2021湖北省“荆、荆、襄、宜“四地七校联盟高二上学期期中考试物理试题含答案

2020年秋“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”

   高二期中联考

物 理 试 题

考试时间：11月25日上午10:20-11:50 试卷页数：8页 全卷满分：100分 考试用时：90分钟

★祝考试顺利★

一、    单项选择题：本小题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1．在如图所示的位移一时间图象和速度一时间图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是 (      )
    A．甲、丁两车做曲线运动，乙、丙两车做直线运动
    B．t1时刻甲车从后面追上乙车

C．0~时间内，丙、丁两车在时刻相距最远 
    D．0~时间内，丙、丁两车的平均速度相等

2．如图所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用始终保持静止，当力F 逐渐减小后，下列说法正确的是（　　）

A．物体受到的摩擦力保持不变 

B．物体受到的摩擦力逐渐增大

C．物体对斜面的压力逐渐减小 

D．物体受到的合力变大

3．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，为弹道曲线上的五点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（　　）

A．到达点时，炮弹的速度为零

B．到达点时，炮弹的加速度为零

C．炮弹经过点时的速度大于经过点时的速度

D．炮弹由点运动到点的时间等于由点运动到点的时间

4．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1 V、2 V、3 V，则下列说法正确的是(　 　)

A．顶点D、E、F三点电势分别为4 V、5 V、6 V

B．匀强电场的场强大小为10 V/m

C．匀强电场的场强大小为V/m

D．电荷量为1.6×10－19 C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减小4.8×10－19 J

5．关于下列四幅图的说法正确的是（　 　）

A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压

B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极

C．图丙是速度选择器的示意图，该装置能判断带电粒子的电性，且带电粒子（不计重力）能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是，即

D．图丁是质谱仪结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越小

6．如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是　　

A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流

B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流

C．闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流

D．闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流

7．如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内沿各个方向以相同速率v从P点射入磁场。这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上，PQ圆弧对应的圆心角恰好为106o。（sin530=0.8,cos530=0.6）不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为(     )

A．       B．       C．      D．

8．如图所示，三条平行虚线位于纸面内，中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向．菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直，磁场宽度与对角线AC长均为d，现使线框沿AC方向匀速穿过过磁场，以逆时针方向为感应电流的正方向，则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中，线框中电流i随时间t的变化关系，以下可能正确的是（     ）

A．     B．

C．  D．

二、    多项选择题：本小题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．宇宙中存在着上四颗星组成的孤立星系。如图所示，一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一个质量相等的小星围绕母星做圆周运动。如果两颗小星间的万有引力为，母星与任意一颗小星间的万有引力为。则（  ）

A．每颗小星受到的万有引力为

B．每颗小星受到的万有引力

C．母星的质量是每颗小星质量的4倍 

D．母星的质量是每颗小星质量的倍

10．真空中有一正四面体ABCD，如图M、N分别是AB和CD的中点, 现在A、B两点分别固定电荷量为+Q、-Q的点电荷，下列说法中正确的是　　

A．将试探电荷+q从C点移到D点，电场力不做功

B．将试探电荷-q从M点移到N点，电场力先做正功后做负功

C．C、D 两点的电场强度大小相等，方向不同

D．C、D 两点的电场强度大小相等，方向相同

11．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为 l (l > r)的金属棒与圆环始终接触良好，一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动.在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态.已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．棒产生的电动势为

B．微粒的电荷量与质量之比为

C．电阻消耗的电功率为

D．电容器所带的电荷量为

12．如图所示，在倾角斜坡的底端固定一挡板，一轻弹簧下端固定在挡板上，弹簧自然伸长时其上端位于斜坡上的点处。质量分别为、的物块和用轻绳连接，轻绳跨过斜坡顶端的定滑轮，开始时让静止在斜坡上的点处，悬空。现将由静止释放，沿斜面下滑，当将弹簧压缩到点时，的速度减为零。已知，，与斜坡之间的动摩擦因数，，，，整个过程细绳始终没有松弛。则下列说法正确的是（　　）

A．在与弹簧接触前的加速度大小为

B．在与弹簧接触前，轻绳上的拉力为

C．第一次被弹回到点时的速度为

D．位于点时，弹簧所储存的弹性势能为

三、    实验题：本题共2小题，共15分，请将答案填写在答题卡相应的位置。

13．（6分）为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过Gl、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m．

回答下列问题：

（1）用上述装置在做“探究滑块的加速度与力的关系实验”中，若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是__________

A．m1=5g     B．m2=15g    C．m3=40g     D．m4=400g

（2）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：_________________（用△t1、△t2、D、S表示）

（3）某学习小组还想用此装置来“验证机械能守恒定律”，写出需要验证的表达式____________________（用题目所给的字母符号表示）

14．(9分)学校实验室新进了一批金属丝，每卷长度L=8m，阻值约为200Ω，高二物理兴趣小组想尽量准确测岀其电阻率。先用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，然后在实验室找来了下列器材：

