1、【全国百强校】天津市实验中学2016-2017学年高二下学期期中考试物理试题一、单项选择题（7小题）1. 质点做直线运动的速度时间图象如图所示，该质点（ ） A. 在第1秒末速度方向发生了改变B. 在第2秒末加速度方向发生了改变C. 在前2秒内发生的位移为零D. 第3秒末和第5秒末的位置相同【答案】D【解析】试题分析：0-2s内速度图象在时间轴的上方，都为正，速度方向没有改变，故A错误；速度时间图象的斜率表示加速度，由图可知1-3s图象斜率不变，加速度不变，方向没有发生改变，故B错误；根据“面积”表示位移可知，第2s内的位移为：，故C错误；根据“面积”表示位移可知，0-3s内的位移为：，0-5
2、s内的位移为：，所以第3秒末和第5秒末的位置相同故D正确考点：考查了速度时间图像【名师点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移 2. 半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直档板MN在半圆柱体P和挡板MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止，如图所示为这个装置的截面图现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，P始终保持静止在此过程中，下列说法中正确
3、的是（ ） A. MN对Q的弹力逐渐减小B. 地面对P的摩擦力逐渐增大C. P、Q的弹力先减小后增大D. Q所受的合力逐渐增大【答案】B【解析】试题分析：对圆柱体Q受力分析如图所示， 考点：共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用。【名师点睛】正确选择研究对象，先对物体Q受力分析，再对P、Q整体受力分析，然后根据平行四边形定则画出力图，应用图解法进行讨论。3. 在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析：人在加速下
4、蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态解：对人的运动过程分析可知，人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，A、C、D错误；B正确故选：B【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了4. “嫦娥三号”探测器已于2013年12月2日1时30分，在西昌卫星发射中心成功发射“嫦娥三号”携带“玉免号”月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，并开展月表形
5、貌与地质构造调查等科学探测已知月球半径为，月球表面处重力加速度为，地球和月球的半径之比为，表面重力加速度之比为，则地球和月球的密度之比为（ ）A. B. C. 4 D. 6【答案】B【解析】设星球的密度为，由，得，联立解得，设地球、月球的密度分别为、，则，将，代入上式解得选B【点睛】在星球表面、重力等于万有引力，根据万有引力定律列式求解出质量，由球体体积的表达式和密度定义求解密度表达式进行分析即可5. 两电荷量分别为和的点电荷固定在轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是（ ） A. 、为等量异种电荷B. N、C两点间场强方向沿
6、轴负方向C. N、D两点间的电场强度大小沿轴正方向先减小后增大D. 将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小【答案】C【解析】试题分析：若是异种电荷，电势应该逐渐减小，由图象可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；沿x正方向从N到C的过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向，故B错误；图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C正确；NC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D错误；考点：考查了电势，电势能，电场强度【名师点睛】由图象中电势的特点可以判断应该是同种等量电
7、荷，画出OM间可能的电场线分布，从而去判断场强的大小6. 如图所示，真空中存在一个水平向左的匀强电场，场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点把小球拉到使细线水平的位置A处，由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角的位置B时速度为零以下说法中正确的是（ ） A. 小球在B位置处于平衡状态B. 小球受到的重力与电场力的关系是C. 小球将在AB之间往复运动，且幅度将逐渐减小D. 小球从A运动到B的过程中，电场力对其做的功为【答案】D解：A、小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，而小球有沿圆弧的切向分力，故
8、在B点小球的合力不为零，不是平衡状态故A错误；B、根据动能定理得：mglsinqEl（1lcos）=0，解得，Eq=mg，故B错误；C、类比单摆，小球将在AB之间往复运动，能量守恒，振幅不变故C错误D、小球从A到B，沿电场线方向运动的有效距离：d=llcos=l，所以电场力做功：W=qEd=Eql，故D正确故选D点评：此题要求同学们能正确进行受力，并能联想到已学过的物理模型，根据相关公式解题7. 在显象管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成截面积为S、电流为I的电子束已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束
