞0、y＞0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个速度均相同的带电粒子，由x轴上的P点平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则（）
A．比荷最大的粒子是沿①方向射出的粒子
B．比荷最大的粒子是沿④方向射出的粒子
C．在磁场中运动向心加速度最大的沿①方向射出的粒子
D．在磁场中运动洛伦兹力不做功最的只有沿④方向射出的粒子
答案：B
【解析】由于粒子在磁场中运动半径r=mv
qB
,比荷为
q
m
.对各种粒子来说v相同B也相同.
结合两式可知半径越小比荷越大.B对.A错.
向心加速度a=
2
v
r
可知r越小a越大,所以C错.洛伦兹力与速度垂直永远不做功所以D错.
故选B.
9．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是( )
A．物体A可能只受到三个力的作用
B．物体A一定受到了四个力的作用
C．物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcosθ
D．物体A对水平地面的压力的大小一定为Fsinθ
答案：BC
【解析】A物体一定受重力，拉力F产生两个作用效果，水平向右拉木块，竖直向上拉木块，由于木块匀速直线运动，受力平衡，水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡，即一定有摩擦力，结合摩擦力的产生条件可知则必有支持力，因而物体一定受到四个力，故A错误，B正确；
D、根据物体处于平衡状态可知，水平方向有：f=Fcosθ，竖直方向有：F N =mg-Fsinθ，故D错误．C对.
故选BC．
10．如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1＝700匝，副线圈匝数n2＝140匝，电阻R＝20Ω，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是 ( )
甲乙
A．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u＝202sin 50πt V
B．原线圈电流的有效值为0.04 A
C．在t＝0.005s时，电压表的示数为42V
D．电阻R上消耗的电功率为0.8 W
答案：BD
【解析】A 、由图乙可知交流电压最大值
，周期T=0.02秒，ω=2T p
=100π，所以
πt)V ，故A 错误；
电压表的示数为电路的有效电压的大小，U1=20V ，112
2700140U n U n ==, 24U =.故C 错.
D 、电阻R 上消耗的电功率P=2
2U R =0.8,故D 正确．理想变压器输入功率等于输出功率,所以p=110.8U I =W,所以1I =0.04 A,B 对
故选BD
11．如图，一正点电荷放在O 点处，过O 点取正交坐标x 、y 轴，点a 、c 在x 轴上，
；点b 在y 轴上，。

现将带正电的另一点电荷从a 移至b ，再从b 移至c ，
以下说法正确的是
A ．点电荷在a 或b 点所受的电场力相同
B ．点电荷在b 的电场力的大小是在c 的电场力的大小的4倍
C ．点电荷从a 移至b 与从b 移至c 电场力做的功相同
D ．点电荷在a 点的电势能大于在c 点的电势能
答案：BD
12．如图所示，倾斜的传动带以恒定的速度v2向上运动，一个小物块以初速度v1从底端冲上传动带，且v1大于v2，小物块从传动带底端到达顶端的过程中一直做减速运动，则（）
A．小物块到达顶端的速度可能等于零
B．小物块到达顶端的速度不可能等于v2
C．小物块的机械能一直在减小
D．小物块所受的合外力一直做负功
答案：D
【解析】A、小物块以初速度v1从底端冲上传动带，且v1大于v2，所以物块在重力沿斜面的分量及摩擦力作用下做匀减速运动，当速度减为v2后，重力沿斜面的分量大于向上的摩擦力，物体继续减速，到达顶端时，速度正好减为零，故A错误；
B、小物块从传动带底端到达顶端的过程中一直做减速运动，减到顶端时速度刚好与传送带速度相等，故B错误；
C、除重力以外的力做的功等于机械能的变化量，刚开始v1大于v2，摩擦力方向向下，做负功，机械能减小，当速度减为v2后，再减速时，摩擦力方向向上，做正功，机械能增大，故C错误；
D、根据动能定理可知，W合=△EK，因为物体一直做减速运动，速度动能一直减小，合外力一直做负功，故D正确．
故选：D
二、实验题（13题6分，14题9分）
13．如图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．
(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是 ( )．
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
(2) 在“验证牛顿第二定律”的实验中，为使细线对小车的拉力等于砂及砂桶的总重力，应满足M m（填“远大于”、“远小于”或“等于”）
(3)下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：s AB＝4.22cm、s BC ＝4.65cm、s CD＝5.08cm、s DE＝5.49cm，s EF＝5.91cm，s FG＝6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度大小a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)．
