马营中学高二上学期物理期末试题及答案

1 2015 —2016 学年度高二级第一学期期末试题（卷） 物 理 本试卷满分 100 分．考试时间 120 分钟．请将答案填在答题卡上。 一、选择题：（本题共 16 小题，每小题 3 分，共 48 分．在每小题给出的四个选项中，至少有 一个选项是符合题目要求的．全部选对的得 3 分，少选得 1 分，有错或不答的得 0 分） 1．如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是 A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力 B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力 C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力 D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力 2．如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧， 连接点 P 在 F1、F2和 F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是 A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2 C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F1 3．质点做直线运动的 v－t 图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前 8 s 内平均速度 的大小和方向分别为 A．0.25 m/s 向右 B．0.25 m/s 向左 C．1 m/s 向右 D．1 m/s 向左 4．如图所示，三个相同小球从同一高度处的 O 点分别以水平初速度 v1、v2、v3 抛出，落在水 平面上的位置分别是 A、B、C，O′是 O 在水平面上的射影点，且 O′A∶O′B∶O′C＝1∶3∶5. 若不计空气阻力，则下列说法正确的是 A．v1∶v2∶v3＝1∶3∶5 B．三个小球下落的时间相同 C．三个小球落地的速度相同 D．三个小球落地的动能相同 5．如图所示，A、B 是两个不打滑摩擦传动轮，两轮半径大小关系为 RA＝2RB，则两轮边缘上 2 的 A．角速度之比 ωA∶ωB＝1∶2 B．周期之比 TA∶TB＝1∶2 C．转速之比 nA∶nB＝1∶2 D．向心加速度之比 aA∶aB＝2∶1 6．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)．设两极板正对面积为 S， 极板间的距离为 d，静电计指针偏角为 θ.实验中，极板所带电荷量不变，若 A．保持 S 不变，增大 d，则 θ变大 B．保持 S 不变，增大 d，则 θ变小 C．保持 d 不变，减小 S，则 θ变小 D．保持 d 不变，减小 S，则 θ不变 7．如图所示，质量为 M 的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为 θ.斜面上有一质量为 m 的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力 F 沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在 小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力和摩擦力分别为 A．(M＋m)g,0 B．(M＋m)g－F,0 C．(M＋m)g＋Fsinθ，Fsinθ D．(M＋m)g－Fsinθ，Fcosθ 8．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能 A．一直增大 B．先逐渐减小至零，再逐渐增大 C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小 D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大 9．如图所示，用长为 L 的轻绳把一个小铁球悬挂在高为 2L 的 O 点处，小铁球以 O 为圆心在 竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点 B 处，若运动中轻绳断开， 则小铁球落到地面时的速度大小为 A. gL B. 3gL C. 5gL D. 7gL 3 10．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中 运动，实线表示该小球的运动轨迹．小球在 a 点的动能等于 20 eV，运动到 b 点时的动能等于 2 eV.若取 c 点为零电势点，则当这个带电小球的电势能等于－6 eV 时(不计重力和空气阻力)， 它的动能等于 A．16 eV B．14 eV C．6 eV D．4 eV 11． “嫦娥二号”卫星发射后直接进入近地点高度 200 千米、远地点高度约 38 万千米的地月转 移轨道直接奔月，如图所示．当卫星到达月球附近的特定位置时，卫星就必须“急刹车”，也就 是近月制动，以确保卫星既能被月球准确捕获，又不会撞上月球，并由此进入近月点 100 千米、 周期 12 小时的椭圆轨道 a.