2019高二物理期末试题及答案

东城区2018—2019学年度第一学期期末教学统一检测高二物理2019.01本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时长100分钟。考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。第Ⅰ卷（选择题共45分）一、单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意。)1．在国际单位制中，磁感应强度的单位是A．安培B．库仑C．特斯拉D．韦伯2．在第23届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中，轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹（如图所示）。在此过程中轮滑演员的A．速度始终保持不变B．运动状态始终保持不变C．速度方向沿曲线上各点的切线方向D．所受合力方向始终与速度方向一致请阅读下述文字，完成第3、第4、第5题。匀速圆周运动是圆周运动中最为简单的一种运动形式。走时准确的钟表指针尖端的运动可以视为匀速圆周运动。下列钟表均走时准确。3．钟表的时针尖端在运动过程中保持不变的物理量是A．周期B．线速度C．加速度D．向心力4．钟表的分针与时针的角速度之比为A．12:1B．1:12C．60:1D．1:605．一只闹钟的秒针尖端的线速度大小为3×10-3m/s，另一只手表的秒针尖端的线速度大小为8×10-4m/s，则闹钟的秒针与手表的秒针的长度之比为A．15:4B．4:15C．8:3D．3:86．地球和火星绕太阳的公转可视为匀速圆周运动。下表给出了地球和火星的质量、半径、绕太阳公转的轨道半径等信息。忽略行星自转影响。火星和地球相比，下列说法正确的是质量/kg半径/m轨道半径/m地球6.0×10246.4×1061.5×1011火星6.4×10233.4×1062.3×1011A．火星的公转周期较小B．火星的向心加速度较小C．火星的运行速度较大D．火星的第一宇宙速度较大第2题图7．如图所示，运动员挥拍击打质量为m的网球。网球被球拍击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2（v1＜v2），且方向相反。忽略重力的影响，则此过程中球拍对网球作用力的冲量A．大小为m(v2+v1)，方向与v1方向相同B．大小为m(v2+v1)，方向与v2方向相同C．大小为m(v2–v1)，方向与v1方向相同D．大小为m(v2–v1)，方向与v2方向相同8．为了安全起见，电影特技演员从高处跳下时往往会落在很厚的空气垫上。某次表演时，特技演员从5米高处自由落下，竖直落在空气垫上，经过0.4s静止下来。则在此过程中他受到的空气垫施加的平均作用力约为其自身重力的A．1倍B．1.5倍C．2.5倍D．3.5倍9．兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M(含水)的自制“水火箭”释放升空，在极短时间内，“水火箭”以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的水。忽略喷水过程中重力和空气阻力的影响，则喷水结束时“水火箭”获得的速度大小是A．mMv0B．Mmv0C．MM－mv0D．mM－mv010．如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的小物块与左端固定的轻质弹簧相连，构成一个水平弹簧振子。弹簧处于原长时小物块位于O点。现使小物块在M、N两点间沿光滑水平面做简谐运动，在此过程中A．小物块运动到M点时回复力与位移方向相同B．小物块每次运动到N点时的加速度一定相同C．小物块从O点向M点运动过程中做加速运动D．小物块从O点向N点运动过程中机械能增加11．如图所示为做简谐运动物体的振动图像。由图可知A．0~0.5s时间内，物体的加速度从零变为正向最大B．0.5s~1.0s时间内，物体所受回复力从零变为正向最大C．1.0s~1.5s时间内，物体的速度从零变为正向最大D．1.5s~2.0s时间内，物体的动量从零变为正向最大12．一列简谐横波沿x轴传播。某时刻的波形如图所示，其中质点a、b均处于平衡位置，且质点a正向上运动。下列说法正确的是A．此列波沿x轴负方向传播B．此时刻质点b正向上运动C．一段时间后质点a运动到质点b处D．一段时间后质点a、b同时回到平衡位置OMN第10题图xab第12题图x/cmt/s1.05.0-5.02.000.51.5第11题图第7题图13．如图所示，一列简谐横波向右传播，质点a和b的平衡位置相距0.5m。某时刻质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动。这列波的波长可能是A．12mB．23mC．2mD．3m14．如图所示为阴极射线管的示意图，阴极射线管的两个电极接到高压电源时，阴极会发射电子。电子在电场中沿直线飞向阳极形成电子束。将条形磁铁的磁极靠近阴极射线管时，电子束发生偏转；将条形磁铁撤去，电子束不再发生偏转。上述实验现象能说明A．电子束周围存在电场B．电流是电荷定向运动形成的C．磁场对运动电荷有力的作用D．磁场对静止电荷没有力的作用15．利用如图所示的天平可以测定磁感应强度。天平的右臂下悬挂有一个N匝矩形线圈，线圈宽度为l，线圈下端在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有顺时针方向的电流I时，在天平左右两边分别加上质量为m1、m2的砝码，天平平衡。当线圈中通有逆时针方向的电流I时，天平右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知，磁感应强度A．方向垂直纸面向里，大小为2mgNIlB．方向垂直纸面向外，大小为2mgNIlC．方向垂直纸面向里，大小为12)2mmgNIl（D．方向垂直纸面向外，大小为12)2mmgNIl（ab左右第13题图第14题图亮线第15题图第Ⅱ卷（非选择题，共55分）二、填空题（本题共2小题，共16分）16．（8分）利用如图所示装置，通过半径相同的两小球的碰撞来验证动量守恒定律。图中AB是斜槽，BC是水平槽，斜槽与水平槽之间平滑连接。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让球1从斜槽轨道上的某位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，多次重复上述操作，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP。