2021娄底娄星区高二下学期期中考试物理试题含答案

2021年上学期高二期中考试物理试题

一、单项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是

A. m/s2　  　B. m/s2       C. m/s2          D. m/s2

2.我国海军在南海某空域举行实兵对抗演练，某一直升机在匀速

水平飞行过程中遇到突发情况，立即改为沿虚线方向斜向下减速

飞行，则空气对其作用力可能是

A．F3　　   　B．F2             C．F1             D．F4

3.如图所示，光滑长方体物块质量为M，静止在水平地面上，上部固定一轻滑轮，跨过定滑轮的轻绳连接质量为m1和m2的两物体，连接m1的细绳水平、m2恰好与M的侧壁相接触。不考虑一切摩擦，现对M施加水平向右的推力F，使得三物体不存在相对运动，则F的大小为

A.g          B.g

C. g         D.g

4.对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化。 某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T的关系作出如图所示图像，则可求出地球的质量为(已知引力常量为G)

A．     B．     C．     D．

5.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知

A．物体加速度大小为2 m/s2

B．F的大小为21 N

C．4 s末F的功率为42 W

D．4 s内F的平均功率为42 W

6.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，W表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0，则下列关于各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分

7.如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像。当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，下列说法中正确的是

A．带电粒子将始终向同一个方向运动

B．2 s末带电粒子回到原出发点

C．3 s末带电粒子的速度为零

D．0～3 s内，电场力做的总功为零

8.如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。

闭合开关S，下列说法正确的是

A．路端电压为10 V　           B．电源的总功率为10 W

C．a、b间电压的大小为5 V

D．若a、b间用导线连接，则电路的总电流为1 A

9.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则

A.电动机的输入功率为576 W        B．电动机的内电阻为4 Ω

C．该车获得的牵引力为104 N       D．该车受到的阻力为63 N

10.如图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两个小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是(　 　)

A．输入电压u的表达式u＝20 sin(50πt)V

B．只断开S2后，L1、L2均正常发光

C．只断开S2后，原线圈的输入功率减小

D．若将S1换接到2，R消耗的电功率为0.8 W

三、实验题(共14分)

11.（6分）某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，所用实验装置如图甲所示，所用钩码质量均为30 g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在表中。实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g＝10 m/s2。

(1)该弹簧的自然长度为________cm；劲度系数k＝________N/m。

(2)若该弹簧所能承受的最大拉力(超过此值就不是弹性形变)为10.2 N，则弹簧的最大长度为Lm＝________cm。

12.（8分）电流表A1的量程为0～200 μA、内电阻约为500 Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：

电流表A2：与A1规格相同；         滑动变阻器R1：阻值0～20 Ω；

电阻箱R2：阻值0～9999 Ω；        保护电阻R3：阻值约为3 kΩ；

电源：电动势E约1.5 V、内电阻r约2 Ω。

(1)如图所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，设计了部分测量电路，在此基础上请你将 

滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成。

(2)电路补充完整后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。

a．先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置，再把电

阻箱R2的阻值调到________(填“最大”或“最小”)。

b．闭合开关S1、S，调节滑动变阻器R1，使两电流表的指针在满

偏附近，记录电流表A2的示数I。

c．断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节R2，使电流

表A2的示数________，读出此时电阻箱的阻值R0，则电流表A1内电阻r＝______。

四、计算题：

13.（12分）如图所示，传送带与地面的夹角θ＝37°，A、B两端间距L＝16 m。传送带以速度v＝10 m/s沿顺时针方向运动，物体m＝1 kg，无初速度地放置于A端，它与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5。试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)物体由A端运动到B端的时间；

(2)系统因摩擦产生的热量。

14.（14分）反射式速调管是常用的微波器械之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其震荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E1＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C，方向如图所示，带电微粒质量m＝1.0×10－20 kg，带电荷量q＝－1.0×10－9 C，A点距虚线MN的距离d1＝1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：

(1)B点距虚线MN的距离d2；

(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。

15.（16分）如图所示，虚线MN为匀强电场和匀强磁场的分界线，匀强电场场强大小为E，方向竖直向下且与边界MN成θ＝45°角，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在电场中有一点P，P点到边界MN的竖直距离为d。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P处由静止释放(不计粒子所受重力，电场和磁场范围足够大)。求：

(1)粒子第一次进入磁场时的速度大小；

(2)粒子第一次出磁场处到第二次进磁场处的距离；

(3)若粒子第一次进入磁场后的某时刻，磁感应强度大小突然变为B′，但方向不变，此后粒子恰好被束缚在该磁场中，则B′的最小值为多少？

2021年上学期高二期中考试物理参考答案

一、单项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分

三、实验题(共14分)

11、（6分）(1)6　30　(2)40　

12、（8分）(1)图见解析

(2) a.最大　  c．再次为I(或仍为I)　   R0

四、计算题：

13、（12分）

解析：(1)物体刚放上传送带时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得

mgsin θ＋μmgcos θ＝ma1

设物体经时间t1加速到与传送带同速，则

v＝a1t1，x1＝a1t12

解得a1＝10 m/s2，t1＝1 s，x1＝5 m

设物体与传送带同速后再经过时间t2到达B端，因mgsin θ>μmgcos θ，故当物体与传送带同速后，物体将继续加速，由牛顿第二定律得mgsin θ－μmgcos θ＝ma2

L－x1＝vt2＋a2t22

解得t2＝1 s

故物体由A端运动到B端的时间

t＝t1＋t2＝2 s。

(2)物体与传送带间的相对位移

x相＝(vt1－x1)＋(L－x1－vt2)＝6 m

故Q＝μmgcos θ·x相＝24 J。

答案：(1)2 s　(2)24 J

14、（14分）

解析：(1)带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理有|q|E1d1－|q|E2d2＝0①

由①式解得d2＝d1＝0.50 cm。 ②

(2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，有

|q|E1＝ma1 ③

|q|E2＝ma2 ④

设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2，有

d1＝a1t12 ⑤

d2＝a2t22 ⑥

又t＝t1＋t2 ⑦

联立②③④⑤⑥⑦式解得t＝1.5×10－8 s。

答案：(1)0.50 cm　(2)1.5×10－8 s

15、（16分）

解析：(1)设粒子第一次进入磁场时的速度大小为v，由动能定理可得qEd＝mv2，

解得：v＝ 。

(2)粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图所示，粒子第一次出磁场到第二次进磁场，两点间距为xCA，由类平抛运动规律：x＝vt，y＝at2，qE＝ma，

由几何知识可得x＝y，

解得：t＝ ，

两点间的距离为：xCA＝vt，

代入数据可得：xCA＝4d。

(3)由qvB＝m，v＝ ，

联立解得：R＝ ，

由题意可知，当粒子运动到F点处改变磁感应强度的大小时，粒子运动的半径有最大值，即B′最小，粒子的运动轨迹如图中的虚线圆所示。

设此后粒子做圆周运动的轨迹半径为r，则由几何关系可知r＝R。

又因为r＝，

所以B′＝，

代入数据可得：B′＝2(2－)B。

答案：(1) 　(2)4d　(3)2(2－)B