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2018～2019学年度下学期省六校协作体高二期中考试
物理试题
命题学校：丹东四中 命题人：周荣华 校对人：赵和军
第I卷
一．选择题（每题4分，1-8单选，9-12多选，漏选2分，错选不得分）
1.物体沿直线运动的位移—时间关系是x=12t－3t2(m),下列正确的是（ ）
A. 物体运动的加速度大小为3m/s2
B. 运动2秒位移为零
C. 运动2秒瞬时速度为零
D. 第2秒内位移为12m
2. 如图所示，穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成θ角，不计所有摩擦，当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，OB绳沿竖直方向，则正确的说法是（ ）
A．小球A可能受到2个力的作用
B．小球B可能受到3个力的作用
C．A、B的质量之比为1：sinθ
D．A、B的质量之比为1：tanθ
3.如图所示,a、b两物体的质量分别为m1和m2,由轻质弹簧相连.当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,加速度大小为a1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,加速度大小为a2,正确的是( )
A.a1=a2,x1=x2 B.a1x2 D.a1x2
4.下列关于力和运动的关系说法正确的是（ ）
A.物体所受的合外力不为零时，其速度不可能为零
B.物体所受的合外力的方向，就是物体运动的方向
C.物体所受的合外力越大，运动速度的变化就越大
D.物体所受的合外力不为零，则加速度一定不为零
5.如图所示为模拟过山车的实验装置，小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧．若竖直圆轨道的半径为R，要使小球能顺利通过竖直圆轨道，则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小值为( )
A. B．2 C. D.
6．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知( )
A．带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时速度大小
B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大
C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，
比在P点时的大
D．带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小
7.如图所示电路中，R为一滑动变阻器，P为滑片，闭合开关，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断不正确的是( )
A．电源内电路消耗功率一定逐渐增大
B．灯泡L2一定逐渐变暗
C．电源效率一定逐渐减小
D．R上消耗功率一定逐渐变小
8.已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是( )
A、卫星距地面的高度为
B、卫星运行的速度大于第一宇宙速度
C、卫星运行时受到的向心力大小为
D、卫星的向心加速度大于地球赤道上物体的向心加速度
9.如图，一矩形导线框与一通有电流的长直导线位于一平面内，长直导线中的电流I自左向右。在电流I越来越大的过程中，导线框中会产生感应电流，对于以下结论正确的是（ ）
A.感应电流的方向与图中线框上箭头的方向相同
B.感应电流可能恒定不变
C.感应电流可能越来越大
D.若导线框的电阻比较大，则感应电流将逐渐变为零
10.图(a)所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1，RT为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A．变压器输入、输出功率之比为4∶1
B．变压器原、副线圈中的电流强度之比为1∶4
C．u随t变化的规律为u＝51sin(50πt)(国际单位制)
D．若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大
11.如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场，在x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B/2的匀强磁场。一带负电的粒子(不计重力)，从原点O与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方运动的半径为R。则下列说法正确的是（ ）
A.粒子经偏转一定不能回到原点O
B.粒子完成一次周期性运动的时间为
C.粒子射入磁场后，第二次经过x轴时与O点的距离为3R
D.粒子在x轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为2：1
12.如图所示，可视为质点的小球A和B用一根长为0.2 m的轻杆相连，两球质量相等，开始时两小球置于光滑的水平面上，并给两小球一个2 m/s的初速度，经一段时间两小球滑上一个倾角为30°的光滑斜面，不计球与斜面碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2，在两小球的速度减小为零的过程中，下列判断正确的是( )
A．杆对小球A做正功
B．杆对小球B做正功
C．小球A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量
D．小球B速度为零时距水平面的高度为0.15 m
第II卷
二．实验题（共15分，13题6分，14题9分）
13.（6分）用小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽平滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度
(1)在上述实验操作中，下列说法正确的是________．
A小球1的质量一定大于小球2的质量，小球1的半径可以大于小球2的半径
B将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平
C小球在斜槽上的释放点应该越高越好，这样碰前的速度大，测量误差较小
D复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动
(2)以下提供的器材中，本实验必需的有( )
A．刻度尺 B．游标卡尺 C．天平 D．秒表
(3)设小球1的质量为m1，小球2的质量为m2，MP的长度为l1，ON的l2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为________
14.（9分）某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等。
（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a）所示，读数为 Ω．据此应选择图中的 （填“b”或“c”）电路进行实验
