1、杭十四中二一三学年第一学期期末考试高二年级物理学科试卷考试说明:1考试时间:2014年1月19日13:3015:00;2. 试卷共6页,总分120分(含附加分20分);3本卷不得使用计算器;4答题前,请在答题卡指定区域内填涂好相关信息。所有答案必须写在答题卡上,写在试题卷上无效。一、单项选择题(本题包括8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目的要求。)1在物理学发展的过程中,下列关于科学家和他们的贡献的说法中正确的是A亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,并通过“理想实验”证实了这一说法B库仑利用带电油滴在竖直电场中的平衡,得到了基本电荷C伽利略通过斜面实验
2、及合理外推,得出了自由落体运动的规律D安培首先发现了电流的磁效应,并总结出了安培右手螺旋定则【答案】CA、亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,伽利略通过“理想实验”推翻了这一说法,故A错误;B、密立根利用带电油滴在竖直电场中的平衡,得到了基本电荷,故B错误;C、伽利略通过斜面实验及合理外推,得出了自由落体运动的规律,故C正确;D、奥斯特首先发现了电流的磁效应,安培总结出了安培右手螺旋定则,故D错误。故选C。【考点】物理学史2中国首艘航母“辽宁舰”成功起降歼15舰载机后,起飞指令动作“航母style”走红网络。若要求歼15 滑行距离为160m,飞机在航母上滑行的最大加速度为5m/s2,起飞需要
3、的最低速度为50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为A.30m/sB.20m/sC.15m/sD.10m/s【答案】A由速度及位移公式可得,则。故选A。【考点】匀变速直线运动规律3如甲图所示,天花板上固定一根细绳,绳系一小球,则下列说法中正确的是A小球对绳拉力就是绳对天花板的拉力B小球对绳的拉力是由于小球形变而产生的C小球对绳的拉力就是小球的重力D若小球在竖直平面内摆动(如乙图),则小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力【答案】BA、根据相互作用小球对绳拉力是绳受的力,绳对天花板的拉力是天花板受力,故A错误;B、小球对绳的拉力是由于小球形变而产生的,符合弹力产生的
4、条件,故B正确;C、拉力、小球的重力是不同性质的力,故C错误;D、小球长时间摆动过程中,重力势能和动能相互转化的同时,但不是匀速率圆周运动,故小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力说法错误,故D错误。故选B。【考点】共点力平衡4物理公式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。现有物理量单位:m(米)、s(秒)、C(库)、A(安)、V(伏)、F(法)、T(特),由它们组合成的单位与力的单位N(牛)等价的是AVC/sBC/Fs CVC / m DTA/m【答案】CA、根据得1A=1C/s,根据P=UI得1W=VC/s,故A错误;B、根据电容得1C/Fs=1V/s,故B错误;C、根据得
5、1VC/m=1N,故C正确;D、由公式:F=BIL,F的单位:N,B单位:T,I单位:A,L的单位是:m,知:1N=1TAm,故D错误。故选C。【考点】力学单位制5. 如图,长为d的导线AB放在相互平行的金属导轨上,导轨宽度为L,通过的电流为I,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B,则AB所受的磁场力的大小为ABIL BBIL/sin CBId/sin DBIdsin【答案】B由得。故选B。【考点】安培力;闭合电路的欧姆定律6如图所示,D1和D2 是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其阻值与R相同。在电键S接通和断开时,灯泡D1和D2亮暗的顺序是A接通时D1先达最亮,断开时D1后灭
6、B接通时D2先达最亮,断开时D2后灭C接通时D1先达最亮,断开时D2先灭D接通时D2先达最亮,断开时D1先灭【答案】A电键接通瞬间,电路中迅速建立了电场,立即产生电流,但线圈中产生自感电动势,阻碍电流的增加,故开始时通过灯泡D1的电流较大,故灯泡D1较亮;电路中自感电动势阻碍电流的增加,但不能阻止电流增加,电流稳定后,两个灯泡一样亮,即D1灯泡亮度逐渐正常,电键断开瞬间,电路中电流要立即减小零,但线圈中会产生很强的自感电动势,与灯泡D1构成闭合回路放电,故断开时D1后灭,故A正确。故选A。【考点】自感现象和自感系数72013年12月14日,中国第一艘月球车嫦娥三号成功实施月面软着陆,“玉兔号”
