广东省广州市育才中学2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题 Word版含答案

1028700012166600广州市育才中学2020学年第一学期期中考试
高二物理(选考)试卷
本试卷分第I卷(选铎题)和第II卷(非选择题),总分100分,考试时间75分钟
第I卷(选择题,共48分)
一、单项选择题:(每小题4分,共24分,每题中只有一个正确选项)
1．运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中（　　）
A．减小物品受到的冲量 B．使物体的动量减小
C．使物体的动量变化率减小 D．使物体的动量变化量减小
2．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。下列说法正确的是（　　）
A．物块沿槽下滑的过程中，物块的机械能守恒
B．物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统水平方向动量守恒
C．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零
D．物块第一次被反弹后一定再次回到槽上高h处
3．如图所示，在光滑的水平绝缘桌面上有两个带有同种电荷的小物块P和Q，已知电荷量false。将它们由静止释放，则在物块运动过程中（　　）
A．P受到的库仑力大于Q受到的库仑力
B．P受到的库仑力小于Q受到的库仑力
C．P受到的库仑力在增大
D．Q受到的库仑力在减小
4．某电场的电场线分布如图所示，则（　　）
A．电荷P带负电
B．电荷P的电性无法判断
C．a点的电场强度小于b点的电场强度
D．c、d两点的电场强度大小不同，方向相同
5．某电场的电场线如图所示，一带正电的点电荷仅在电场力的作用下从M点运动到N点。若其在电场中M、N两点运动的加速度大小分别为aM和aN，所具有的动能分别为EkM和EkN，则下列说法中正确的是（ ）
A．aM aN，EkM C．aM EkN D．aM >aN，EkM >EkN
6．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端固定在O点，另一端拴一个质量为m、带电荷量为q的小球。把细绳拉到竖直状态，小球从最低点A由静止释放后沿圆弧运动，当细绳刚好水平时，小球到达位置B且速度恰好为零。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）
A．小球最终将静止在B点
B．小球运动到B点时，细绳的拉力为0
C．匀强电场的电场强度大小为false
D．在此过程中，小球的电势能一直增加
二、多项选择题:(每小题4分,共24分,每题中有两个或两个以上正确选项)
7．如图，两个物体1和2在光滑水平面上以相同动能相向运动，它们的质量分别为m1和m2 ，且m1< m2.经一段时间两物体相碰撞并粘在一起．碰撞后(　　)
A．两物体将向右运动
B．两物体将向左运动
C．两物体组成系统损失能量最大
D．两物体组成系统损失能量最小
8．如图所示，小物体a 沿高为 h、倾角为 30°的固定在水平地面上的光滑斜面以初速度 v0从顶端滑到底端，与 a 完全相同的物体b 以同样大小的初速度 v0从同样的高度水平抛出， 落至同一水平地面。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）
A．两物体落地时，重力的瞬时功率一定相同
B．从开始运动至落地过程中，重力的冲量相同
C．两物体落地时动量大小相同
D．两物体落地时动能相同
9．如图所示，一质量为M =3.0 kg的长方形木块B放在光滑水平地面上，在其右端放一质量m =1.0 kg的小木块A．现以地面为参考系，给A和B一大小均为4.0 m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动、B开始向右运动，但最后A并没有滑离B板.站在地面上的观察者看到在一段时间内物块A做加速运动.则在这段时间内的某时刻，木块B相对地面的速度大小可能是（ ）
A．2.8 m/s B．2.5 m/s C．2.2 m/s D．1.9 m/s
10．如图所示，平行板电容器的A板带正电，与静电计上的金属球相连；平行板间电容器的B板和静电计的外壳均接地．此时静电计指针张开某一角度，则以下说法中正确的是（ ）
A．B板向左平移，静电计指针张角变大
B．B板向上平移，静电计指针张角变大
C．在两板间插入介质板，静电计指针张角变大
D．在两板间插入金属板（金属板与A、B板不接触），静电计指针张角变大
11．如图所示，真空中等量异种点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是（ ）
A．O点场强一定大于与b点场强
B．a点电势一定低于c点电势
C．负电荷在b点电势能一定等于在d点电势能
D．正电荷从d点移到a点电场力可能做负功
