潮南區(qū)2021-2022學年度第一學期期末考試高二物理試題Ⅰ選擇題一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求。1.曹沖稱象故事講的是曹沖巧妙地用石頭總的重量稱出了大象的重量，下列物理學習或研究中用到的方法與曹沖稱象的方法相同的是（）A.牛頓的人造衛(wèi)星發(fā)射設想B.測靜電力常量C.探究二力合成的規(guī)律D.研究電場中某一位置電場強度【答案】C【解析】【詳解】A．曹沖稱象故事講的是曹沖巧妙地用石頭總的重量代替等重量的大象，是等效替代的思想，牛頓的人造衛(wèi)星發(fā)射設想是：由已知現(xiàn)象，經(jīng)邏輯推理和數(shù)學工具驗證，再合理延伸的科學思維思想，A錯誤；B．測靜電力常量是用放大的思想，不是等效替代的思想，B錯誤；C．探究二力合成的規(guī)律是等效替代的思想，C正確；D．研究電場中某一位置電場強度是用比值定義的思想，不是等效替代的思想，D錯誤。故選C2.某小組的同學到勞動實踐基地進行勞動鍛煉，任務之一是利用石碾將作物碾碎，如圖所示。兩位男同學通過推動碾桿，可使碾桿和碾輪繞碾盤中心的固定豎直軸轉(zhuǎn)動，同時碾輪在碾盤上滾動，將作物碾碎。已知在推動碾輪轉(zhuǎn)動的過程中，兩位男同學的位置始終關于豎直軸對稱，則下列選項中兩男同學一定相同的是（）

