2018_2019学年高二物理上学期期中试题(17)word版本

山东省淄博第一中学2018-2019学年高二物理上学期期中试题
注意事项：
1．本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。

第Ⅰ卷为选择题，共54分；第Ⅱ卷为非选择题，共46分，满分100分，考试时间为90分钟。

2．第Ⅰ卷共4页，16小题；请将选出的答案标号（A、B、C、D）涂在答卷纸上。

第Ⅰ卷（共54分）
一、选择题：在每小题给出的四个选项中，1-10题只有一项是符合题目要求的，每小题3分；11-16题有多个选项符合要求，全选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分；共54分）。

1．关于磁场，下列说法正确的是（）
A．磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致
B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质
C．磁场是客观存在的一种特殊物质
D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无
2．下列说法中正确的是（）
A. 冲量的方向一定和动量的方向相同
B. 动量变化量的方向一定和动量的方向相同
C. 物体的末动量方向一定和它所受合外力的冲量方向相同
D. 冲量是物体动量变化的原因
3．关于曲线运动，下面说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度方向必定变化
B.速度变化的运动必定是曲线运动
C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D.加速度变化的运动必定是曲线运动
4．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）
A．质量可以不同 B．轨道半径可以不同
C．轨道平面可以不同 D．速率可以不同
5．如图所示，固定不动的绝缘直导线mn和可以自由移动的矩形线框abcd位于同一平面
内，mn与ad、bc边平行且离ad边较近。

当导线mn中通以方向向上的
电流，线框中通以顺时针方向的电流时，线框的运动情况是( )
A．向左运动 B．向右运动
C．以mn为轴转动 D．静止不动
6．如图二所示，一阶梯高宽都为0.4m，一球以水平速度从边缘飞出，欲打在第四级台阶
上，则v的取值范围是（）
A、m/s<v≤m/s
B、 m/s <v≤3.5 m/s
C、m/s <v≤m/s
D、 m/s <v≤m/s
7．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过△t时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）
A. mg△t
B.
C.
D.
8．如图所示，质量为M、长为L的长木板放在光滑水平面上，一个质量也为M的物块（视为质点）以一定的初速度从左端冲上木板，如果长木板是固定的，物块恰好停在木板的右端，如果长木板不固定，则物块冲上木板后在木板上最多能滑行的距
离为（）
A. L
B.
C.
D.
9、一只小船渡河，运动轨迹如图所示，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度大小均相同、方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变．由
此可以确定( )
A．船沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀加速直线运动
B．船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大
C．船沿AB轨迹渡河所用的时间最短
D．船沿三条不同路径渡河的时间相同
10．如图所示，长为L的轻绳的一端固定在O点，另一端栓一个质量为m的小球.现令小球以O为圆心，L为半径在竖直平面内做圆周运动，小球能通过最高点。

重力加速度为g，则（）
A．小球通过最高点时速度可能为零
B．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零
C．小球通过最底点时所受轻绳的拉力可能等于5mg
D．小球通过最底点时速度大小可能等于2
11．（多选）一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。

F随时间t变化的图线如图所示，则：（）
A．t=1 s时物块的速率为1 m/s
B．t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C．t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D．t=4 s时物块的速度为零
12. （多选）如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。

如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )
A．棒中的电流变大，θ角变大
B．两悬线等长变短，θ角变小
C．金属棒质量变大，θ角变小
D ．磁感应强度变大，θ角变小
13. （多选）如图所示，两根平行长直导线相距2L ，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a 、b 、c 是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为
、L 和3L 。

关于
这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是( )
A ．a 处的磁感应强度大小比c 处的大
B ．b 、c 两处的磁感应强度大小相等
C ．a 、c 两处的磁感应强度方向相同
D ．b 处的磁感应强度为零
14．（多选）如图所示，假设月球的半径为R ，月球表面的重力加速度为g 0，飞船沿距月球表面高度为3R 的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A 点．点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B 再次点火进入月球近月轨道Ⅲ，绕月球做匀速圆周运动．下列判断正确的是( )
A ．飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间T ＝2πR g0
B ．飞船在A 点处点火变轨时，动能减少
C ．飞船沿椭圆轨道Ⅱ从A 到B 运行的过程中机械能增大
D ．飞船在轨道Ⅰ上的运行速率v ＝g0R
2
15．（多选）如图所示，一个质量为m 、电荷量为e 的粒子从容器A 下方的小孔S ，无初速度地飘入电势差为U 的加速电场，然后垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，最后打在照相底片M 上。

下列说法正确的是( )
A ．粒子进入磁场时的速率v ＝ 2eU m
B ．粒子在磁场中运动的时间t ＝2πm eB
C ．粒子在磁场中运动的轨道半径r ＝1B 2mU e
D ．若容器A 中的粒子质量不同，但电量相同，这些粒子仍将打在照相底片上的同一位置
16. （多选）如图所示，光滑地面上有P 、Q 两个固定挡板，A 、B 是两挡板连线的三等分点．A 点有一质量为m 2的静止小球，P 挡板的右侧有一质量为m 1的等大小球以速度v 0向右运动．小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点．已知
两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B 点处，则两
小球的质量之比m 1：m 2可能为（ ）
A.3:1
B.1:3
C.1:5
D.1:7
第Ⅱ卷（共46分）
二、实验题（12分）
17．现利用下图所示的装置验证动量守恒定律。