12．真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏。今有质子（false）、氘核（false）和α粒子（false）均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断中正确的是（　　）
A．三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
B．三种粒子打到荧光屏上的位置相同
C．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶2
D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4
第II卷(非选择题,共52分)
三、实验题〔共15分〕
13．（6分）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量____（填选项前的符号），间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球false多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球false静置于轨道的水平部分，再将入射球false从斜轨上S位置静止释放，与小球false相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤顺序是_______（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量false、false
B．测量小球false开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到false、false相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM，ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用(2)中测量的量表示）。
13．（9分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为false．
false用螺旋测微器测量电阻丝的直径d．其中一次测量结果如图所示，图中读数为false______mm．
false用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的长度L．
false为了测量电阻丝的电阻R，除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
A．电源false电动势为false，内阻不计false
B．电压表false量程为false，内阻约为false
C．电流表false量程为false，内阻约为false
D．滑动变阻器false最大阻值false，额定电流false
E.开关S一个，导线若干
为了减小实验误差，并达到节能环保的要求,以下四个电路中最合理的是_________。
A． B． C． D．
false在实验中，电压表示数为U，电流表示数为I，则金属丝电阻率的表达式为false______；false用直接测量的物理量表示false，从系统误差上看，金属丝电阻率的测量偏比真实值______false填“大”或“小”false．
四、计算题(共3小题,共37分)
15．（10分）如图所示，质量m1=2kg的小球用一条不可伸长的轻绳连接，绳的另一端固定在悬点O上，绳子长度l=1m．将小球拉至绳子偏离竖直方向的角度θ=37°处由静止释放，小球运动至最低点时，与一质量m2=1kg的物块发生正碰，碰撞时间很短．之后物块在水平面上滑行一段s=0.4m的距离后停下．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g = 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）碰前瞬间小球的速度大小；
（2）碰后瞬间小球和物块的速度大小．
16．（12分）有一电子经过电压U0加速后，射入两块间距为d、电压为U的平行金属板间，若电子从两极板正中央射入，且正好能穿出电场．电子的质量为m，电量为e。求：
（1）电子进入平行金属板间的初速度v0为多少？
（2）金属板的长度？
17．（15分）如图所示，光滑绝缘轨道由水平段AB和圆形轨道BCD组成，B在圆心正下方，轨道上的C、D两点与圆心等高，圆轨道半径为R．整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E=false．现将一小球从A点由静止释放．已知小球质量为m，电量为q，且带正电，重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）若AB=3R，求小球运动到C点时对轨道的压力大小；
（2）若小球能沿圆轨道运动到D点，则AB间的距离至少为多大?
