1、山东省日照市莒县2018-2019学年高二物理上学期期中试题(含解析)第卷(选择题共45分)一、本题共15小题,每小题3分,共45分。其中110小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,1115小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分。1. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献下列有关物理学家的贡献,错误的是A. 安培提出了分子电流假说,能够解释一些磁现象B. 法拉第发现电磁感应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加完善C. 奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象间的某种联系D. 洛仑兹研究了磁场与电流相互作用,得到了磁场对
2、通电导线的作用力公式【答案】D【解析】【详解】安培提出了分子电流假说,并很好地解释了一些磁现象,故A说法正确;法拉第发现电磁感应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,故B说法正确;奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象间的某种联系,故C说法正确;安培研究了磁场与电流相互作用,得到了磁场对通电导线的作用力公式,故D说法错误所以选D2. 两辆汽车的质量分别为和,沿水平方向做匀速直线运动并且具有相等的动能,则两辆汽车动量大小之比是A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】根据动量与动能关系式:P2=2mEK,可得两辆汽车动量大小之比是: ,故B正确,ACD错误3. 关于安培力和
3、洛伦兹力,下列说法正确的是A. 安培力与洛伦兹力的本质都是磁场对运动电荷的作用力B. 安培力与洛伦兹力都永远不做功C. 安培力的方向不一定垂直于电流方向,但一定垂直与磁场方向D. 洛伦兹力的方向与正粒子的运动方向相同,与负粒子的运动方向相反【答案】A【解析】【详解】安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观形式,故安培力和洛伦兹力是性质相同的力,本质上都是磁场对运动电荷的作用力,故A正确;洛伦兹力始终与运动方向垂直,对运动电荷不做功;安培力与电流垂直,可以与运动方向相同,可以做功,故B错误;根据左手定则,可知:磁感线穿过掌心,安培力与磁感线垂直,且安培力与电流方向垂直,
4、所以安培力垂直于感应线与电流构成的平面但磁感线不一定垂直于电流,故C错误;由左手定则可知,洛伦兹力总是与速度垂直,故D错误所以A正确,BCD错误4. 如图,用与水方向成角的拉力F拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平面运动时间t木箱受到的重力mg、拉力F、支持力N和摩擦力的冲量大小分别为A. 拉力的冲量大小为B. 重力的冲量大小为0C. 支持力的冲量大小为0D. 摩擦力的冲量大小为【答案】D【解析】【详解】根据冲量的定义可知,拉力的冲量大小为,故A错误;重力的冲量大小为mgt,故B错误;支持力的冲量大小为Nt,故C错误;摩擦力的冲量大小为,故D正确所以D正确,ABC错误5. 我国香港的中学生每年都
5、要举行趣味科学比赛,有一个项目叫“鸡蛋撞地球”,就是让鸡蛋从大约13m的高度落到地上,参赛者提供保护装置,只要鸡蛋完好无损就获胜比赛结果:用海绵做保护装置的选手获胜,用塑料盘子做保护装置的选手失败下列说法正确的是A. 鸡蛋落到塑料盘上的动量较大B. 鸡蛋落到塑料盘上的冲量较大C. 鸡蛋落到海绵上,动量的变化量较小D. 鸡蛋落到海绵上,减速时间较长【答案】D【解析】【详解】鸡蛋从同一高度掉下,与塑料盘和海绵上接触前瞬间速度相同,动量相同,与塑料盘和海绵上作用后速度均变为零,鸡蛋动量的变化相同由动量定理可知,鸡蛋受到合外力的冲量相同,故ABC错误;鸡蛋与塑料盘作用时间短,减速时间短,而鸡蛋与海绵作
6、用时间长,减速时间长,故D正确所以D正确,ABC错误6. 如图,一铜线圈沿着竖直条形磁铁中轴线,自图中的a处落至b处,线圈始终保持水平,则下落过程中,从上向下看,线圈中的感应电流方向A. 始终顺时针B. 始终逆时针C. 先顺时针再逆时针D. 先逆时针再顺时针【答案】B【解析】【详解】在下落过程中,磁感应强度逐渐增大,所以穿过线圈的磁通量向下逐渐增大,根据楞次定律可知穿过线圈的磁通量增大,产生感应电流磁场方向向上,所以感应电流的方向为逆时针,故B正确,ACD错误7. 如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里两个带正电的微粒a、b,以相同的速度