在图中，气垫导轨上有A 、B 两个滑块，滑块A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B 左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可
以记录遮光片通过光电门的时间。

实验测得滑块A 的质量m 1＝0.310 kg ，滑块B 的质量m 2＝0.108
kg ，遮光片的宽度d ＝1.00 cm ；打点计时器所用交流电的频率
f ＝50.0 Hz 。

将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰。

碰后光电计时器显示的时间为Δt B ＝3.500 ms ，碰撞前后打出的纸带如图所示。

（1） B 物块碰撞后的速度为___________m/s 。

（结果保留三位有效数字）
（2） 纸带上相邻两点间的时间间隔为____S ，则滑块A 碰撞前的速度为________m/s （结
果保留三位有效数字），滑块A 碰撞后的速度为________m/s （结果保留三位有效数字）。

（3） 若实验的相对误差绝对值=|碰撞前后总动量之差碰前总动量
|×100%，本实验的相对误差绝对值为_______________%（结果保留两位有效数字）。

若实验要求相对误差绝对值不大于5%，本实验结果__________(填“能”或“不能”)在误差范围内验证了动量
守恒定律。

三、计算题：
18．（10分）一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示。

磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于纸面向里。

（不计重力）
（1）求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。

（2）求离子在磁场中运动的时间。

（3）如果离子进入磁场后能够经过位置P，已知直线OP与离子入射方
向之间的夹角θ=30°，求粒子从O到达P所用的时间。

19．（10分）近年来，随着人类对火星的了解越来越多，美国等国家都已经开始进行移民火星的科学探索，并面向全球招募“火星之旅”的志愿者。

若某物体在火星表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处做自由落体运动的时间的1.5倍，已知地球半径是火星半径的2倍。

(1)求火星表面重力加速度g1与地球表面重力加速度g2的比值。

(2)如果将来成功实现了“火星移民”，求在火星表面发射载人航天器的最小速度v1与在地球上发射卫星的最小速度v2的比值。

20.（14分）如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。

装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。

传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。

传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道。

质量m=2.0kg的物块B从1/4圆弧的最高处由静止释放。

已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。

设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞，第一次碰撞前，物块A静止。

取g=10m/s2。

求：
（1）物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力；
（2）试求物块B第一次到达传送带左端时的速度；
（3）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；
（4）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置（弹簧原长）时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在
传送带上运动的总时间。

1C 2D 3A 4A 5B 6A 7C 8D 9B 10B 11AB 12AC 13AD 14ABD 15AC 16AB
17、解析 按定义，物体运动的瞬时速度大小为v ：v ＝Δs Δt
① 式中Δs 为物块在很短时间Δt 内走过的路程，设纸带上打出相邻两点的时间间隔为Δt A ，则
Δt A ＝1f ＝0.02 s ②
设B 在碰撞后的速度大小为v 2，由①式有
v 2＝d
ΔtB ⑤
代入题所给的数据可得：v 2＝2.86 m/s ⑥
Δt A 可视为很短，设在A 碰撞前后瞬时速度大小分别为v 0、v 1，将②式和图给实验数据代入①式可得：
v 0＝4.00×10－20.02 m/s ＝2.00 m/s ③
v 1＝1.94×10－20.02 m/s ＝0.970 m/s ④
设两滑块在碰撞前后的动量分别为p 和p ′，则
p ＝m 1v 0⑦
p ′＝m 1v 1＋m 2v 2⑧
两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为
δγ＝|p －p′p |×100%⑨
联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据，
可得：δγ＝1.7%<5%⑩
因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。

18、解析：（1）离子的初速度与匀强磁场的方向垂直，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运
动。

设圆半径为r ，则据牛顿第二定律可得：
，解得
如图所示，离子回到屏S 上的位置A 与O 点的距离为：
AO =2r
所以
（2）离子在磁场中运动半圆，则t=T/2=πm/Bq
（3）当离子到位置P 时，圆心角：
，
t=αT/2π=T/6=πm/3Bq
19解析 (1)由自由落体运动的规律h ＝12
gt 2 可得g ＝2h t2
① 因此有g1g2＝t22t21
② 代入数据解得g1g2＝49
③ (2)发射载人航天器或卫星的最小速度即第一宇宙速度，因此有G Mm R2＝m v2R ，即v 2＝G M R
④ 又G Mm R2
＝mg ，即GM ＝R 2g ⑤ 由④⑤解得v ＝gR ⑥
即v1v2＝g1R1g2R2⑦ 代入数据解得v1v2＝23。

答案 (1)49 (2)23
20.【答案】（1）F 1=60N ，方向竖直向下（2）12J （3）8s
mv＝mv1＋Mv2
解得v1＝=-2m/s，v2=2m/s
弹簧具有的最大弹性势能等于物块M的初动能
E P=Mv22=12J
（3）碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动。

设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l′，
由动能定理得：－μmgl′=0－mv12
得l′＝2m<4.5m
所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上．当物块B在传送带上向右运动的速度为
零后，将会沿传送带向左加速运动．可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为v1′＝2m/s，继而与物块A发生第二次碰撞．设第1次碰撞到第2次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t1。

解得
同上计算可知
物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞……第n次碰撞后物块B在传送带运动的时间为t n=s, 构成无穷等比数列，公比q=
由无穷等比数列求和公式可知，当n→∞时，有
物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带运动的总时间为
t总==8s。