2023北京十一中高二（上）期末物理（教师版）

2023北京十一中高二（上）期末

物理（学考）

一、选择题．本部分共20小题。每个小题给出的四个备选答案中，只有一个是符合题目要求的。

请阅读下述文字，完成下列各题。

北京时间2022年11月20日晚上23：00正式开幕，第22届世界杯在卡塔尔举行，图为一个足球被踢出后的频闪照片。

1. 下列描述足球运动的物理量中，可以用平行四边形法则进行运算的是（　　）

A. 位移 B. 时间 C. 速率 D. 路程

2. 根据频闪照片判断足球运动的速度（　　）

A. 逐渐增大 B. 逐渐减小

C. 先变大再减小 D. 先减小再增大

3. 假设足球做匀变速直线运动，则足球的加速度如何变化（　　）

A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 保持不变 D. 无法确定

请阅读下述文字，完成下列各题。

下图是阿根廷足球明星——梅西，在球场上运球过程中的一张现场照片，足球在运动过程中始终贴合水平地面，不计空气阻力。

4. 把足球看成一个质点，足球在水平地面上滑行过程中受到的摩擦力方向（　　）

A. 垂直速度方向 B. 垂直地面向上

C. 与运动方向相反 D. 与运动方向相同

5. 把足球看成一个质点，在水平地面上滑行过程中足球的重力势能（　　）

A. 保持不变 B. 逐渐变大

C. 逐渐减小 D. 先增大再减小

6. 足球运动过程中，足球运动过程中受到地面的支持力和受到的重力（　　）

A 大小不等，方向相同 B. 大小不等，方向相反

C. 大小相等，方向相同 D. 大小相等，方向相反

请阅读下述文字，完成下列各题。

下图中左图是葡萄牙足球明星——C罗倒挂金钩进球的名场面，我把这个过程简化为右图的模型，足球被踢飞时速度沿水平方向，距地面的高度h为1.8m，若足球落地前没有受到任何阻挡，且不计空气阻力，g取10m/s2。

7. 关于足球的运动下列描述正确的是（　　）

A. 水平方向做匀减速直线运动 B. 水平方向做匀速直线运动

C. 竖直方向做匀减速直线运动 D. 竖直方向做匀速直线运动

8. 从踢飞足球开始计时到足球的落地时间为（　　）

A. 0.18s B. 0.8s

C. 1.6s D. 0.6s

9. 在空中运动过程中足球的机械能（　　）

A. 保持不变 B. 逐渐变大

C. 逐渐减小 D. 先增大再减小

请阅读下述文字，完成下列小题。

图为带电体空间分布的电场线。a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。

10. 下列说法正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

11. 把带负电的试探电荷沿电场线从a点移到c点的过程中，试探电荷所受的静电力（　　）

A. 保持不变 B. 逐渐增大 C. 先增大后减小 D. 逐渐减小

12. 关于电场中a、b、c三点电势高低的比较，下列说法正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

请阅读下述文字，完成下列小题。

电源、电阻、电流表与开关连接成如图所示的电路。己知电阻R=3.0Ω，电源的内阻r=1.0Ω，闭合开关S后，电流表示数I=0.50A。

13. 在通电时间4.0s内，通过电阻R的电荷量q为（　　）

A. 2.0C B. 1.5C C. 1.0C D. 0.5C

14. 该电源的电动势E为（　　）

A. 2.0V B. 1.5V C. 1.0V D. 0.5V

15. 电阻R产生的热功率P为（　　）

A 0.25W B. 0.50W C. 0.75W D. 1.0W

请阅读下述文字完成下列3小题

电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征。

16. 某电容器外壳上标有“1000F 50V”参数，其中“1000F”表示该电容器的（    ）

A. 电容 B. 电荷量 C. 额定电压 D. 击穿电压

17. 可用如图所示的电路对电容器进行充电。在对电容器充电的过程中，下列说法正确的是（    ）

A. 电容器所带的电荷量逐渐增大 B. 电容器所带的电荷量保持不变

C. 电容器两极间的电压保持不变 D. 电容器两极间的电压逐渐减小

18. 某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是（    ）

A.  B.

C.  D.

请阅读下述文字，完成下列小题。

2022年6月5日，神舟十四号载人飞船采用自主快速交会对接模式，经过6次自主变轨，成功对接于天和核心舱径向端口。对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知对接后的组合体质量为m，轨道半径为r，地球质量为M，半径为R，引力常量为G。

19. 对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动时，线速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

