2021-2022学年广东省汕头市潮南区陈店实验学校高二（下）期中物理试题含解析

陈店实验2021-2022学年第二学期高二年级期中考试

物理学科试卷

考试时间：75分钟

一、单选题（每题4分，共28分）

1. 在物理学发展过程中，在对以下物理学家所做贡献的叙述中，正确说法的是（　　）

A. 库仑发现了电流的磁效应

B. 爱因斯坦测出了引力常量

C. 奥斯特发现了磁场产生电流的条件

D. 牛顿提出的万有引力定律奠定了天体物理学的基础

【答案】D

【解析】

【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；

B．卡文迪许测出了引力常量，故B错误；

C．法拉第发现了磁场产生电流的条件，故C错误；

D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体物理学的基础，故D正确。

故选D。

2. A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度图象如图所示，则以下说法正确的是（　　）

A. A、B两物体运动方向一定相反 B. A、B两物体的加速度方向相同

C. t=4 s时，A、B两物体的速度相同 D. A物体的加速度比B物体的加速度大

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知，A、B两物体的速度值始终大于零，所以它们的运动方向一定相同。故A错误；

B．由图可知，A物体做匀加速直线运动，B物体做匀减速直线运动，所以A、B两物体的加速度方向相反。故B错误；

C．由图可知，t=4s时，A、B两物体的速度相同。故C正确；

D． 速度-时间图像中，图线的斜率大小表示物体的加速度大小，由图可知A图线的斜率小于B图线的斜率，所以A物体的加速度比B物体的加速度小。故D错误。

故选C。

3. 当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量的负试探电荷时，测得该点的场强（　　）

A. 大小为2E，方向与E相同 B. 大小为2E，方向与E相反

C. 大小为E，方向与E相同 D. 大小为E，方向与E相反

【答案】C

【解析】

【详解】电场强度由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，故选C。

4. 如图所示，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，r1＜r2，环绕速度大小分别为v1、v2，则（　　）

A v1＞v2 B. v1＜v2 C. v1＝v2 D. 都有可能

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】根据

可得

因为

r1＜r2

可得

v1＞v2

故选A。

5. 如图是种电容式键盘，每个键下面还有一块可上下移动的小金属片。与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片。这样两块金属片就组成个小平行板电容器。当键被按下时，引起电容改变的因素是（　　）

A. 两块金属片间的电压

B. 两块金属片上的电量

C. 两块金属片间的距离

D. 两块金属片的正对面积

【答案】C

【解析】

【详解】平行板电容器电容的决定式

当键被按下时，其下方金属片与另一块固定的小金属片之间距离减小，电容C增大，平行板电容器的电容取决于组成电容器的材料性质以及内部结构，与电容器是否带电无关，故ABD错误，C正确。

故选C。

6. 如图所示的各图所描述的物理情境中，产生感应电流的是（　　）

A. 甲图中开关S闭合稳定后，线圈N中

B. 乙图矩导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中

C. 丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中

D. 丁图矩形导电线圈绕水平轴匀速转动中

【答案】C

【解析】

【详解】A．甲图中开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，所以线圈N中不产生感应电流。故A错误；

B．乙图矩导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中，穿过线圈平面的磁通量不变，所以线圈中不产生感应电流。故B错误；

C．丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中磁通量发生变化，所以会在金属框中产生感应电流。故C正确；

D．丁图矩形导电线圈绕水平轴匀速转动中，穿过线圈的磁通量发生变化，所以在线圈中产生感应电流。故D错误。

故选C。

7. 如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止运动，那么摩擦力在AB段对物体做的功为（　　）

A. －μmgR B. －mgR C. －mgR D. （－1）mgR

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】物体由轨道顶端A开始，到C处停止，应用动能定理，有

整理，可得

故选D。

二、多选题

8. 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。则下列i﹣t图象中可能正确的是（　　）

A.  B.

C  D.

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】由图可知，0~1s内，线圈中磁通量的变化率相同，故该段时间内电流方向相同，根据楞次定律可知电路中电流方向为逆时针，同理可知1~2s内电路中电流方向为顺时针，2~3s内电路中电流方向为顺时针，3~4s内路中电流方向为逆时针，根据法拉第电磁感应定律，有

电路中电流大小恒定不变，由于没有规定电流的正方向，故CD符合题意，AB不符合题意。

故选CD。

9. 如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为55∶9，L1、L2、L3为三只规格均为“36 V，18 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的u－t图像如图中乙所示．则以下说法中正确的是(　　)

A. 电压表的示数为220 V

B. 当闭合开关S时，三只灯泡均能正常发光

C. 当闭合开关S时，电流表的示数为1.5 A

D. 当断开开关S时，变压器的输出功率变小

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.电压表示数是电压的有效值，根据题意可知，有效值，A错误．

B.根据变压器原理可知，输出电压，所以灯泡均正常发光，B正确．

C.闭合开关后，三只灯泡均正常发光，所以干路电流，C正确．

D.变压器输出功率等于负载消耗功率，断开开关S后，只剩两只灯泡正常发光，功率变小，变压器输出功率变小，D正确．

10. 如图甲所示，半径为1m的带缺口刚性金属圆环导轨固定在水平面内，在导轨上垂直放置一质量为0.1kg，电阻为1Ω的直导体棒，其长度恰好等于金属圆环的直径，导体棒初始位置与圆环直径重合，且与导轨接触良好。已知导体棒与导轨间动摩擦因数为0.3，不计金属圆环的电阻，导体棒受到的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。现若在圆环内加一垂直于纸面向里的变化磁场，变化规律如图乙所示，则（　　）