9、内的电子个数是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】设加速后电子的速度为v，则，又，n为单位体积内电子的数目，故l长内的电子数目：。故选：B。 二、多项选择题（5小题）8. 如图，水平地面上有一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行小球A的质量为m，电量为q小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d静电力常量为k，重力加速度为，两带电小球可视为点电荷小球A静止在斜面上，则（ ） A. 小球A与B之间库仑力的大小为B. 当时，细线上的拉力为0C. 当时，细线上的拉力为0D. 当时，斜
10、面对小球A的支持力为0【答案】AC【解析】试题分析：由题意知，根据库伦定律可求小球A与B之间库仑力的大小为，故A正确；以小球A为研究对象受力分析如图：根据物体的平衡条件可求当mg、Fc、FN三力的合力等于零时，即时，细线上的拉力为0，所以B错误；C正确；由平衡条件知，小球A受弹力不可能为零，所以D错误。考点：电场线和等势面 9. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹粒子先经过M点，再经过N点可以判定（ ） A. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力B. M点的电势高于N点的电势C. 粒子带正电D. 粒子在M点的动能大于在N点的动能【答案】BC【解析】试题
11、分析：M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小，粒子所受的电场力也较小故A错误根据顺着电场线方向电势逐渐降低可知，M点的电势高于N点的电势，故B正确由图看出，粒子的轨迹向下弯曲，粒子所受电场力大致向下，电场线方向斜向下，说明粒子带正电故C正确粒子从M运动到N的过程中，电场力做正功，粒子的电势能减小，动能增大，则粒子在M点的动能小于在N点的动能，故D错误故选BC考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】对于粒子在电场中运动的问题，往往要根据曲线运动的特点：合力方向指向轨迹的内侧判断电场力方向再结合电场线的物理意义分析场强、电势的大小。10. 如图所示，带正电的粒子以一定的初速
12、度沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为d，板间电压为，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行板的时间为t，则（不计粒子的重力）（ ） A. 在前时间内，电场力对粒子做的功为B. 在后时间内，电场力对粒子做的功为C. 在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1:1D. 在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1:2【答案】BC【解析】试题分析：研究粒子在垂直于板的方向运动：初速度为零的匀速直线运动，由得在前时间内，时间内与T时间内垂直于板方向之比为1：4，在前时间内，电场力对粒子做功，A错误，由得，后时间内与t时间内垂直于板方向之比为3:4，
13、则在后时间内，电场力做功为，B正确，有电场力做功公式，则前粒子在下落前和后的过程中，电场力做功为1:1，C错误，D正确，考点：考查了带电粒子在电场中的运动点评：粒子在垂直于板的方向分运动是初速度为匀加速直线，本题的解法是运用推论法求解11. 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为实验中，极板所带电荷量不变，则（ ） A. 保持S不变，增大d，则变大B. 保持S不变，增大d，则变小C. 保持d不变，增大S，则变小D. 保持d不变，增大S，则不变【答案】AC【解析】试题分析：根据电容的决定式得知，电容与极板间距离成反比，当保持S
14、不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大；反之，保持S不变，减小d，则减小故A正确，B错误根据电容的决定式得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角变大；反之，保持d不变，增大S，则减小，故DC错误故选A【点睛】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式和电容的定义式.12. 如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，闭合开关后，将滑动变阻器滑片向下滑动
15、，理想电压表、示数变化量的绝对值分别为、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（ ） A. A的示数增大B. 的示数增大C. 与的比值大于rD. 大于【答案】ACD【解析】试题分析：据题理想电压表内阻无穷大，相当于断路理想电流表内阻为零，相当短路，所以与变阻器串联，电压表、分别测量、路端电压和变阻器两端的电压当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则的示数增大，A正确；测量路端电压，外电阻减小，路端电压减小，示数减小B错误；根据闭合电路欧姆定律得：，则得：，则与的比值大于，C正确；根据闭合电路欧姆定律得：，则得：；，据题：，则，故大于，D正确.选ACD【点睛】理想电压表