再把球2放在水平槽末端的位置，让球1仍从原位置由静止开始滚下，与球2碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，多次重复上述操作，分别找到球1和球2相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON。测得球1的质量为m1，球2的质量为m2。⑴实验中必须满足的条件是。A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差B．斜槽轨道末端的切线水平C．球1每次从轨道的同一位置由静止滚下D．两小球的质量相等⑵若所测物理量满足表达式_________________________时，可以说明两球在碰撞过程中动量守恒。⑶若所测物理量满足表达式________________________________时，可以说明两球的碰撞为弹性碰撞。⑷实验时尽管没有测量两小球碰撞前后的速度，也同样可以验证动量是否守恒，其原因是：_________________________________________________________________________。白纸1MPNO重锤线2BAC复写纸第16题图17．（8分）利用如图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。⑴实验室有如下器材可供选用：A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约2cm的均匀铁球D．直径约5cm的均匀木球E．秒表F．时钟G．10分度的游标卡尺H．最小刻度为毫米的米尺选用了游标卡尺和米尺后，还需要从上述器材中选择（填写器材前面的字母）。⑵用10分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图2所示，读出小球直径的值为mm。⑶将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂。用米尺测量摆线长度为l。小球在竖直平面内小角度平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t。请写出重力加速度的表达式g=___________________。（用l、d、n、t表示）⑷正确操作后，根据多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值，比较后发现：此值比北京的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与北京的主要不同点可能是_______________________________________________（写出一条即可）。第17题图图1图201234567891020103三．论述计算题（本题共4小题，共39分。解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和原始方程。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。）18．（8分）将一个小球从某高处以3m/s的初速度水平抛出，测得小球落地点到抛出点的水平距离为1.2m。小球运动中所受空气阻力可以忽略不计，取g＝10m/s2。求：⑴小球在空中运动的时间；⑵抛出点距地面的高度；⑶有同学认为，“如果以某一适当的初速度将小球水平抛出，可以使它沿竖直方向落到水平地面上。”请你说明他的观点是否正确，并写出你的理由。19．（8分）某颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，地面表面附近的重力加速度为g。请你推导该卫星：⑴运行速度的表达式；⑵运行周期的表达式。20．（11分）如图所示，半径为0.5m的光滑细圆管轨道竖直固定，底端分别与两侧的直轨道相切。物块A以v0=6m/s的速度进入圆轨道，滑过最高点P，再沿圆轨道滑出，之后与静止于直轨道上Q处的物块B碰撞，A、B碰撞时间极短，碰撞后二者粘在一起。已知Q点左侧轨道均光滑，Q点右侧轨道与两物块间的动摩擦因数均为μ=0.1。物块A、B的质量均为1kg，且均可视为质点。取g=10m/s2。求：⑴物块A经过P点时的速度大小；⑵物块A经过P点时受到的弹力大小和方向；⑶在碰撞后，物块A、B最终停止运动处距Q点的距离。QPAB第20题图21．(12分)质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为一种质谱仪的原理示意图。带电粒子从容器A下方的小孔飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零，然后沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。忽略重力的影响。（1）若电荷量为+q、质量为m的粒子，由容器A进入质谱仪，最后打在底片上某处，求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。（2）若有某种元素的两种同位素的原子核由容器A进入质谱仪，在磁场中运动轨迹的直径之比为d1：d2，求它们的质量之比。（3）若将图中的匀强磁场替换为水平向左的匀强电场，（2）中两种同位素的原子核由容器A进入质谱仪，是否会打在底片上？是否会被分离成两股粒子束？请通过计算说明你的观点。底片D第21题图ABO—+q,mU参考答案及评分标准123456789101112131415CCAAABBDDBDDCCA16．（8分）⑴BC（2分）⑵m1·OP=m1·OM+m2·ON（2分）⑶OP+OM=ON（2分）⑷两小球碰撞前后均做平抛运动，下落高度相同，运动时间相同，水平射程与平抛初速度成正比，可以用水平射程替代水平速度。（2分）17．（8分）⑴ACE（2分）⑵17.6（2分）⑶2224)2dnlt（（2分）⑷实验所在处比北京纬度低或海拔高（其他答案合理也给分）（2分）18．（8分）解：设小球在空中运动时间为t，抛出点距地面高度为h⑴根据小球在水平方向的匀速直线运动，有0vxt…………2分解得t＝0.4s…………1分⑵根据小球在竖直方向的自由落体运动，有221gth…………2分解得h＝0.8m…………1分⑶他的观点不正确。因为小球在空中运动过程中始终存在水平方向分速度，其合速度不可能沿竖直方向。…………2分19．（8分）解：⑴设地球质量为M，卫星质量为m，卫星绕地球运行的轨道半径为r根据万有引力定律和牛顿第二定律rvmrMmG22…………2分在地球表面附近的物体mgRMmG2…………1分由已知条件知r=R+h…………1分联立可得hRgRv…………1分⑵由周期公式vrT2…………2分可得ghRRT3)(2…………1分20.（11分）解：(1)物块A进入圆轨道到达P点的过程中根据动能定理22011-2=-22PmgRmvmv…………2分代入数据，解得vP=4m/s…………1分(2)物块A经过P点时根据牛顿第二定律2PNvFmgmR…………2分代入数据，解得弹力大小