参考答案
1．C
【解析】
运输家用电器.易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中，延长了力的作用时间，减小作用力，即使物体的动量变化率减小，不易损坏．故C符合题意；
2．A
【解析】
A．物块沿槽下滑过程中，重力与槽的支持力对物块做功，物块的机械能不守恒，故A错误；
B．物块沿槽下滑过程中，物块在竖直方向有加速度，系统的合外力不为零，不符合动量守恒的条件，但是水平方向合外力为0，故系统水平方向的动量守恒，故B正确；
C．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块始终有弹力作用且弹力方向始终向左，弹簧对物块的冲量不等于零，故C错误；
D．物块压槽下滑过程槽向左运动，物块与槽分离后槽的速度向左，物块的速度向右，物块被弹簧反弹后速度向左，如果物块的速度小于槽的速度，物块不能追上槽，物块不能回到槽上h高处，如果物块的速度大于槽的速度，物块可以追上槽，物块与槽组成的系统水平方向动量守恒，当两者速度相等时物块上升到最大高度，由于此时两者速度相等且不为零，此时系统动能不为零，整个过程系统机械能守恒，由机械能守恒定律可知，物块不能上升到槽上高h处，故D错误。
故选B。
3．D
【解析】
AB．小物块P和Q受到的库仑力是一对相互作用力，总是大小相等，AB错误；
CD．小物块P和Q带同种电荷，二者相互排斥，间距增大，根据false可知库仑力减小，C错误，D正确。
故选D。
4．C
【解析】
AB．电场线从正电荷出发，由电场线分布可知，电荷P带正电，故AB错误；
C．a点的电场线比b点较稀疏，则a点的电场强度小于b点的电场强度，故C正确；
D．因c点的电场线较d点密集，c、d两点的电场强度大小不同；电场线的切线方向表示电场强度的方向，c、d两点切线方向不同，所以c、d两点的电场强度方向不同，故D错误；
故选C。
5．A
【解析】
因为N点的电场线较M点密集，则EM 6．C
【解析】
A．小球在B点时，受到竖直向下的重力和水平向右的电场力，水平向左的拉力，合力不为0，故不可能静止在B点，故A错误；
B．小球作圆周运动，其在B点速度为0，故向心力为0，故
false
故B错误；
C．从A到B，由动能定理可得
false
故
false
故C正确；
D．小球从A到B的过程中，电场力做正功，电势能减小，故D错误；
故选C。
7．BC
【解析】
物体的动量false，已知两物体动能EK相等，m1＜m2，则P1＜P2，两物体组成的系统总动量方向与2的动量方向相同，即向左，两物体碰撞过程中动量守恒，两物体碰撞后动量向左，物体向左运动，故A错误，B正确；两物体碰撞后粘合在一起，物体发生的碰撞是完全非弹性碰撞，系统损失的机械能最大，故C正确，D错误；
8．CD
【解析】
A．对a，由牛顿第二定律得
false
到地面时的瞬时速度
false
重力的瞬时功率
false
对b，落地的竖直速度
false
重力的瞬时功率
false
则两物体落地时，重力的瞬时功率不相同，选项A错误；
B．物体a滑到底端的时间
false
重力的冲量
false
物体b落地的时间
false
重力的冲量
false
选项B错误；
CD．根据机械能守恒定律
false
可知两物体落地时的动能相同，速度大小相同，根据p=mv可知，动量大小相同，选项CD正确。
故选CD。
9．ABC
【解析】
A先向左做减速运动，后向右做加速运动，B一直向右做减速运动，当A的速度为0时，设B的速度为v1，以向右为正方向，由动量守恒定律得：Mv0-mv0=Mv1，代入数据得：
false
最后两者一起向右做匀速直线运动，设最终的速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：Mv0-mv0=（M+m）v，代入数据解得：
v=2m/s
这段时间内木板B相对地面的速度范围是：2m/s≤v≤2.67m/s．
A．2.8 m/s．故A符合题意．
B．2.5 m/s．故B符合题意．
C．2.2 m/s．故C符合题意．
D．1.9 m/s．故D不符合题意．
10．AB
【解析】
A、B板向左平移，板间距离d增大，根据电容的决定式得知，电容减小，而电量Q不变，由电容的定义式可知，板间电压U增大，静电计指针张角变大．故A正确．B、B板向上平移，两极板正对面积减小，由电容的决定式得知，电容C减小，而电量Q不变，由电容的定义式可知，板间电压U增大，静电计指针张角变大．故B正确.C、在两板间插入介质板，由得知，电容C增大，而电量Q不变，由电容的定义式可知，板间电压U减小，静电计指针张角变小．故C错误．D、在两板间插入金属板，板间距离减小，电容C增大，而电量Q不变，由电容的定义式可知，板间电压U减小，静电计指针张角变小．故D错误．故选AB．