7、巡视器顺利抵达月球表面开始工作。假若下降及实施软着陆过程中模拟的高度图线如图所示,则根据图像关于嫦娥三号下列说法中正确的是A着陆时一直在做减速运动B在t2到t3阶段处于失重状态C.在t1到t2阶段一定是静止的D.在t3到t4阶段做加速运动【答案】DABD、高度-时间图象的斜率等于竖直分速度,根据数学知识可知:图象的斜率先增大再减小、不变、减小、增大,说明竖直分速度先增大、减小、不变、减小、增大,并不是一直做减速运动在t2到t3阶段竖直分速度减小,加速度向上,处于超重状态在t3到t4阶段斜率增大,在加速运动,故AB错误D正确;C、在t1到t2阶段高度不变,竖直方向上没有速度,但也可能水平方向有速
8、度,所以不一定是静止的,故C错误。故选D。【考点】牛顿第二定律;超重和失重8图甲所示有向线段表示电场中的一根电场线,质量为m、电荷量为-q的带电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动,经过A点时速度为v0,一段时间后到达与A相距为d的B点,速度减为0,粒子运动的v-t图象如图乙所示,下列判断正确的是AA点电势一定高于B点电势,可以求出A点电势BA点电势一定高于B点电势,UAB=mv02/2qC电荷在A点的电势能一定大于B点的电势能,可以求出A到B过程中电场力做的功为mv02/2D电荷在A点受到的电场力一定等于在B点受到的电场力【答案】BA、由图乙知速度减小,负电荷受向左的电场力,故电场线方向向右
9、,A点电势一定高于B点电势,由动能定理知,可知AB两点的电势差,但不知A点的电势,故A错误B正确;C、负电荷在电势低的地方电势能大,故电荷在A点的电势能一定小于B点的电势能,可以求出A到B过程中电场力做的功为,故C错误;D、一根电场线无法判断场强的疏密,故无法知道电场力的大小,故D错误。故选B。【考点】电场线;电势;电势能;动能定理二、不定项选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项符合题目的要求。)9长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左
10、边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是A使粒子的速度v5BqL/4mC使粒子的速度vBqL/m D使粒子速度BqL/4mv5BqL/4m【答案】AB如图所示,由题意知,带正电的粒子从左边射出磁场,其在磁场中圆周运动的半径,故粒子在磁场中做圆周运动洛伦兹力提供向心力即:可得粒子做圆周运动的半径:粒子不从左边射出,则:即:带正电的粒子不从右边射出,如图,此时粒子的最大半径为R,由上图:可得粒子圆周运动的最大半径:又因为粒子做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,粒子不从右边射出,则:即:故欲使粒子不打在极板上,粒子的速度必须满足或者。故选AB。【考点】带电粒子在
11、匀强电场中的运动;带电粒子在匀强磁场中的运动10在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是A电压表示数变小 B电流表示数变大C电容器C所带电荷量增多 Da点电势降低【答案】BDA、在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,变阻器在路电阻减小,外电路总电阻减小,干路电流I增大,电阻R1两端电压增大,则电压表示数变大,故A错误;C、电阻R2两端的电压U2=E-I(R1+r),I增大,则U2变小,电容器板间电压变小,其带电量减小,故C
12、错误;B、根据外电路中顺着电流方向,电势降低,可知,a的电势大于零,a点的电势等于R2两端的电压,U2变小,则a点的电势降低,通过R2的电流I2减小,通过电流表的电流IA=I-I2,I增大,I2减小,则IA增大即电流表示数变大,故BD正确。故选BD。【考点】电容器;闭合电路的欧姆定律11如图所示,先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域,v2=3 v1,在先后两种情况下A线圈中的感应电流之比I1:I2=3:lB作用在线圈上的外力大小之比F1:F2=1:3C线圈中产生的焦耳热之比Q1:Q2=9:1D通过线圈某截面的电荷量之比q1:q2=1:3【答案】BA、根据E=BLv,得感应