A.線速度 B.角速度 C.向心加速度 D.向心力的大小【答案】B【解析】【分析】【詳解】AC．線速度、向心加速度都是矢量，兩同學的線速度和向心加速度的大小相等，但方向相反，所以不相同，故A、C錯誤；B．兩同學的運動為同軸傳動，故兩者的角速度一定相同，故B正確；D．兩同學的質(zhì)量大小未知，所以無法判斷兩者所受向心力的大小關系，故D錯誤。故選B。3.如圖所示，圓環(huán)上帶有大量的負電荷，當圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，a，b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動，以下說法正確的是（）A.a，b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)B.b的N極向紙外轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)C.b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)，而a的N極向紙外轉(zhuǎn)D.b的N極向紙里轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)【答案】B【解析】【分析】【詳解】圓環(huán)帶有負電荷，圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的等效電流方向沿逆時針方向；由安培定則可知，a、c所在處磁場方向垂直于紙面向里，b處磁場方向垂直于紙面向外，則a、c處的小磁針的N極朝紙里轉(zhuǎn)動，S極朝紙外轉(zhuǎn)動，b處小磁針的N極朝紙外轉(zhuǎn)動S極朝紙里轉(zhuǎn)動，故B正確，A、C、D錯誤。故選B。4.蹦極是一項極限運動，在做好充足的防護措施的情況下，人們可以感受完全失重的刺激。蹦極所用的繩索可看成彈性繩，人蹦極下降過程中的加速度隨下降位移變化的圖像如圖所示，忽略空氣阻力以及繩索的重力，g為重力加速度，則下列說法正確的是（）A.下降x2時，人的速度達到最大B.從x1到x2，人處于減速狀態(tài)C下降x1開始，人將處于超重狀態(tài)D.由于有繩索的拉力，所以加速度a0小于g【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．人下降到x2時，人的加速度為0，處于平衡狀態(tài)，則速度達到最大，故A正確；B．從x1到x2，人的加速度向下，人在做加速度減小的加速運動，故B錯誤；C．從x1到x2，人的加速度向下，人處于失重狀態(tài)，x2后，人的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故C錯誤；D．從0到x1，人做自由落體運動，加速度等于重力加速度，所以a0等于g，故D錯誤。故選A故選5.在校園冬季安全大檢查中，某學習小組發(fā)現(xiàn)學校宿舍樓的火警報警裝置的電路如圖所示，R1為熱敏電阻，溫度升高時，R1急劇減小，當電鈴兩端電壓達到一定值時，電鈴會響，則下列說法正確的是()A.若報警器的電池老化(內(nèi)阻變大，電動勢不變)，不會影響報警器的安全性能B.若試驗時發(fā)現(xiàn)當有火時裝置不響，應把R2的滑片P向下移C.若試驗時發(fā)現(xiàn)當有火時裝置不響，應把R2的滑片P向上移D.增大電源的電動勢，會使報警的臨界溫度升高【答案】C【解析】【詳解】A．設電鈴工作電壓為U，當IR2＝U時報警，若電池內(nèi)阻較大，同一溫度時，R2上電壓較小，可能不會報警，選項A錯誤；BC．R2減小時，R1上電壓增大，R2上電壓減小，可能不報警；反之，R2上電壓增大，易報警，選項B錯誤，選項C正確；D．電源電動勢增大時，R2上電壓增大，報警臨界溫度降低，選項D錯誤．6.如圖所示，在同一鐵芯上有A和C兩個線圈，其中A線圈與滑動變阻器、電源、開關相連，C線圈兩端與靈敏電流計相連，在以下采取的做法中，不能使靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的是()A.開關S閉合的瞬間B.開關S閉合后，變阻器滑片P向右滑動C.開關S閉合后，變阻器滑片P保持不動D.開關S斷開的瞬間【答案】C【解析】【詳解】閉合開關S的瞬間，穿過線圈C的磁通量增加，產(chǎn)生感應電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)，故A不符合題意；開關S閉合后，變阻器滑片P向右滑動，A線圈中電流增大，產(chǎn)生的磁場增強，穿過線圈C的磁通量增加，產(chǎn)生感應電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)，故B不符合題意；開關S閉合后，變阻器滑片P保持不動，A線圈中電流不變，產(chǎn)生的磁場穩(wěn)定，穿過線圈C的磁通量不變，不產(chǎn)生感應電流，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，故C符合題意．將開關斷開的瞬間，穿過線圈C的磁通量減小，產(chǎn)生感應電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)，故D不符合題意．故選C.【點睛】解決本題的關鍵是掌握產(chǎn)生感應電流的條件：閉合電路的磁通量發(fā)生變化，通過分析線圈A中電流變化，分析即可．7.如圖所示為某電場中x軸上電勢隨x變化的圖像，一個帶電粒子僅受電場力作用在處由靜止釋放沿x軸正向運動，且以一定的速度通過處，則下列說法正確的是（）