（2）连接所选电路，闭合S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐 （填“增大”或“减小”），依次记录电流及相应的电压。将元件X换成
元件Y，重复实验
（3）如图（d）是根据实验数据作出的U﹣I图线，由图可判断元件 （填“X”和“Y”）是非线性元件
（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图（e）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V．利用图（d）可算得E＝ V．r＝ Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）
三．计算题（共37分，15题10分，16题12分，17题15分。其中17题根据所学任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的方块涂黑。要有必要的文字说明和过程）
15.(10分)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角θ=37°的斜坡，BC是半径R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差h1=8.8m，竖直台阶CD高度差h2=5m，台阶底端与倾角θ=37°斜坡DE相连．运动员连同滑雪装备总质量m=80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上。不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8 求：
（1）运动员到达C点的速度υC大小
（2）运动员经过C点时轨道受到的压力N的大小
（3）运动员在空中飞行的时间t
16.（12分）如图所示，坐标平面的第I象限内存在大小为E、方向水平向左的匀强电场，足够长的挡板MN垂直x轴放置且距离点O为d，第II象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m，带电量为﹣q的粒子（重力忽略不计）若自距原点O为L的A点以一定的速度垂直x轴进入磁场，则粒子恰好到达O点而不进入电场．现该粒子仍从A点进入磁场，但初速度大小为原来的4倍，使粒子进入电场后能垂直到达挡板MN上，求：
（1）粒子第一次从A点进入磁场时速度的大小
（2）粒子第二次从A点进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角大小
（3）粒子打到挡板上时的速度大小
17.选修3-3（15分）如图所示，足够长圆柱形气缸开口向上直立于水平面上，气缸的底面积为s=2.0×10-3m2.缸内有两个质量为m=1kg、可沿缸内无摩擦滑动的活塞，封闭着两部分理想气体，两活塞间连着一根劲度系数为k=1.05×103N/m 的轻质弹簧，当温度为T0=300K 时两部分气柱的长度均等于弹簧的自由长度l0=0.1m，当气体升温后，B室的气柱长度变为l2=0.2m. (已知大气压强为p0=1.0×105Pa, g=10m/s2，弹簧始终在弹性范围内)
求:（1）初始状态时A中的气体压强
（2）气体升温后的温度
选修3-4（15分）有一形状特殊的玻璃砖如图所示，AB为1/4圆弧，O为弧的圆心，半径OA＝10cm。AOCD为矩形，AD＝20cm。一束光沿着平行于BC的方向从玻璃砖AB弧面上的E点射入，∠BOE＝60°，已知光在此玻璃砖中折射率n＝，光在真空中速度c＝3×l08m/s。
求：（1）这束光在玻璃砖中的第一个射出点到C的距离
（2）这束光从射入到第一次射出的过程中，在玻璃砖中传播的时间
2018——2019学年度下学期省六校协作体高二期中考试物理答案
一．选择题（每题4分，1-8单选，9-12多选，漏选2分，错选不得分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
D
B
D
C
A
D
D
BC
BD
AC
ACD
二．实验题（共15分，13题6分，14题9分）
13.（6分）(1) BD (2) AC （3） m1·l1＝m2·l2 (每空2分, 漏选1分，错选不得分)
14．（9分）（1）10Ω （10.0Ω也给分）(1分) b (1分)
（2）__增大__ (2分) （3） Y (1分)
（4）E＝ 3.2 V (2分) r＝ 0.50 Ω(2分)
15．（10分）解：（1）A→C过程，由动能定理得
mg（h1+△h）＝mυC2 (1分) △h＝R（1﹣cosθ） (1分)
联立两式代入数据解得：υC＝14m/s (1分)
（2）在C点，由牛顿第二定律有 NC﹣mg＝m （1分）
得 NC＝＝3936N （1分）
由牛顿第三定律知，运动员在C点时轨道受到的压力N＝3936N （1分）
（3）从C处平抛飞出，由平抛运动的规律得：
x＝vCt (1分) y＝gt2 (1分)
tan37°＝ (1分) 解得：t＝2.5s (1分)
16.（12分）解：（1）粒子自距原点O为L的A点以一定的速度垂直x轴进入磁场，恰好到达O点，轨迹为半圆，则得轨迹半径为r＝ （1分）
粒子进入匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有：
qv0B＝m （2分） 解得：v0＝ （1分）
（2）设初速度大小为原来的4倍时半径为r1、速度为v1＝4v0，
由r＝得：r1＝4r＝2L （2分）
为使粒子进入电场后能垂直到达挡板MN上，粒子必须平行于x轴进入电场，设
初速度方向与x轴正向间的夹角大小为θ，由几何关系知：
sinθ＝＝＝ （1分） 故 θ＝30° （1分）
（3）在电场中电场力对粒子做正功，根据动能定理得：
qEd＝ （2分）
解得：v2＝ （2分）
17.（15分）3-3解: (1)法一：对弹簧下方活塞受力分析可得： mg+pBs=pAs (2分)
对弹簧上方活塞受力分析可得：mg+p0s=pBs (2分)
两式联立代入数据2×1×10+1.0×105×2.0×10-3=pA×2.0×10-3
可得pA=1.1×105 Pa (1分)
法二：直接由整体法可得2mg+p0s=pAs(4分)
代入数据2×1×10+1.0×105×2.0×10-3=pA×2.0×10-3
可得pA=1.1×105 Pa (1分)
（2）升温前: 对B室气体 初态:P1= P0+mg/s =1.05×105 Pa (3分)
V1= l0S T1=T0=300K
升温后：对B室气体 末态：P2=P0+mg/s+k(l2-l0)/s=1.575×105 Pa (3分)
V2= l2S T2
由理想气体状态方程= (2分) 解得: T2=900K (2分)
3-4解：（1）光路如图所示,入射光经过折射后先到达BC边的F点,由几何关系，可得入射角为60°，根据折射定律，
则有：n＝ (1分) 可得折射角r＝30°(1分)
因为∠BOE＝60°，所以∠BFE＝30°，OF＝OE＝10cm，CF＝10cm
在F点入射角β＝60° (1分)， 临界角sinθ＝ (2分)
而sin60°＝，所以在F点发生全反射,反射光到达CD边G点 (1分)
入射角γ＝30°因为sin30°＝＜sinθ,所以在G点第一次射出 (1分)
CG＝cm≈5.8cm (2分)
（2）根据n＝，光在玻璃中传播的速度为v＝×108m/s (2分)
EF＝10cm，FG＝, 光在玻璃中传播路程为s＝EF+GF＝cm (2分)
传播时间t＝＝s≈1.7×10﹣9s (2分)
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