20. 场是一种客观存在的物质，物体与地球之间的万有引力是通过引力场发生的。引力场的强弱可以用引力场强度来描述，类比电场强度定义式可以得到地球引力场强度表达式。若已知引力常量为G则要求出物体在地球表面时，地球的引力场强度还需要下列哪些物理量（　　）

A. 地球的半径和物体的质量 B. 地球半径和地球的质量

C. 物体的质量和地球的质量 D. 必须知道物体的质量和地球的质量和地球的半径

二、实验题

21. 图为“伏安法测量电阻”实验部分电路。在某次测量中，电压表的示数为1.50V时，电流表的示数为0.50A，根据测量数据可计算出电阻测量值为__________Ω。从理论上讲，由于电压表内阻的影响，用该电路测得的电阻值__________（选填“大于”或“小于”）真实值。

22. 在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示，可知a的原长_________（填“大于”、“小于”、“等于”）b的原长，a的劲度系数_________（填“大于”、“小于”、“等于”）b的劲度系数。

23. 某同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。某次实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，相邻两点之间的时间间隔为T。己知重物的质量为m，重力加速度为g。从打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量______，重物动能的增加量______。（用题目所给己知量表达）

三、计算论证题（解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程）

24. 如图所示，质量的物体放在光滑水平面上。对物体施加一个的水平拉力，使物体由静止开始做匀加速直线运动。求：

（1）物体加速度a的大小；

（2）物体在时速度v的大小。

25. 如图所示，某匀强电场的电场强度E=2.0×104N/C，A、B为同一条电场线上的两点。

（1）现将电荷量q=+1.0×10-8C的检验电荷放在电场中的A点，求该检验电荷在A点所受电场力的大小F；

（2）将检验电荷从A点移动到B点，若A、B两点相距d=0.30m，求电场力做的功W。

26. 如图为洗衣机甩干桶的简化示意图。在横截面半径为R的圆桶内，一质量为m的小物块（可视为质点），紧贴着圆桶内壁随圆桶以角速度ω绕竖直轴做匀速圆周运动。

（1）求小物块随圆桶转动所需向心力的大小F。

（2）当圆桶转动角速度变大时，小物块始终与圆桶保持相对静止，圆桶内壁对小物块的支持力如何变化？请说明理由。

27. 图甲为北京正负电子对撞机，它是我国第一台高能加速器，于1990年建成，后经多次重大升级改造，是迄今为止世界上20亿到50亿电子伏特能量区域亮度最高的对撞机。直线加速器是该对撞机的重要组成部分，长达202米，由多级加速电场组成。图乙是某一级加速电场的原理示意图，A、B两板为加速电场的两个极板，其间的电场可视为匀强电场。电子沿水平方向向右从A板上的小孔进入加速电场，经加速后从B板上的小孔穿出，再进入下一级加速装置中。已知A、B两板间的电压为U、距离为d，电子的电荷量为e、质量为m，电子从A板上的小孔进入电场时的初速度为。忽略电子之间的相互作用以及电子所受的重力。

（1）求电子在A、B板间所受电场力大小；

（2）求电子经过B板时的动能；

（3）为了使电子获得更高的能量，请你提出一种可行的办法。

28. 如图所示，是巴西足球明星——内马尔练习用头颠球的图片，我们可以简化为左图。某一次足球由静止下落到头顶的速度大小，被重新顶起离开头顶时的速度大小。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，空气阻力不计。重力加速度g取10m/s2，在此过程中，求：

（1）足球与头顶相互作用过程中的加速度的大小；

（2）求足球受到头顶的平均作用力F的大小；

（3）物理学中，把物体的质量与速度的乘积用动量来表示，，动量是矢量，运算的方法和我们之前学习的矢量类似，求足球与头顶作用过程中的动量变化量的大小，并思考在足球与头部的作用时间不变的情况下，足球受到的平均作用力F的大小与足球的动量变化量之间有怎样的关系，请定性说明。