7、水平向右射入电磁场,a在纸面内向右做匀速直线运动,b在纸面内做匀速圆周运动两个微粒的比荷与大小比较,正确的是A. B. C. D. 条件不足,无法判断【答案】C【解析】【详解】微粒受重力mg、电场力F、洛伦兹力F的作用, a在纸面内向左做匀速直线运动,则a受力平衡,且洛伦兹力方向向上,则有:,即,可得:;b在纸面内做匀速圆周运动,则b的重力等于电场力,即F =mbg,即,可得:,由此可知:,故C正确,ABD错误8. 一个不稳定的原子核,质量为M,处于静止状态当它相对于地面以速度v释放出一个质量为m的粒子后,原子核剩余部分的速度为A. 大小为,与释放出的粒子速度方向相反B. 大小为,与释放出的粒
8、子速度方向相同C. 大小为,与释放出的粒子速度方向相反D. 大小为,与释放出粒子速度方向相同【答案】A【解析】【详解】规定质量为m的粒子的速度方向为正,由动量守恒定律研究整个原子核:0=mv+(M-m)v,解得:,负号说明与正方向相反,故A正确,BCD错误9. 四根完全相同的长直导线互相平行,它们的截面处于一个正方形的四个顶点上,导线中通有大小都相等的电流电流的方向不同,正方形的对角线交点O的磁感应强度大小就不同下列四个图中,O点的磁感应强度最大的是A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】令每根导线在O点产生的磁感应强度为B根据题意,由右手螺旋定则知A图中处于对角线的两根导线电流产生
9、磁场正好相互抵消,所以O点的磁感应强度为0;同理可知B图中O点的磁感应强度为2B;C图中O点的磁感应强度为;C图中O点的磁感应强度为2B由上可得C图中磁感应强度是最大的,故C正确,ABD错误10. 磁场具有能量,磁场中单位体积内所具有的磁场能量叫磁场的能量密度,用符号表示,其表达式为B2,式中B为磁感应强度,在空气中为一常量。小明同学通过实验测量一条形磁铁N极端面附近的磁感应强度B的大小,他用一块与磁铁端面等大的铁片吸在磁铁上,然后用力缓慢拉开一段微小距离L,如图所示,他测出磁铁端面的面积为S,用力传感器测得拉力F的大小,已知拉力F做的功等于间隙中磁场的能量,则条形磁铁端面附近磁感应强度B的大
10、小可表示为()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离L的过程中,拉力F可认为不变,因此F所做的功为W=FL以表示间隙中磁场的能量密度,由题给条件根据磁能量密度的定义可得:L间隙中磁场的能量为由题意可知:F所做的功等于L间隙中磁场的能量,即W=E则有解得故B正确,ACD错误。故选B。11. 下列关于电场线和磁感线的说法,正确的是A. 电场线和磁感线都是假想的曲线B. 电场线和磁感线都是闭合的曲线C. 电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱D. 电场线上某点的切线方向表示电场方向,磁感线上某点的切线方向表示磁场方向【答案】ACD【解析】【详解】电场线和磁感
11、线都是假想的,在空间不是实际存在的线,故A正确;磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发,回到N极所以磁感线是闭合的,而电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,不相交不闭合,故B错误;电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱,故C正确;电场线上某点的切线方向表示电场方向,磁感线上某点的切线方向表示磁场方向,故D正确所以ACD正确,B错误12. 质量为m、速度为v的A球跟质量为2m的静止的B球发生正碰碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后B球的速度可能值为A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【详解】以两球组成的系统为研究对象,以A球的
12、初速度方向为正方向,如果碰撞为弹性碰撞,由动量守恒定律得:mvmvA+2mvB,由机械能守恒定律得:mv2mvA2+2mvB2,解得:vAv,vBv,负号表示碰撞后A球反向弹回如果碰撞为完全非弹性碰撞,以A球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv(m+2m)vB,解得:vBv,则碰撞后B球的速度范围是:vvBv,则碰后B球的速度大小可能是0.5v和0.4v,不可能是0.7v和0.3v故BC正确,AD错误13. 如图所示,一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块甲、乙连接,静止在光滑的水平面上现在使甲瞬时获得水平向右的速度,当甲物体的速度减小到1m/s时,弹簧最短下列说法正确的是()A. 此时
13、乙物体的速度也是1m/sB. 紧接着甲物体将开始做加速运动C. 甲乙两物体的质量之比D. 当弹簧恢复原长时,乙物体的速度大小也为4m/s【答案】AC【解析】【详解】根据运动情况和题意结合分析可知当甲物体的速度减小到1m/s时,弹簧最短且此时共速,把甲、乙看成一个系统满足动量守恒: ,代入数据解得:,故AC正确;弹簧被压缩短后,弹簧逐渐恢复原长,m2依然加速,m1开始减速,故B错误;当弹簧恢复原长时,根据动量守恒:,能量守恒:,联立并代入数据解得:,故D错误所以AC正确,BD错误14. 如图,一条形磁铁静止在水平桌面上,磁铁右上方有垂直纸面的水平导线a,若导线内通有垂直纸面向里的电流,条形磁铁仍