13、电流,可知感应电流 Iv,所以感应电流之比I1:I2=1:3,故A错误;B、匀速运动时,作用在线圈上的外力大小等于安培力大小,根据F=BIL,可知FI,则知:F1:F2=1:3,故B正确;C、因v2=3v1,可知时间比为3:1,根据Q=I2Rt,知热量之比为1:3,故C错误;D、根据,因磁通量的变化相等,可知通过某截面的电荷量之比为1:1,故D错误。故选B。【考点】闭合电路的欧姆定律;焦耳定律;法拉第电磁感应定律12如图所示,木块B上表面是水平的,当木块A置于B上,并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中,下列说法错误的是AA所受的合外力对A不做功 BB对A的弹力做
14、负功CB对A的摩擦力不做功 DA对B不做功【答案】ACA、木块向下加速运动,故动能增加,由动能定理可知,木块m所受合外力对m做正功,故A错误;BC、整体具有沿斜面向下的加速度,设为a,由牛顿第二定律可知a=gsin将a正交分解为竖直方向分量a1,水平分量a2,如图所示,由于具有水平分量a2,故必受水平向摩擦力f,A受力如图所示,所以支持力做负功,摩擦力做正功,故B正确C错误;D、由牛顿第二定律得;竖直方向上;mg-N=ma1、水平方向上:f=ma2假设斜面与水平方向的夹角为,摩擦力与弹力的合力与水平方向夹角为,由几何关系得;a1=gsinsin、a2=gsincos而,联立得:即,所以B对A的
15、作用力与斜面垂直,所以B对A不做功,由牛顿第三定律得,A对B的作用力垂直斜面向下,所以A对B也不做功,故D正确。故选AC。【考点】牛顿第二定律;功;动能定理三、填空题(本题每空或每小问2分,共24分)13(1)某同学按乙图做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。甲图仪器叫_。乙图释放小车前,小车应停在_(选填“靠近”、“远离”)该仪器的位置。(2)实验中得到一条纸带,如图所示。图中相邻两个计数点时间间隔为0.10s,相邻的两个连续计数点间距依次为S1=1.00cm、S2=2.78cm、S3=4.54cm、S4=6.30cm、S5=8.09cm、S6=9.86cm ;则小车的加速度是_m/s2,
16、在打计数点2时小车运动的速度是_m/s。(计算保留3位有效数字)【答案】(1)电磁打点计时器 靠近 (2) 1.77 0.366(1)电磁打点计时器上有线圈,电火花计时器没有线圈,故甲图是电磁打点计时器;为增加纸带的有效长处,要先接通电源,等待打点稳定后释放纸带,否则有开始的部分没有点;(2)根据公式,有: 匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故:。【考点】探究小车速度随时间变化的规律14.如图所示是学生小张实验用的多用表刻度盘。(1)小张选用量程为250V的电压挡测量电压时,表针指于图示位置,则所测电压为_V。(2)若他选用倍率为“100”的电阻档测电阻时,表针也指于同一位置,
17、所测电阻的阻值为_。(3)如果他要用此多用表测量一个约2.0104的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是_(选填“10”、“100”或“1K”)。(4) 小张若用多用电表测量“220V,40W”灯泡的电阻,你估计他测量出的灯泡电阻大约是_(填选项字母)。A1200 B70C1250 D1100 (5)下列关于用多用电表欧姆档测电阻的说法中正确的是_A双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大B测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果C测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电路断开D欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原来相比偏大。【答案】(1
18、)132 (2) 1300 (3) 1k (4) B (5) BCD(1)选用量程为250V的电压挡测量电压时,用第二排刻度,分度值为5V,则读数为:132V;(2)所测电阻的阻值为:13100=1300;(3)测量一个约2.0104的电阻,为了使测量比较精确,指针尽量指在中央刻度附近,即指在20附近的位置,故选择1k的档位;(4)灯泡的电阻,此电阻为正常发光时的电阻,由于灯泡为金属材料,电阻率随温度的升高而增大,当不发光时,温度低,所以电阻要远小于此数值;故选B;(5)A、由于人体是导体,双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏小,故A错误;B、测量电阻时,因为电阻没有正负极之分,所以如果红、黑表笔