再经过两次轨道调整，进入 100 千米的极月圆轨道 b，轨道 a 和 b 相切于 P 点．下列说法正确的是 A．“嫦娥二号”卫星的发射速度大于 7.9 km/s，小于 11.2 km/s B．“嫦娥二号”卫星的发射速度大于 11.2 km/s C．“嫦娥二号”卫星在 a、b 轨道经过 P 点的速度 va＝vb D．“嫦娥二号”卫星在 a、b 轨道经过 P 点的加速度分别为 aa、ab，则 aa＝ab 12．如图所示，虚线 a、b、c 为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷．现从 b、c 之间一点 P 以相同的速率发射两个带电粒子，分别沿 PM、PN 运动到 M、N 点，M、N 两点都处于圆周 c 上，以下判断正确的是 A．到达 M、N 时两粒子速率仍相等 B．到达 M、N 时两粒子速率 vM＞vN C．到达 M、N 时两粒子的电势能相等 D．两个粒子的电势能都是先减小后增大 13．如图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中 R＝55 Ω，A、V 为理想电流表和 电压表．若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为 110 V，下列表述正确的 是 A．电流表的示数为 2 A B．原、副线圈匝数比为 1∶2 4 C．电压表的示数为电压的有效值 D．原线圈中交变电压的频率为 100 Hz 14．在等边三角形的三个顶点 a、b、c 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小 相等的恒定电流，方向如图所示．过 c 点的导线所受安培力的方向 A．与 ab 边平行，竖直向上 B．与 ab 边平行，竖直向下 C．与 ab 边垂直，指向左边 D．与 ab 边垂直，指向右边 15．如图所示，轻弹簧上端与一质量为 m 的木块 1 相连，下端与另一质量为 M 的木块 2 相连， 整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽 出后的瞬间，木块 1、2 的加速度大小分别为 a1、a2.重力加速度大小为 g.则有 A．a1＝0，a2＝g B．a1＝g，a2＝g C．a1＝0，a2＝ m＋M M g D．a1＝g，a2＝ m＋M M g 16．地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一 个带电油滴能沿一条与竖直方向成 α角的直线 MN 运动(MN 在垂直于磁场方向的平面内)，如 图所示．则以下判断中正确的是 A．如果油滴带正电，它是从 M 点运动到 N 点 B．如果油滴带正电，它是从 N 点运动到 M 点 C．如果电场方向水平向左，油滴是从 M 点运动到 N 点 D．如果电场方向水平向右，油滴是从 M 点运动到 N 点 二、实验题：（本题共设两小题，每空 2 分，共 22 分） 17．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为 m＝1.00 kg 的重物自由下落，打 点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O 为第一个点， A、B、C 为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，当 地的重力加速度为 g＝9.80 m/s 2，那么： 5 (1)根据图上所得的数据，应取图中 O 点到__________点来验证机械能守恒定律； (2)从 O 点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量 ΔEp＝__________ J，动能增加量 ΔEk＝ __________J(结果取三位有效数字)； (3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度 v及物体下落的高度 h， 则以 v 2 2 为纵轴，以 h 为横轴画出的图象是下图中的__________． 18．在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡 A、B 的规格为“3.8 V,0.3 A”，合上开关 S 后，无论怎样移动滑动片，A、B 灯都不亮． (1)用多用电表的直流电压挡检查故障． ①选择开关置于下列量程的______挡较为合适(用字母序号表示)； A．2.5 V B．10 V C．50 V D．250 V ②测得 c、d 间电压约为 5.8 V，e、f 间电压为 0，则故障是____； A．A 灯丝断开 B．B 灯丝断开 C．d、e 间连线断开 D．B 灯被短路 (2)接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过欧姆调零． ①测试前，一定要将电路中的开关 S________； 6 ②测 c、d 间和 e、f 间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为____Ω，此时测量的是____ 间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为 ______Ω，它不等于测量值，原因是： ______________________. 三、计算题：（本题共设三小题，共 30 分） 19．