14、然静止,则A. 条形磁铁对桌面的压力增大B. 条形磁铁对桌面的压力减小C. 条形磁铁有向右的运动趋势D. 条形磁铁有向左的运动趋势【答案】AD【解析】【详解】以导线为研究对象,导线所在处的磁场的方向指向左上方,由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右上方,根据牛顿第三定律得知,导线对磁铁的安培力方向斜向左下方,磁铁有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力,同时磁铁对桌面的压力增大,故AD正确,BC错误15. 如图,正方形ABCD内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,从B点以不同的速率沿着BC方向射入磁场,粒子a从D点射出,粒子b从AD边的中点E射出,粒子c从AB边的
15、中点F射出若带电粒子仅受磁场力的作用,下列说法正确的是A. a粒子的速率是b粒子速率的两倍B. 在磁场中运动的时间,c是a的两倍C. 在磁场中运动的弧长,a是c的两倍D. 若c粒子的速率稍微减小,在磁场中的运动时间不变【答案】BCD【解析】【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:,可得:,令正方形的边长为L,由图可知a粒子的半径,有几何关系可得b粒子的半径为:,c粒子的半径,由此可得:,故A错误;粒子的运动周期均为,由图可知a粒子的运动时间为,c粒子的运动时间为,所以,故B正确;a运动的弧长为:,c运动的弧长为:,所以,故C正确;若c粒子的速率稍微减小,在
16、磁场中的运动时间仍是,故D正确所以BCD正确,A错误第卷(非选择题共55分)二、本题包括2小题,共14分。根据题目要求将答案填写在题中指定的位置。16. 物理兴趣小组学习了电磁感应现象之后,用到如图所示装置进行进一步的探究这一现象。请你帮助该兴趣小组的同学完成以下任务:(1)将图中所缺的导线补接完整_。(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下,那么合上电键后,以下操作中可能出现的情况是:将A线圈迅速插入B线圈时,灵敏电流计指针将向_(填“左”或“右”)偏一下;A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将向_(填“左”或“右”)偏一下。【答案】 (1). (2
17、). 左 (3). 右【解析】【详解】(1)1将电源、电键、小螺线管、滑动变阻器串联成一个回路,再将电流计与大螺线管串联成另一个回路,电路图如图所示(2)2闭合开关,穿过副线圈的磁通量增大,灵敏电流表的指针向左偏,将A线圈迅速插入B线圈时磁场方向不变,穿过副线圈的磁通量增大,灵敏电流计指针将向左偏转3A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,原线圈电流变小,穿过副线圈的磁场方向不变,但磁通量变小,灵敏电流计指针将右偏转17. 小明同学利用如图所示装置验证动量守恒定律。实验步骤如下:将光电门1、2分别固定气垫导轨左右两侧,打开电源,调节气垫导轨水平;将两个宽
18、度均为d的挡光片分别安装在甲、乙两滑块上;把两个滑块用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧;烧断细线,观察两滑块的运动情况;当滑块上的挡光片经过光电门时,分别用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t1、t2;分别求出相互作用前后的总动量,进行比较。根据实验步骤,回答下列问题:(1)为了完成实验,还需要的测量工具有_(填选项前的字母代号)A毫米刻度尺 B游标卡尺 C天平 D秒表(2)怎样检验气垫导轨已经调节到水平,简要叙述_;(3)写出还需要测量的物理量和符号_;(4)若相互作用前后动量守恒,写出动量守恒表达式_。【答案】 (1). C (2). 滑块由静止放上不动;轻轻一拨,滑块通过两个光电门的时间
19、相等 (3). 滑块的质量m1、m2 (4). 【解析】【详解】(1) 1若两滑块被弹簧弹开前后的动量守恒,其表达式可表示为m1v1=m2v2两个速度分别为联立可得 所以需要的实验器材为天平,故选C。(2)2检验气垫导轨已经调节到水平的方法是:滑块由静止放上不动;轻轻一拨,滑块通过两个光电门的时间相等;(3)3根据可知,还需要测量的物理量和符号是:滑块的质量m1、m2;(4)4由以上分析可知,若相互作用前后动量守恒,动量守恒表达式即三、本题包括4小题,共41分。解答时应写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的,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。18.
