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- 2021-06-25 发布
广东省潮州市潮安区颜锡祺中学2020学年高二下学期期中考试物理（理）试题
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分 .
1. 在物理学建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是
A. 英国物理学家焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律
B. 英国物理学家、化学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了静电力常量
C. 德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
D. 古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，牛顿在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境
【答案】A
【解析】试题分析：英国物理学家焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律，故A正确；英国物理学家、化学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了万有引力常量，故B错误；德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律，故C错误；古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境，故D错误。
考点：物理学史
【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
2. 如图所示，木块A、B重分别为15 N和30 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.3。开始时连接在A、B之间的轻弹簧已经被拉伸了0.03m，弹簧劲度系数为100 N/m，系统静止在水平地面上。现用F＝1 N的水平推力作用在木块A上后
A. 木块A所受摩擦力大小是4 N
B. 木块A所受摩擦力大小是4.5 N
C. 木块B所受摩擦力大小是9 N [
D. 木块B所受摩擦力大小是1 N
【答案】A
...............
考点：本题考查受力分析和共点力的平衡
3. 有一辆卡车在一个沙尘暴天气中以15m/s的速度匀速行驶，司机突然模糊看到正前方十字路口有一个小孩跌倒在地，该司机刹车的反应时间为0.6 s，刹车后卡车匀减速前进，最后停在小孩前1.5 m处，避免了一场事故。已知刹车过程中卡车加速度的大小为5 m/s2，则
A. 司机发现情况时，卡车与该小孩的距离为31.5 m
B. 司机发现情况后，卡车经过3 s停下
C. 从司机发现情况到停下来的过程中卡车的平均速度为11 m/s
D. 若卡车的初速度为20 m/s，其他条件都不变，则卡车将撞到小孩
【答案】D
考点：考查了匀变速直线运动规律的应用
【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式，并能灵活运用，求解平均速度时，总位移包含反应时间内的位移，总时间包含反应时间．
4. 一条细线的一端与水平地面上的物体B相连，另一端绕过一轻质定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线固定在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成的夹角为，则
A. 如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，角将减小
B. 无论物体B在地板上左移还是右移，只要距离足够小，角将不变
C. 增大小球A的质量，若B仍保持不动，角不变
D. 悬挂定滑轮的细线的弹力可能等于小球A的重力
【答案】C
【解析】试题分析：OA与OB两段细线上的弹力都等于小球A的重力，其合力与悬挂定滑轮的细线的弹力大小相等、方向相反，悬挂定滑轮的细线的弹力方向（即OO′的方向）与AOB的角平分线在一条直线上，物体B在地板上向右移动时
角将增大，A、B错误；增大小球A的质量，只要物体B的位置不变，角也不变，C正确；物体B无论在地板上移动多远，AOB也不可能达到120°，故悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力，D错误。
考点：本题考查受力分析和动态平衡问题
5. 深空探测器“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中，发现甲、乙两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，判断正确的是
A. 天体甲、乙的质量一定不相等
B. 两颗卫星的线速度一定相等
C. 天体甲、乙的密度一定相等
D. 天体甲、乙表面的重力加速度之比等于它们半径的反比
【答案】C
【解析】试题分析：设甲、乙中任一球形天体的半径为R，质量为M，卫星的质量为m，周期为T，则由题意，卫星靠近天体表面飞行，卫星的轨道半径约等于天体的半径，则有，得，T相等，R不一定相等，所以天体A、B的质量不一定相等，故A错误。卫星的线速度为，T相等，而R不一定相等，线速度不一定相等，故B错误；天体的密度为，联立得到，可见，与天体的半径无关，由于两颗卫星的周期相等，则天体A、B的密度一定相等，故C正确；天体A、B表面的重力加速度等于卫星的向心加速度，即，可见天体A、B表面的重力加速度之比等于它们的半径正比，故D错误。
考点：本题考查万有引力定律的综合应用
6.