(10 分))如图所示，电阻 R1＝2 Ω，小灯泡 L 上标有“3 V,1.5 W”，电源内阻 r＝1 Ω，滑动 变阻器的最大阻值为 R0(大小未知)，当触头 P 滑动到最上端 a 时，理想电流表的读数为 1 A， 小灯泡 L 恰好正常发光，求： (1)滑动变阻器的最大阻值 R0； (2)当触头 P 滑动到最下端 b 时，求电源的总功率及输出功率． 20．(10 分)如图所示，在 E＝1×10 3 V/m 的竖直向下匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道 QPN 与一水平绝缘轨道 MN 平滑连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P 为半圆 QN 的中点， 其半径 R＝40 cm，带正电为 q＝1×10 －4 C 的小滑块的质量为 m＝10 g，与水平轨道间的动摩擦 因数 μ＝0.15，位于 N 点右侧 1.5 m 处，取 g＝10 m/s 2 .求： (1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点 Q，则滑块应以多大的初速度 v0 向左运动； (2)这样运动的滑块通过 P 点时对轨道的压力是多大． 21．(10 分)如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在匀 强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示；现有一个带电粒子在该平面内从 x 轴上的 P 点， 以垂直于 x 轴的初速度 v0进入匀强电场，恰好经过 y 轴上的 Q 点且与 y 轴成 45°角射出电场，再经过一段 时间又恰好垂直于 x 轴进入下面的磁场．已知 OP 之 间的距离为 d，(不计粒子的重力)求： (1)Q 点的坐标； (2)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过 x 轴的 时间． 7 2015 —2016 学年度高二级第一学期期末试题（卷） 物理答题卡 本试卷满分 100 分．考试时间 120 分钟．请将答案填在答题卡上。 二、选择题：（本题共 16 小题，每小题 3 分，共 48 分．在每小题给出的四个选项中，至少有 一个选项是符合题目要求的．全部选对的得 3 分，少选得 1 分，有错或不答的得 0 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 二、实验题：（本题共设两小题，每空 2 分，共 22 分） 17．(1) __ _； (2)ΔEp＝__ _J，ΔEk＝__ _J(结果取三位有效数字)； (3) __ _． 18．(1)．①__ _②__ __； (2)①__ _；②__ _Ω，__ _．__ __Ω， 原因是：____ __________________. 三、计算题：（本题共设三小题，共 30 分） 19．(10 分)) 8 20．(10 分) 21．(10 分) 9 物理试题答案 本试卷满分 100 分．考试时间 120 分钟．请将答案填在答题卡上。 一、 选择题： 1 2 3 4 5 6 7 8 C B B AB AC A D ABD 9 10 11 12 13 14 15 16 D B AD B AC C C AC 二、实验题： 17． (1)B (2)1.88 1.84 (3)A 18． (1)①B ②A (2)①断开 ②6 e、f 12.7 欧姆表测量时灯泡温度低，电阻小 三、计算题： 19．解析：(1)当触头 P 滑动到最上端 a 时，流过小灯泡 L 的电流为：IL＝ PL UL ＝ 1.5 3 A＝0.5 A 流过滑动变阻器的电流： I0＝IA－IL＝1 A－0.5 A＝0.5 A 故：R0＝ UL I0 ＝6 Ω. (2)电源电动势为： E＝UL＋I A(R1＋r)＝3 V＋1×(2＋1) V＝6 V. 当触头 P 滑动到最下端 b 时，滑动变阻器和小灯泡均被短路． 电路中总电流为：I＝ E R1＋r ＝2 A 故电源的总功率为：P 总＝EI＝12 W 输出功率为：P 出＝EI－I 2 r＝8 W. 答案：(1)6 Ω (2)12 W 8 W 20．解析：(1)设小球到达 Q 点时速度为 v，则 mg＋qE＝m v2 R 滑块从开始运动至到达 Q 点的过程中，由动能定理有 10 －mg·2R－qE·2R－μ(mg＋qE)x＝ 1 2 mv2－ 1 2 mv2 0 联立解得 v0＝7 m/s. (2)设滑块到达 P 点时速度为 v′，则从开始运动至运动到 P 点的过程：－μ(qE＋mg)x－(mg＋ qE)R＝ 1 2 mv′2－ 1 2 mv2 0 又在 P 点时：FN＝m v′2 R 代入数据解得 FN＝0.6 N. 由牛顿第三定律知滑块通过 P 点时对轨道的压力是 0.6 N. 答案：(1)7 m/s (2)0.6 N 21．解析：(1)设 Q 点的纵坐标为 h，到达 Q 点的水平分速度为 vx，则由类平抛运动的规律可 知 h＝v0t d＝vxt/2 tan45°＝vx/v0 得 h＝2d，故 Q 点的坐标为(0,2d)． (2)粒子在电、磁场中的运动轨迹如图所示，设粒子在磁场中运动的半径为 R，周期为 T.则由几 何关系可知： R＝2 2d T＝2πR/v v＝ 2v0 粒子在磁场中的运动时间为 t2 t2＝7T/8 粒子在电场中的运动时间为 t1 t1＝2d/v0 得总时间 t＝t1＋t2＝(7π＋4)d/(2v0)． 答案：(1)(0,2d) (2)(7π＋4)d/(2v0)