20、 如图所示,质量m=5g、长L=10cm的金属棒MN,两端用两根细线悬挂,处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,棒中通有电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角,g取求金属杆中电流的大小和方向【答案】电流的方向由NM I=0.5A【解析】【详解】对金属棒的M端受力分析如图所示:根据左手定则,可判断电流的方向由NM 根据平衡条件: 有根据安培力公式: 联立可解得导体棒中的电流I=0.5A19. 建筑工地的护栏外有“施工重地,禁止入内”的提示因为施工区域常常有建筑材料掉下,对地面上的人员造成伤害假设离地面高12.8m的建筑物上,质量为2kg的砖从静止开始自由下落,砖与地面作用的时间0.05s后静止
21、忽略空气阻力,重力加速度取,求:(1)从开始下落到与地面撞击前,重力对砖的冲量大小;(2)从撞击地面瞬间开始到静止,地面对砖的冲量大小;(3)地面对砖平均作用力大小【答案】(1) (2) (3)F=660N【解析】【详解】(1)砖做自由落体运动,下落高度h=12.8m,设下落时间为t根据自由落体运动的公式解得:t=1.6s 则下落过程中重力的冲量 (2)设地面对砖的冲量大小为I根据动量定理即 解得: (3)设地面对砖的平均作用力大小为F,由冲量的定义可知 代入数据解得:F=660N20. 如图所示,可看成质点的物体A放在长木板B的左端,二者一起以的速度沿光滑的水平轨道匀速运动,与静止在同一光滑
22、水平轨道上的物体C发生碰撞,碰撞时间极短,碰后B、C粘在一起,最终物体A恰好能到达木板B的最右端己知A、B、C的质量分别为m、2m、3m,物体A与长木板B间的动摩擦因数为,重力加速度为g求:(1)A运动到木板B右端时的速度;(2)B、C碰撞过程中损失的机械能;(3)木板B的长度【答案】(1) (2) (3)【解析】【详解】(1)根据题意,整个系统处在光滑水平面上,合外力为零,故系统动量守恒最终物体A恰好能到达木板B的最右端,三者达到共同速度,设为 解得: (2)B、C碰撞时间极短,满足动量守恒,即 解得B、C碰撞过程中损失机械能 代入数据解得: (3)根据前两问的结果,设A与B、C相互作用过程
23、损失的动能为则 代入数据解得:该过程损失的动能,全部转化为内能 解得:21. 如图,在区域(0xd)和区域(d0)的粒子a、b于某时刻从坐标原点O沿着x轴正方向射入区域,入射速度分别为和,粒子在区域内向y轴正方向偏转己知粒子a在离开区域时,速度方向与x轴正向的夹角为30不计重力和两粒子之间的相互作用力求:(1)区域内的磁场方向和磁感应强度大小;(2)a在磁场中运动的时间;(3)当a离开区域时,a、b两粒子的y坐标之差【答案】(1)磁场方向垂直于纸面向里 B= (2)(3)y=【解析】【详解】(1)粒子带正电,在区域内向y正方向偏转由左手定则可知,磁场方向垂直于纸面向里轨迹如图所示:粒子a离开区域时速度的偏转角是30,根据数学知识,在区域对应的圆心角为30设粒子a在磁场中的轨道半径为R根据几何关系 解得:R=2 d由洛伦兹力提供向心力 解得:B= (2)区域和区域的磁感应强度大小相等、方向相反,因此粒子a在两个区域内的运动时间相同在区域的运动时间 a在磁场中运动的总时间 (3)粒子a、b完全相同,因此在磁场中运动的周期也相同当a离开区域时,b的运动时间也是t对于b, R= d 可见b粒子一直在区域内运动,当a离开区域时,b对应的圆心角为60则b的y坐标 粒子a离开区域时y轴方向侧移a的y坐标 a、b两粒子的y坐标之差y=