19、分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果,故B正确;C、测量电路中的电阻时,因为多用电表内部的电源已经被接通,所以应该把该电阻与外部电源断开即与外部电路断开,故C正确;D、欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原来相比偏大,故D正确;故选BCD。【考点】用多用电表测电阻15.小王同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径时,卡尺上的示数如图所示,金属圆板的直径为_ mm。【答案】50.75卡车读数:整数(50mm)精度(0.05mm)格数(15)50.75mm【考点】长度的测量16如图所示是在“用DIS实验系统研究机械能守恒定律”的实验装置,把传感器接入数
20、据采集器,测定摆锤在某一位置的瞬时速度,从而求得摆锤在该位置的动能,同时输入摆锤的高度,求得摆锤在该位置的重力势能,进而研究势能和动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由计算机默认,不必输入。摆锤质量为0.0075kg,某同学实验得到的数据如下表所示,(1)分析表中的数据,可以得出的结论是:_。(2)该同学分析数据后,发现小球在C的机械能明显偏大,造成该误差的原因可能是_A摆锤在运动中受到空气阻力的影响B测量C点速度时,传感器的接收孔低于与测量点C摆锤在A点不是由静止释放的D摆锤释放的位置在AB之间【答案】(1)误差允许范围内
21、,重锤转动过程中机械能守恒 (2)BC(1)根据表格的数据,可得机械能接近相等,因此在误差允许范围内,摆锤重力势能的减小量等于动能的增加量,机械能守恒;(2)发现小球在C的机械能明显偏大,造成这个误差的原因可能是动能偏大,也可能重力势能偏大;A、若摆锤在运动中受到空气阻力的影响,则机械能减小,故A错误;B、测量C点速度时,传感器的接收孔低于与测量点,导致重力势能偏大,故B正确;C、摆锤在A点不是由静止释放的,导致动能偏大,故C正确;D、摆锤释放的位置在AB之间,则机械能减小,故D错误;故选BC。【考点】验证机械能守恒定律四、计算题(共3小题,第17题10分,第18题10分,第19题12分,共3
22、2分)17.有一个长L=4m、倾角为370的斜面,底端有一垂直斜面的挡板。有一质量m=1kg的小物块从顶端A由静止沿斜面下滑,碰到挡板时的速度v=4m/s。若小物块从顶端A由静止沿斜面下滑到0.8m处的到B点(图中未标出)时,对其施加一平行于斜面向上的恒力,使小物块恰好不撞到挡板上。(g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)求:ks5u(1)物块A与斜面间的动摩擦因数(2)所施加的平行于斜面向上的恒力的大小【答案】 (1)根据牛顿第二定律,有:物体做匀加速直线运动,根据速度位移关系公式,有:解得:(2)加速过程有:减速过程有:减速过程,根据牛顿第二定律有:解得:。【考点】牛顿
23、第二定律;匀变速直线运动规律18.如图所示,水平光滑绝缘桌面上,x轴将桌面分为I、两个区域,其中,I区域的匀强电场场强为E,方向与ab边及x轴垂直,且平行于桌面,区域是磁场方向竖直向下的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q的带正电小球,从桌边缘ab上的M处由静止释放(M距ad边及 x轴的距离均为L),加速后经x轴上N点进入区域,最后从ad边上的P点飞离桌面,小球飞出ad边的瞬间,速度方向与ad边夹角。(sin53=0.8,cos53=0.6)求:(1)小球进入磁场时的速度大小;(2)匀强磁场B的大小;【答案】 (1)小球在电场中沿MN方向做匀加速直线运动,此过程由动能定理,有可得小球进入磁场时的速
24、度:(2)小球进入磁场后做匀速圆周运动,轨迹如图所示,设粒子的轨迹半径为R,由几何关系可得:由洛仑兹力提供向心力,有解得: 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动19如图所示,金属棒cd质量为0.05,长为0.50m,可在水平导轨上无摩擦地平动,整个电路的电阻保持不变,电阻为0.24。匀强磁场的磁感应强度大小为1T,方向斜向上,且跟导轨平面夹角成53。当金属棒cd对导轨恰无压力时,它向右运动速度是多大?此时金属棒加速度是多大?(g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6)【答案】 当金属棒cd对导轨恰无压力时,cd棒只受重力和安培力作用,此时棒竖直方向恰好