【点睛】本题按照这样的思路进行分析：先根据电容的决定式分析电容的变化，再根据电容的定义式和不变的条件，分析电压或电量的变化．
11．ACD
【解析】
A．在等量异种点电荷的电场线分布图中，在两电荷连线的中垂线上，中点O处的电场线最密集，可知O点场强一定大于与b点场强，选项A正确；
B．沿着电场线的方向电势降低，由于不知道两电荷电性，所以不能判断a、c两点电势高低，选项B错误；
C．电势能与试探电荷和电势都有关系，b、d两点处于对称的位置，所以电势相同且为0，所以两点的电势能相同，选项C正确；
D．因a点电势可能高于d点，则正电荷在a点的电势能大于d点的电势能，正电荷从d点移到a点电场力可能做负功，电势能升高，选项D正确。
故选ACD。
12．BC
【解析】
A．设AB间的电压为U1，CD间的电压为U2，C、D两极板长为L、板间距离为d，CD右边缘离荧光屏的距离为S。对于任一粒子，在加速电场中有
false
得
false
粒子进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，离开电场后做匀速直线运动，所以粒子从B板运动到荧光屏经历的时间为
false
由于三种粒子的false不同，则三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不相同，选项A错误；
B．粒子飞出偏移电场时偏转的距离为
false
偏转角的正切
false
可知三种粒子的偏转距离和偏转角度相同，运动的轨迹完全重合，即三种粒子打到荧光屏上的位置相同，故B正确；
CD．根据W=Eqy，知偏转电场的电场力对质子、氘核和α粒子做功之比为1：1：2，故C正确，D错误。
故选BC。
13．C ADE false
【解析】
(1)验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度。即可以测量小球做平抛运动的射程。
故选C。
(2)实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰,并多次重复.测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移,因此步骤中D、E是必须的，而且D要在E之前。至于用天平秤质量先后均可以。所以顺序是ADE或DEA或DAE。
(3)设落地时间为t，则
false
false
false
而动量守恒的表达式是
false
若碰撞是弹性碰撞，则动能守恒的表达式是
false
所以若两球相碰前后的动量守恒，则
false
成立；
若碰撞是弹性碰撞，动能是守恒的，则有
false
成立。
14．0.755 C false 小
【解析】
false由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为false，可动刻度示数为false，螺旋测微器示数为false．
false滑动变阻器最大阻值大于待测电阻阻值，滑动变阻器可以采用限流接法．
因为false，false，所以false，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．
，所以选C。
false由欧姆定律得，电阻阻值false，由电阻定律得：false，联立解得：false．由于电压的分流，造成电流表的读数比通过R的电流大，所以金属丝电阻率的测量偏比真实值小．
15．（1）2m/s；（2）碰后小球的速度为1m/s，物块的速度为2m/s
【解析】
（1）根据动能定理可知，false，所以碰前瞬间小球的速度为false；
（2）根据动能定理可知，碰后物块的速度满足false，又小球和物块组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，可得false，解的false．
16．（1）电子进入平行金属板间的初速度v0为false
（2）金属板的长度为false
【解析】
（1）电子经过电压U0加速，有
false
解得
false
（2）电子在电压为U的平行金属板间作类平抛运动，运动时间
false
加速度
false
电子在竖直方向上的位移
false
电子正好能穿出电场，则
false
解以上方程，得
false
17．(1)N=7mg；(2)false
【解析】
(1)小球从A点到C点由动能定理有：
false
在C点由牛顿第二定律得：
false
联立解得：false
由牛顿第三定律可知，球运动到C点时对轨道的压力大小为7mg；
(2)等效重力false
与水平面夹角α=45°,斜向右下方
等效最高点在CD圆弧的中点,只要能过该点,就一定能过D点
等效最高点的最小速度满足false
设AB的距离为x，
由动能定理得：false
联立解得：false