参考答案

一、选择题．本部分共20小题。每个小题给出的四个备选答案中，只有一个是符合题目要求的。

【答案】1. A    2. B    3. C

【解析】

【1题详解】

能用平行四边形法则计算的只有矢量，题中位移是矢量，其他三个都是标量，故A正确。

故选A。

【2题详解】

闪屏照相机的闪频时间间隔是相同的，所以相邻两球之间的运动时间是相同的，由于位移越来越小，可以判断运动速度越来越慢，故B正确。

故选B。

【3题详解】

匀变速直线运动是加速度恒定不变的直线运动，足球做匀变速直线运动，则足球的加速度保持不变，故C正确。

故选C。

【答案】4. C    5. A    6. D

【解析】

【4题详解】

足球在地面上滑行，所受摩擦力与足球相对地面运动方向相反，即与运动方向相反。

故选C。

【5题详解】

足球在水平地面上滑行，高度没有变化，所以重力势能保持不变。

故选A。

【6题详解】

足球在水平方向运动，竖直方向没有运动，受到的重力和地面的支持力是一对平衡力，等大反向。

故选D。

【答案】7. B    8. D    9. A

【解析】

【7题详解】

足球被踢飞时速度沿水平方向，且不计空气阻力，球做平抛运动，平抛运动水平方向不受外力为匀速直线运动，竖直方向初速度为零，只受重力是初速度为零的匀加速直线运动。

故选B。

【8题详解】

球做平抛运动，根据平抛运动时间由竖直方向决定，竖直方向做自由落体运动，则

可以求得时间为

t=0.6s

故选D。

【9题详解】

不计空气阻力足球只受重力，所以足球的机械能守恒，机械能保持不变。

故选A。

【答案】10. C    11. B    12. B

【解析】

【10题详解】

ABC．电场线的疏密程度表示场强的大小，可知

AB错误，C正确；

D．沿着电场线方向，电势逐渐降低，可知

D错误。

故选C。

【11题详解】

电场线的疏密反映场强大小，可知从a点移到c点的过程中，场强变大，则试探电荷所受的静电力变大。

故选B

【12题详解】

沿电场线电势逐渐降低，则

故选B。

【答案】13. A    14. A    15. C

【解析】

【13题详解】

根据电流的定义式可得

【14题详解】

根据闭合电路欧姆定律可得

【15题详解】

电阻R产生的热功率P为

【答案】16. A    17. A    18. B

【解析】

【16题详解】

电容器外壳上标有“1000F，50V”参数，电容器的电容单位为法拉（F），电压的单位为伏特（V），所以可知“1000F”表示该电容器的电容。

故选A。

【17题详解】

AB．充电过程中，电容器所带电荷量逐渐增大，故A正确B错误；

CD．充电过程中，电容器极板间的电压逐渐增大，故CD错误。

故选A。

【18题详解】

根据电容的定义式变形可得

所以某电容器在充电过程中，U与Q成正比，即U-Q图像为过原点的倾斜直线。

故选B。

【答案】19. D    20. B

【解析】

【19题详解】

根据

解得

故选D。

【20题详解】

类比电场强度定义式可以得到地球引力场强度表达式为

即需要测量地球半径和地球的质量。

故选B

二、实验题

21. 【答案】    ①. 3##3.0    ②. 小于

【解析】

【详解】[1]根据测量数据可计算出电阻测量值为

[2]从理论上讲，由于电压表内阻的影响，使得电流表的测量值偏大，则用该电路测得的电阻值小于真实值。

22. 【答案】    ①. 小于    ②. 大于

【解析】

【详解】[1][2]设弹簧的原长为，弹簧伸长后的长度为，根据胡克定律有

解得

可知图像的斜率表示劲度系数，橫截距表示弹簧的原长，则由图可知

故答案为小于，大于

23. 【答案】    ①     ②.

【解析】

【详解】[1]打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量

[2]重物在B点的速度为

故重物在B点的动能为

三、计算论证题（解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程）

24. 【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律可得，物体加速度的大小为

（2）根据运动学公式可得，物体在时速度的大小为

25. 【答案】（1）2.0×10-4N；（2）0.6×10-4J

【解析】

【详解】（1）根据电场强度的定义可得

（2）电场力做的功为

26. 【答案】（1）；（2）支持力变大，理由见解析

【解析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律

根据向心加速度公式

解得

（2）支持力变大。根据，增大，小物块所需的向心力F随之增大；圆桶内壁对小物块的支持力提供向心力，因此圆桶内壁对小物块的支持力变大。

27. 【答案】（1）；（2）；（3）在其它条件不变时可采用增加两极板之间的电压

【解析】

【详解】（1）电子在A、B板间所受的电场力的大小

（2）设电子经过B板时的动能为，由动能定理得

解得

（3）根据

提高电子到达B极板时的动能，在其它条件不变时可采用增加两极板之间的电压

28. 【答案】（1）；（2）（3），越大F也越大

【解析】

【详解】（1）根据加速度定义式，可以球的加速度为

（2）根据牛顿第二定律和足球的受力情况可得

可以求解

（3）动量变化量表示为

可得

在足球与头部的作用时间不变的情况下，足球受到的平均作用力F的大小与足球的动量变化量之间有怎样的关系为，越大F也越大。