一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的1/2，再给它两端加上电压2U，则
A. 通过导线的电流为I/8
B. 通过导线的电流为I/16
C. 导线中自由电子定向移动的速率为v/4
D. 导线中自由电子定向移动的速率为v/2
【答案】AD
【解析】AB.将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原来的1/4倍，其长度变为原来的4倍，根据电阻定律R=ρ分析得到，电阻变为原来的16倍，电压变为2U；根据欧姆定律I=U/R可知，电流I变为I/8.故A正确，B错误；
CD．电流的微观表达式I=nevS，其中n、e不变，电流I为原来的1/8，横截面积S变为原来的1/4倍，则自由电子定向移动的平均速率为v/2.故C错误，D正确。
故选：AD
点睛：将金属导线均匀拉长，半径变为一半，则横截面积变为原来的1/4倍，则其长度变为原来的4倍，根据电阻定律R=ρ分析电阻的变化，由欧姆定律分析电流的变化．由电流的微观表达式I=nevS分析平均速率v的变化．
7. 如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示．以下说法正确的是
A. 该电场是匀强电场
B. 电子在A、B两点的速度vA＜vB
C. A、B两点的电势A＞B
D. 电子在A、B两点的电势能EpA＜EpB
【答案】CD
【解析】试题分析：φ-x图象的斜率大小等于电场强度，由几何知识得知，图象的斜率减小，则从A到点B场强减小，则该电场不是匀强电场．故A错误．由图看出，电势逐渐降低，可判断出电场线的方向从A到B，在移动过程中，电场力做负功，电子的动能减小，速度减小，而电子的电势能增大．即有vA＞vB，EPA＜EPB．故B错误，D正确．电场线的方向从A到B，则A、B两点的电势φA＞φB．故C正确．故选CD。
考点：电场强度；电势及电势能
【名师点睛】本题关键要理解φ-t图象的斜率等于场强，由电势的高低判断出电场线的方向，来判断电场力方向做功情况，并确定电势能的变化。
8. 在如图所示的xOy平面内，一带正电粒子自A点经电场加速后从C点垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板MN上的小孔O与x轴成450离开电场，粒子在O点时的速度大小为v。在y轴右侧y≥d范围内有一个垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，粒子经过磁场偏转后垂直打在极板MN上的P点。已知NC之间距离为d，粒子重力不计，则下列正确的是（ ）
A. 粒子在磁场中的轨道半径为d
B. 粒子在C点的速度为v
C. 偏转电场的电场强度为vB
D. P点的纵坐标为（2＋）d
【答案】ACD
【解析】A. 粒子进入第一象限后先做一段直线运动，然后进入磁场，画出粒子运动的轨迹如图：
由图可知，粒子做圆周运动的半径：r==d.故A正确；
B. 粒子在O点的速度为v，则竖直方向的分速度：vy=v⋅sin45∘=v，由于粒子在电场中沿竖直方向做匀速直线运动，而沿水平方向做匀加速直线运动，所以粒子在O点的竖直方向的分速度就等于粒子在C点的速度，即：vC=vy=v.故B错误；
C．粒子在电场中运动，电场力做功得：qEd=
所以：E=…①
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由于洛仑兹力提供向心力,则有：
得：…②
联立①②得：E=vB.故C正确；
D. 由图可知，P点到O的距离：y=PO′+O′O=r+(rsin45∘+d)=(2+)d，故D正确；
故选：ACD
点睛：由题意画出粒子在磁场中运动的轨迹，结合几何关系即可求出粒子的半径和P点的坐标；粒子在电场中做类平抛运动，将粒子的运动分解，即可求出粒子向上的初速度与电场强度的大小．
请在此填写本题解析!
二、非选择题：
9. 用如图甲所示实验装置，测量滑块与木板之间的动摩擦因数。长木板一端放在水平桌面上，另一端架在垫片上，在木板上B处放置一光电门，用光电计时器记录滑块上挡光片通过光电门时挡光的时间。实验中通过改变垫片的数量来改变木板倾角，从而进行多次测量。
（1）用游标卡尺测得挡光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为__________mm；
（2）若挡光片的宽度为L，挡光片通过光电门的挡光时间为t，则滑块通过B点时的速度为______；
（3）让滑块从A点从静止滑下，通过B点的速度为V。已知AB两点的高度差为H，两点间的距离为s，则滑块与木板间的动摩擦因数为__________________________（用H、v、s、g表示）。
【答案】 (1). 4.70 (2). (3).