A.和處的電場強度均為零B.和之間的場強方向不變C粒子從到過程中，電勢能先減小后增大D.該粒子帶正電【答案】C【解析】【分析】電勢隨x變化的圖像的斜率的物理意義為電場強度，沿著電場線的方向電勢降低；根據(jù)電勢的定義判斷電勢能的變化。【詳解】AB．圖像的斜率的物理意義為場強，根據(jù)圖像可知兩處的斜率大小不同、方向相反，所以兩處的場強大小不為零且方向相反，故AB錯誤；CD．沿著電場線方向電勢降低，說明處的電場線沿著x軸的負方向，粒子能夠從靜止出發(fā)，說明粒子帶負電，根據(jù)電勢的定義式：可知，粒子從粒子從到過程中，電勢能先減小后增大，故C正確，D錯誤。【點睛】注意利用電勢的定義式計算時，因為電勢的選取是相對的，所以公式中的物理量的正負需要代入，這樣才能準確判斷電勢能的變化。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.2021年6月17日，中國神舟十二號載人飛船成功發(fā)射升空，將聶海勝、劉伯明和湯洪波三名航天員送入太空。神州十二號飛船在入軌后，與天和核心艙進行自主快速交會對接。與天和核心艙、天舟二號貨運飛船形成組合體后，組合體圍繞地球做勻速圓周運動。已知引力常量為，組合體軌道半徑為，組合體繞地球轉(zhuǎn)圈的時間為，下列物理量可求的是（）A.地球表面重力加速度 B.地球質(zhì)量C.組合體所在軌道的重力加速度 D.地球的密度【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AD．由于不知道地球半徑，所以無法計算地球表面重力加速度和地球的密度。故AD錯誤；BC．飛船周期為根據(jù)萬有引力提供向心力得聯(lián)立解得，故BC正確。故選BC。9.向空中發(fā)射一枚炮彈，不計空氣阻力，當炮彈的速度v0恰好沿水平方向時，炮彈炸裂成a、b兩塊，若質(zhì)量較大的a的速度方向仍沿原來的方向，則()A.b的速度方向一定與原來速度方向相反B.從炸裂到落地的這段時間內(nèi)，a飛行的水平距離一定比b的大C.a、b一定同時到達水平地面D.在炸裂過程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相等【答案】CD【解析】【詳解】A.炮彈炸裂前后動量守恒，選定v0的方向為正方向，則mv0＝mava＋mbvb，顯然vb>0、vb<0、vb＝0都有可能，A錯誤；BC.由以上分析可知，vb>va、vb<va、vb＝va也都有可能，爆炸后，a、b都做平拋運動，由平拋運動規(guī)律知，下落高度相同則運動的時間相等，則同時到達地面，落地時飛行的水平距離與速度大小成正比，則a飛行的水平距離不一定比b的大，故B錯誤，C正確；D.炸裂過程中，a、b之間力為相互作用力，則a、b受到的爆炸力的大小一定相等，故D正確．10.如圖甲所示為某景區(qū)內(nèi)的高空滑索運動，游客可利用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊下滑。假設某段下滑過程中鋼索與水平方向的夾角為，輕繩始終保持豎直，示意圖如圖乙所示，以游客、滑環(huán)、輕繩為整體，不計空氣阻力，在這一階段下滑過程中（）

A.整體的機械能守恒B.游客重力的功率一定增大C.整體增加的動能與整體所受合外力做的功相等D.整體損失的機械能與系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量相等【答案】CD【解析】【詳解】A．以游客為研究對象，受到重力和輕繩的拉力，由于輕繩始終保持豎直，則拉力和重力平衡，整體勻速下滑，整體的重力勢能減少、動能不變，所以機械能減少，機械能不守恒，故A錯誤；

B．游客做勻速直線運動，速度v不變、重力mg不變、速度方向與重力方向夾角α不變，重力的功率P=mgvcosα不變，故B錯誤；

C．根據(jù)動能定理可知，整體增加的動能與整體所受合外力做的功相等，故C正確；

D．由功能關系可知，整體損失的機械能與系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量相等，故D正確。

故選CD。Ⅱ非選擇題三、實驗題：本題共2小題，共16分。11.某同學利用滑塊在氣墊導軌上的運動測量當?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D（a）所示，所用器材包括：氣墊導軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、數(shù)字計時器、光電門等。導軌下方兩支點間的距離為l。實驗步驟如下：（1）開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導軌，輕推滑塊，當光電門A記錄的遮光時間______（填“大于”“小于”或“等于”）光電門B記錄的遮光時間時，認為氣墊導軌水平；（2）用游標卡尺測量遮光片寬度d、如圖（b）所示，d=______cm；（3）在導軌左支點下加一高度為h的墊塊，讓滑塊從導軌頂端滑下，記錄遮光片經(jīng)過A、B兩處光電門的光時間△t1、△t2及遮光片從A運動到B所用的時間t12，可求出重力加速度g=______（用題中給出的物理量符號表示）?！敬鸢浮竣?等于②.0.304③.【解析】【分析】【詳解】（1）[1]調(diào)節(jié)氣墊導軌水平后，輕推滑塊能做勻速直線運動，則滑塊通過兩光電門的時間應相等；（2）[2]20分度的游標卡尺精確度為0.05mm，則遮光片寬度為（3）[3]滑塊經(jīng)過兩光電門的時間較短，其平均速度可認為是經(jīng)過兩位置的瞬時速度，有，滑塊做勻加速直線運動，有而對滑塊由牛頓第二定律有聯(lián)立各式解得重力加速度為12.某實驗小組測定一節(jié)新型干電池的電動勢和內(nèi)阻，為防止電流過大而損壞器材，電路中加了一個保護電阻（阻值，額定功率5W）（1）請用鉛筆代替導線，補充且完成圖中實驗器材的連接___________。