16、内阻无穷大，相当于断路理想电流表内阻为零，相当短路分析电路的连接关系，根据欧姆定律分析三、填空题（2小题）13. 质量为的小物块，带正电q，开始时让它静止在倾角的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平向左、大小为的匀强电场中，如图所示斜面高为H，释放物体后，物块马上落地瞬间的速度大小为_ 【答案】【解析】对物块进行受力分析，物块受重力和水平向左的电场力，如图所示电场力为：从开始到落地过程，由动能定理得：解得：14. 某同学利用图甲装置研究小车的匀变速直线运动他实验时将打点计时器接到频率为的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），则小车的
17、加速度_（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度_（结果均保留两位有效数字）【答案】 (1). (2). 【解析】两点的时间间隔为，由逐差法可以得，打点计时器在打点时小车的速度等于A到C的平均速度，则四、计算题（3小题）15. 我国将于2022年举办冬奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示，质量的运动员从长直轨道AB的A处由静止开始以加速度匀加速下滑，到达助滑道末端B时速度，A与B的竖直高度差为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧，助滑道末端B与滑道最低点C的高度差，运动员在B、C间运动时阻力做
18、功，取（1）求运动员在AB段下滑时受到阻力的大小；（2）若运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大【答案】（1）；（2）【解析】试题分析：（1）运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，斜面的倾角为，则有vB2=2ax根据牛顿第二定律得 mgsinFf=ma 又 sin=由以上三式联立解得 Ff=144N（2）设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，由动能定理有mgh+W=mvC2-mvB2设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律得 FNmg=m由运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍，即有 FN=6mg 联立解得 R
19、=125m考点：牛顿第二定律；动能定理【名师点睛】本题中运动员先做匀加速运动，后做圆周运动，是牛顿第二定律、运动学公式、动能定理和向心力的综合应用，要知道圆周运动向心力的来源，涉及力在空间的效果，可考虑动能定理。 16. 如图所示，真空中水平放置的两个相同极板和长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b在两板间加上可调偏转电压，一束质量为m、带电量为的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度沿水平方向射入电场且能穿出（1）求两板间所加偏转电压的范围；（2）求粒子可能到达屏上区域的长度 【答案】（1）；（2）【解析】试题分析：（1）粒子垂直射入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直
20、方向做初速度为零的匀加速直线运动当粒子恰好从极板右边缘飞出时两板间所加偏转电压U达到最大，由牛顿第二定律和运动学公式求出最大电压粒子可能从上极板边缘飞出，也可能从下极板边缘飞出，可得到电压变化的范围（2）粒子飞出电场后做匀速直线运动，根据推论可知，粒子速度的反向延长线交水平位移的中点，由三角函数知识可求出粒子可能到达屏上区域的长度（1）设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，偏转角为，则有： ，由式解得当时，则两板间所加电压的范围为（2）当时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大(设为)，则而，解得则粒子可能到达屏上区域的长度为【点睛】本题是类平抛运动中的临界问题，一方面要熟练
21、掌握运动的分解法研究类平抛运动，另一方面要把握临界条件对于粒子飞出电场后偏转的距离，常用有两种方法：三角函数法和三角相似法17. 两块水平平行放置的导体板如图所示，大量电子（质量m、电量e）由静止开始，经电压为的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为；当在两板间加如图2所示的周期为，幅值恒为的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过问：（1）这些电子通过两板之间后，侧向位移的最大值和最小值分别是多少？（2）侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？【答案】（1）、；（2）【解析】试题分析：画出电子在t=0时和t=t0时进入电场的v-t图象进行分析（1）竖直方向的分速度，侧向最大位移侧向最小位移解得所以，（2）由此得，而所以考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】解决本题的关键知道粒子在偏转电场中水平方向上一直做匀速直线运动，在竖直方向上有电场时做匀加速直线运动，无电场时做匀速直线运动或静止