【解析】试题分析：（1）遮光片宽度L=4mm+0.05×14mm=4.70mm（2）由于时间很短，用挡光片过光电门的平均速度代表物块过B点的瞬时速度为（3）由动能定理得，为木板与水平面间的夹角，又，所以有
考点：本题考查游标卡尺的读法和动能定理
10. 某实验小组在进行课外实验探究中，要描绘一个标有“3.8 V，1 W”的小灯泡的R-U曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电压表 V（量程5 V，内阻约为5 kΩ）
B．直流电源E（电动势4.5 V，内阻不计）
C．电流表A1（量程300 mA，内阻约为1 Ω）
D．电流表A2（量程800 mA，内阻约为0.4 Ω）
E．滑动变阻器R1（阻值0～20 Ω）
（1）实验中为了比较准确地测量且方便调节，电流表应选用______（选填A1或A2）；
（2）实验中要求小灯泡电压从零开始逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小。请你为该实验小组设计电路图，画在下面虚线方框中______；
（3）根据实验数据，该实验小组计算并描绘出了R-U的图像，与理想情况略有偏差，如上图甲所示。由图像可知，当所加电压为2.00 V时，灯泡实际消耗的电功率为____________W（小数点后保留两位数字）
（4）小灯泡的I-U图像如上图乙所示。则流过小灯泡的电流I随电压U变化的图象是________（请选填①或②）。
【答案】 (1). A1 (2). (3). 0.44 (4). ①
【解析】试题分析：（1）因为小灯泡的额定电流为，所以电流表选
（2）因为，所以采用电流表外接法，小灯泡两端的电压需要从零开始，所以滑动变阻器采用分压接法，电路图如图所示
（3）从图像中可知，当电压为2V时，电阻，根据公式可得
（4）由乙图可知随电压的增大导体的电阻增大，故越大，故I-U图象的斜率随电压的增大而减小，
则流过小灯泡的电流I随电压U变化的图象是①．
考点：描绘小灯泡伏安特性曲线实验
11. 赤热的金属丝发射出一束质量为m，电荷量为q的电子，从静止经加速电压U 1 加速后，沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以某一速度离开电场，已知平行板长为，两板间距离为d，求：
(1)离子在偏转电场中运动的时间、加速度的大小；
(2)离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值。
【答案】
【解析】试题分析：（1）设经加速电压加速后电子的速度v0
由动能定理得：
解得：
①粒子在水平方向做匀速直线运动
则
②粒子在偏转电场中的加速度为
（2）①离子在离开偏转电场时的横向偏移量为
②设离子离开偏转电场时偏转角为，横向速度为vy
则
考点：带电粒子在电场中的加速及偏转
【名师点睛】此题是带电粒子在电场中的加速及偏转问题；关键是知道带电粒子在偏转电场中的运动性质，平行于板的方向做匀速运动，垂直与板的方向做匀加速运动，要能根据平抛运动的规律来处理此类问题；此题是常规题，考查学生的基础知识.
12. 在竖直平面内，有正方形导线框ABCD和abcd的边长均为、电阻均为R，质量分别为2m和m，它们用一根细线连接跨在两个光滑定滑轮的两边，在两导线框之间有一匀强磁场，宽度为2、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面向里。开始时ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为。现将系统由静止释放，当ABCD刚全部进入磁场时，系统开始做匀速运动，不计摩擦和空气阻力，求：
（1）系统匀速运动的速度大小；
（2）两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热；
（3）线框abcd通过磁场的时间。
【答案】
【解析】试题分析：
（1）如图所示，设两线框刚匀速运动的速度为v，此时轻绳上的张力为T，则对ABCD，有
T＝2mg
对abcd，有T＝mg＋BI①
I＝
E＝Bv ②
则v＝③
（2）设两线框从开始运动至等高的过程中所产生的焦耳热为Q，当左、右两线框分别向上、向下运动2的距离时，两线框等高，对这一过程，由能量守恒定律，得
4mg＝2mg＋×3mv2＋Q ④
联立③④解得Q＝2mg－
（3）线框abcd通过磁场时以速度v匀速运动，设线框abcd通过磁场的时间为t，
则t＝⑤
联立③⑤解得t＝
考点：本题考查磁场对电流的作用和能量守恒定律
13. 下列说法正确的是_________
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质
C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体
E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
【答案】BCD
【解析】请在此填写本题解析!
14. 如图所示，长为31 cm内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长度为10 cm，温度为27 ℃，外界大气压强不变．若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15 cm，求：
(1)大气压强p0的值；
(2)缓慢转回到开口竖直向上，再对管内气体加热，当温度缓慢升高到多少摄氏度时，水银柱的上端恰好重新与管口齐平．
【答案】(1)75cmHg(2)177
【解析】①初态时气体压强为；
开口向下稳定时压强为
②当开口向上稳定时，
根据理想气体状态方程：，解得，即℃
综上所述本题答案是：(1)；℃