（2）電壓表量程應選擇___________（填“0~3V”或“0～15V”）；（3）在一次測量中電壓表的指針位置如圖所示，則此時電壓為U=___________V；（4）根據(jù)實驗測得的5組數(shù)據(jù)畫出的圖線如圖所示，則干電池的電動勢E=___________V，內(nèi)阻r=___________。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】①.②.0～3V③.1.20（1.19～1.21）④.1.45（1.44~1.46）⑤.1.50（1.47～1.53）【解析】【詳解】解：（1）[1]連接電路圖，如圖所示，（2）[2]測定一節(jié)新型干電池的電動勢和內(nèi)阻，所以電壓表量程應選擇0~3V的。（3）[3]電壓表的指針所指電壓為U=1.20V。（4）[4]由圖線可知干電池的電動勢E=1.45V。[5]由閉合電路歐姆定律可得由圖線可得四、計算題（本題共3小題，共38分）13.如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為e的電子（初速度為0）經(jīng)加速電壓U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直進入偏轉(zhuǎn)電場．已知形成偏轉(zhuǎn)電場的平行板電容器的極板長為L（不考慮電場邊緣效應），兩極板間距為d，O1O2為兩極板的中線，P是足夠大的熒光屏，且屏與極板右邊緣的距離也為L．（1）求粒子進入偏轉(zhuǎn)電場的速度v的大?。唬?）若偏轉(zhuǎn)電場兩板M、N間加恒定電壓U2時，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后正好打中屏上的A點，A點與極板M在同一水平線上，求U2的大小．【答案】（1（2）【解析】【詳解】（1）電子經(jīng)加速電場加速：，解得：（2）由題意知，電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后做勻速直線運動到達A點，設電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角為θ，則由幾何關系得：，解得：又解得：【點睛】帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)問題，首先要正確的對帶電粒子在這兩種情況下進行正確的受力分析，確定粒子的運動類型．解決帶電粒子垂直射入電場的類型的題，應用平拋運動的規(guī)律進行求解．此類型的題要注意是否要考慮帶電粒子的重力，原則是：除有說明或暗示外，對基本粒子（例如電子，質(zhì)子、α粒子、離子等），一般不考慮重力；對帶點微粒，（如液滴、油滴、小球、塵埃等），一般要考慮重力14.具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的“殲-10”飛機的橫空出世，證實了我國航空事業(yè)在飛速發(fā)展，而航空事業(yè)的發(fā)展又離不開風洞試驗，其簡化模型如圖a所示。在光滑的水平軌道上停放相距x0＝10m的甲、乙兩車，其中乙車是風力驅(qū)動車。在彈射裝置使甲車獲得v0＝40m/s的瞬時速度向乙車運動的同時，乙車的風洞開始工作，將風吹向固定在甲車上的擋風板，從而使乙車獲得了速度，測繪裝置得到了甲、乙兩車的v-t圖象如圖b所示，設兩車始終未相撞。（1）若甲車的質(zhì)量與其加速度的乘積等于乙車的質(zhì)量與其加速度的乘積，求甲、乙兩車的質(zhì)量比；（2）求兩車相距最近時的距離。

【答案】(1)；(2)4m【解析】【分析】【詳解】(1)由圖b幾何關系可知甲、乙兩車的加速度大小分別為由題意可得可得甲、乙兩車的質(zhì)量比為(2)在t1時兩車速度相等，相距最近，此時甲、乙兩車的位移分別為最近的距離為15.如圖所示，半徑為R1＝1.8m的