答案：(1)B（2分） (2)远大于（2分）(3)0.42（2分）
14．一个未知电阻R x，阻值大约为10kΩ~20kΩ，为了较为准确地测定其电阻值，实验室中有如下器材：
电压表V1（量程3V、内阻约为3kΩ）
电压表V2（量程15V、内阻约为15kΩ）
电流表A1（量程200μA、内阻约为100Ω）
电流表A2（量程0.6A、内阻约为1Ω）
电源E（电动势为3V）
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）
开关S
（1）在实验中电压表选，电流表选．（填V1、V2，A1、A2）
（2）为了尽可能减小误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图．
（3）测得电阻值与真实值相比（填“偏大”、“偏小”、“相等”）
答案：（1）V1（2分）， A1（2分）
（2）如下图
（3分）
（3）偏大（2分）
【解析】(1)a 、电源电动势为3V ，电压表选择V1；电路最大电流约为：I=310000X
E R ==3×10-4A=0.3mA=300μA ，为减小误差，电流表选：A1． （2）由题意可知，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为进行多次测量，滑动变阻器应采用分压接法；
由题意可知，待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，电路图如图所示：
(3)、由图示电路图可知，电流表采用内接法，由于电流表分压作用，电压测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值大于真实值．
故答案为：a 、V1；A1；b 、电路图如图所示；c 、大．
三、计算题（15题8分，16题9分，17题10分，18题10分）
15．（8分）如图所示，小滑块在较长的斜面顶端，以初速度v 0＝2 m/s 、加速度a ＝2 m/s 2
向下滑，在到达底端前1s 内，所滑过的距离为斜面长度的715
，求：小滑块在斜面上滑行的时间为多少？
答案：3s
【解析】设第一阶段时间为t ，第二阶段时间为t0,
a ＝2 m/s2，v0＝2 m/s
7L 15＝v1t0＋12
at02① （2分） v1＝v0＋at② (1分)
8L 15＝v0t ＋12
at2③ （2分）
①②③联立得t ＝2 s ， (1分)
小滑块在斜面上滑行的时间t 总＝t ＋t0＝3 s (1分)
16. （9分）如图所示，在y 小于0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy 平面并指向纸面外，磁感应强度为B ，一带质量为m ，电荷量为q 正电的粒子以某一速度从O 点射入磁场，入射速度方向为xy 平面内，与x 轴正向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O 点的距离为L ，求该粒子的初速度v 0大小。

答案：
02sin qBL v m q =
【解析】根据带电粒子在有界磁场的对称性作出轨迹，如图所示，找出圆心A ，向x 轴作垂线，垂足为H ，由与几何关系得：
（图1分）
L R 21sin =
θ
① (3分)
带电粒子在磁场中作圆周运动，由
R mv B qv 2
0=
② (3分) ①②联立解得θsin 20m qBL
v =
(2分)
17．（10分）如图所示，滑块在恒定的水平外力F=2mg 的作用下，从水平轨道上的A 点由静止出发到B 点时撤去外力，又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C ，滑块离开半圆形轨道后又刚好落到原出发点A ，求AB 段与滑块间的动摩擦因数．
答案：μ=0.75
【解析】设圆周的半径为R ，则在C 点：…① （2分） 滑块离开C 点，做平抛运动，则
… ② (1分)
LAB=vct…③ (1分) 滑块由B 到C 过程，由机械能守恒定律得：…④ （2分）
滑块由A 到B 运动过程，由动能定理得：…⑤ （2分）
由①②③④⑤式联立得到： μ=0.75 (2分)
18. （10分）如图所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ．M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨电阻可忽略, 金属杆的电阻为R ．让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．
(1)在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小．
(2)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值． 答案：(1) a ＝gsin θ－B2L2v 2mR .(2) vm ＝2mgRsin θ
B2L2
.
【解析】(1)当ab 杆速度为v 时，感应电动势E ＝BLv (1分) 此时电路中的电流I ＝E R ＝BLv
2R (1分)
ab 杆受到的安培力F ＝BIL ＝B2L2v
2R
(1分) 根据牛顿运动定律，有
ma ＝mgsin θ－F ＝mgsin θ－B2L2v
2R (2分)
a ＝gsin θ－B2L2v
2mR
. (1分)
(2)当ab 杆所受合外力为零，即B2L2v
2R ＝mgsin θ时， (2分)
ab 杆达到最大速度vm ＝2mgRsin θ
B2L2. (2分)。