25、受力平衡,则有:又则得:;又棒cd产生的感应电动势为由欧姆定律得:则得:;解得:根据牛顿第二定律得:解得,。【考点】法拉第电磁感应定律;牛顿第二定律五、附加题(共2小题,共20分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)22.(单选)(6分)如图所示,一弹簧的下端固定在地面上,一质量为0.05kg的木块B固定在弹簧的上端,一质量为0.05kg的木块A置于木块B上,A、B两木块静止时,弹簧的压缩量为2cm;再在木块A上施一向下的力F,当木块A再次下移4cm时,木块A和B保持静止,弹簧仍在弹性限度内,g取10m/s2.撤去
26、力F的瞬间,关于B对A的作用力的大小,下列说法正确的是A.2.5N B.0.5N C.1.5N D.1N【答案】CA、B两木块静止时,此时弹簧的弹力为:施一向下的力F,当木块A又下移4cm,此时弹簧的弹力为:当撤去外力F时,选AB整体为研究对象,则有牛顿第二定律:选A为研究对象,设B对A作用力为N,则有牛顿第二定律得:由以上可得:。故选C。【考点】牛顿第二定律23.(14分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子
27、打在G处,而G处距A点2d(AGAC)不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内求:(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r; (2)离子从D处运动到G处所需时间;(3)离子到达G处时的动能【答案】 (1)正离子的运动轨迹如图所示,由几何知识可得:,解得:;(2)设离子在磁场中运动的速度为v0,由牛顿第二定律得:,离子在磁场中运动的周期为:,根据轨迹得:离子在磁场中做圆周运动的时间为:,离子从C运动到G做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,所需的时间,由,解得,故离子从DCG的总时间为:;(3)设电场强度为E,对离子在电场中的运动过程,由牛顿第二定律得:,而,由动能定理得:解得:。【考点】带电粒子在匀强
28、磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动杭十四中二一三学年第一学期期末测试高二年级物理学科答案一、单项选择题(本题包括8小题,每小题3分,共24分)1.C 2.A 3.B 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B二、不定项选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分,错选不得分,漏选扣2分)9AB10.BD11.B12AC三、填空题(本题每空或每问2分,共24分)13.(1)_电磁打点计时器_靠近 _(2)_1.77_0.366_14(1)_132_ (2)_1300_(3)_x1k(4) _B_ (5) _BCD_15._50.75_16(1)_误差允许范围内,重锤转动过程中机械能守恒_ (2
29、)_BC_四、计算题(共32分)ks5u17.(1)根据牛顿第二定律,有:物体做匀加速直线运动,根据速度位移关系公式,有:解得:(2)加速过程有:减速过程有:减速过程,根据牛顿第二定律有:解得:。18.(1)小球在电场中沿MN方向做匀加速直线运动,此过程由动能定理,有可得小球进入磁场时的速度:(2)小球进入磁场后做匀速圆周运动,轨迹如图所示,设粒子的轨迹半径为R,由几何关系可得:由洛仑兹力提供向心力,有解得: 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动19当金属棒cd对导轨恰无压力时,cd棒只受重力和安培力作用,此时棒竖直方向恰好受力平衡,则有:又则得:;又棒cd产生的感应电动势为由欧姆定律得:则得:;解得:根据牛顿第二定律得:解得,。五、附加题22.C23.(14分)(1)正离子的运动轨迹如图所示,由几何知识可得:,解得:;(2)设离子在磁场中运动的速度为v0,由牛顿第二定律得:,离子在磁场中运动的周期为:,根据轨迹得:离子在磁场中做圆周运动的时间为:,离子从C运动到G做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,所需的时间,由,解得,故离子从DCG的总时间为:;(3)设电场强度为E,对离子在电场中的运动过程,由牛顿第二定律得:,而,由动能定理得:解得:。