待测金属丝1卷

电源E（电动势4. 5V，内阻r≈0. 5Ω）

电流表A1（量程10mA，内阻RA1=50Ω）

电流表A2（量程30mA，内阻RA2≈30Ω）

滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）

滑动变阻器R2（最大阻值为6000Ω）

定值电阻R3=10Ω

定值电阻R4=400Ω

开关一个、导线若干

（1）螺旋测微器测出金属丝的直径d=________mm。

（2）滑动变阻器应选用________，定值电阻应选用________。（填所选器材的字母符号）

（3）为了精确的测量金属丝的电阻率，请在方框中画出实验电路图。

（4）连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器，并记录下多组电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2，以I1为横坐标，I2为纵坐标，描点作图并测得图象的斜率为k，则金属丝的电阻率可以表示为_______（用题中给出的字母符号表示）

四、计算题：本大题共4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式，只写出最后答案的不得分。

15．（10分）一质量为m的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出.在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管上口距地面，小球落入竖直细管前始终受到水平向左的恒定风力作用（落入细管后不受风力作用），小球恰能无碰撞地通过管子，重力加速度为g，如图所示，求：

（1）水平风力F的大小；

（2）小球落地时动能。

16．（10分）在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ且足够长的光滑绝缘斜面，电场方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向外。有一质量为m、带电量为+q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的压力恰好为零，如图所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，当小球速度为v时恰好离开斜面。已知重力加速度为g，求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）小球经过多长时间恰好离开斜面。

17．(12分)如图所示，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，圆形金属线圈的总电阻也为R，其余导线的电阻不计。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场B。电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧xOy坐标系(坐标原点O在N板的下端)的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA和y轴的夹角∠AOy＝45°，AOx区域为无场区．在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为＋q的粒子(不计重力)，经过N板的小孔，从点垂直y轴进入第一象限，经OA上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第一象限．求：

（1）平行金属板M、N获得的电压U；

（2）yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B。

18．(13分)如图（甲）所示，半径R=0.8m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最低点，B点右侧的光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车，平板车质量M=2kg，长度l=1m，小车的上表面与B点等高，质量m=2kg的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放，取g=l0m/s2．

（1）求物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力；

（2）若物块与木板间的动摩擦因数0.3，求物块从平板车右端滑出时平板车的速度大小；

（3）若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化如图（乙）所示，求物块滑离平板车时的速率。

2020年秋“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”

高二期中联考物理

参考答案及评分细则

13. （6分）（1）D       （2）  

 （3）     （每问2分 ）

14. （9分）（1）3. 466 (3.463-3.468均算对)（2分）

（2） R1、 R4     （每空1分）

         （3）   （3分）

        （4）    （2分）

15.（10分）（1）； （2）mgh

解：（1）小球能无碰撞地通过管子，则小球落至管口时无水平方向的分速度，即速度只能竖直向下．令小球运动至管口的时间为t，则

竖直方向： …………①              （ 1分）

水平方向： …………②             （1分）

又  …………③                     （1分）

…………④                         （1分）

①~④联立解得：                  （1分） 

（2）由第一问中的方程可计算得   …………⑤   （1分）

由动能定理得：   …………⑥       （2分）

代入 及F得：                                （2分）

16．（10分）(1)    ；(2)

解：（1）由平衡条件得          …………①  解得    （2分）

当小球与斜面的弹力恰好为零时离开斜面，则垂直于斜面方向

  …………②              （2分）

①②联立解得：                                （ 1分）

（2）对小球，沿斜面方向，由牛顿第二定律可知

      …………③               （2分）

解得小球沿斜面运动的加速度                      （1分）

由运动学公式              …………④

解得小球在斜面上连续滑行时间                    （2分）

17．（12分）(1)        (2)     

解：（1）根据法拉第电磁感应定律，闭合线圈产生的感应电动势为：

                                 （2分）

因平行金属板M、N与电阻并联，故M、N两板间的电压为：

               （2分）
（2）带电粒子在M、N间做匀加速直线运动，有

 qU=mv2    …………①         （2分）
带电粒子进入磁场区域的运动轨迹如图所示，有

qvB=m   …………②          （2分）

由几何关系可得：r+rcot45°=l  …………③      （2分）

  ②~④联立得：                 （2分）

18.（13分）(1) 60N  方向竖直向下   (2) 3m/s    (3)

解：（1）物体从A点到B点的过程中，其机械能守恒，则有：

mgR=mvB2   …………①   代入数据解得：vB=4m/s．              （1分）

在B点，由牛顿第二定律得：N-mg=m …………②               （1分）

①②联立解得：N=3mg=60N                                      （1分）

由牛顿第三定律：物块在B点时对轨道压力N′=N=60N，方向竖直向下．      （1分）

（2）物块滑上小车后，对物块，加速度为a1=μg=3m/s2                                 （1分）

平板车向右匀加速运动，加速度为                  （1分）

滑块向右匀减速运动，经过时间t滑离，则有

…………③                  （1分）  

代入数据解得：， (t=1s舍去）                               （1分）

所以物块滑离平板车时速度大小为  v=vB-a1t=3m/s                      （1分）

（3）物块在小车上滑行时的摩擦力做功

                        （2分）

 从物体开始滑动到滑离平板车的过程，由动能定理：

  …………④     解得           （2分）