A. 导体棒的电流是从a到b

B. 通过导体棒的电流大小为0.25A

C. 0～2s时，导体棒产生的热量为0.125J

D. 时，导体棒受到的摩擦力大小为0.3N

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由图乙可知，穿过线圈的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为从到，故A错误；

B．由图甲和图乙，根据法拉第电磁感应定律有

则通过导体棒的电流大小为

故B正确；

CD．设时间为时，导体棒恰好滑动，则有

解得

根据图乙可知，内导体棒不会滑动，则0～2s时，导体棒产生的热量为

时，导体棒所受安培力为

则导体棒受到摩擦力为静摩擦力，大小为

故D错误C正确。

故选BC

三、实验题（2小题，共16分）

11. 某同学在实验室中利用如图1所示装置验证牛顿第二定律，设小车和小车内的钩码总质量为M，该同学在托盘和砝码的总质量m满足的条件下，将木板放在水平桌面上做实验，得出相关数据后，做出的图像如图2，请回答下列问题：

（1）图1是进行某次实验前的实验装置图，除了未平衡摩擦力之外，请指出图中的两个错误________、________；

（2）根据图2可知，小车运动过程受到的摩擦阻力为_________N，实验过程中小车和小车内钩码的总质量为_________kg（g取10m/s2）。

【答案】    ①. 小车没有靠近打点计时器放置    ②. 水平木板上的滑轮没有紧靠桌子边缘放置    ③. 0.2    ④. 0.35

【解析】

【详解】（1）[1][2]根据实验原理，由图1可知，两个错误分别为小车没有靠近打点计时器放置和水平木板上的滑轮没有紧靠桌子边缘放置。

（2）[3]由图2可知，当小车受到的拉力时，小车的加速度恰好为零，则小车受到的摩擦阻力为。

[4]根据题意，由牛顿第二定律可得

整理得

由图2可知，图像斜率

解得

12. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：

A．电流表（内阻，满偏电流）

B．电流表（内阻约为，量程为）

C．定值电阻

D．滑动变阻器

E．干电池组

F．一个开关和导线若干

G．螺旋测微器，游标卡尺

（1）如图，用螺旋测微器测金属棒直径为________：如图用游标卡尺测金属棒长为________．

（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用________挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲所示，则金属棒阻值约为________．

（3）根据提供的器材，为了尽可能精确测量金属棒的阻值，设计出电路图如图乙所示．若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的符号表达式为________（用，，，表示）

【答案】    ①. 6.123##6.122##6.124    ②. 10.230    ③.     ④. 10.0    ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]金属丝的直径为

（6.122 6.124均正确）；

[2] 游标卡尺测金属棒长度为

（2）[3]用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，即偏向0刻度线，所以示数偏小，要增大示数则要倍率减小换成“”的倍率；

[3]电阻读数为

（3）[5]由电路连接及欧姆定律可求出金属棒的电阻为

四、解答题（3小题，共38分）

13. 图甲所示为“神舟十号”航天员王亚平于2013年6月20日在太空授课时，介绍如何在太空测量物体的质量。其方法类似于：物体在光滑水平地面上从静止开始做匀加速直线运动。如图乙所示，物体受到水平向右的恒定拉力，在光滑水平地面上从静止开始经过的时间速度达到。求：

（1）物体加速度a的大小；

（2）物体的质量m。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）物体的加速度

（2）根据牛顿第二定律

代入数据解得

14. 小区阳台坠物事件层出不穷，假如在45m高的阳台以初速为零释放一小石块．求：（空气阻力不计，取）

(1)石块第1秒下落的位移的大小？

(2)石块落地的速度多大？

(3)石块最后1秒下落的位移的大小？

【答案】(1) (2)   (3)

【解析】

【详解】（1）石块第1s落的位移的大小

（2）由自由落体运动的规律，得

（3）石块下落的总时间为，

最后1s下落的位移的大小为

15. 如图所示，光滑悬空轨道上静止一质量为3m的小车A，用一段不可伸长的轻质细绳悬挂一质量为2m的木块B.一质量为m的子弹以水平速度v0射入木块（时间极短），在以后的运动过程中，摆线离开竖直方向的最大角度小于90°，（不计空气阻力）试求 :

(1)子弹射入木块时产生的热量;

(2)木块能摆起的最大高度;

(3)小车A运动过程的最大速度.

【答案】（1）（2）（3）   

【解析】

【详解】（1）子弹与B瞬间水平的方向动量永恒：，．设产生热量为Q，根据能量守恒有：．

（2）木块到最高点A、B、C三者有相同的水平速度，根据水平方向动量守恒有： 解得：由机械能守恒：解得：．

（3）根据水平方向动量守恒，设小车A运动过程的最大速度为，此时物块速度为，当物块回到原来高度时，小车速度最大， 根据能量守恒： 得．