浙江省宁波市北仑中学2022-2023学年高二物理上学期期中检测试题（学考）（Word版含解析）

北仑中学2022学年第一学期高二年级期中考试物理试卷（全年级+外高学考班使用）一、单选题（共18题，每题3分）1.下列各组仪器，用来测量国际单位制中的三个力学基本物理量的是（）A.米尺、弹簧秤、压强计B.米尺、天平、秒表C.米尺、测力计、打点计时器D.量筒、天平、秒表【答案】B【解析】【详解】国际单位制总力学基本量为时间、质量和长度，用秒表测量时间，用天平测量质量，用刻度尺即米尺测量长度，故B正确．2.低碳出行，共享单车给人们带来快捷与便利。如图所示，小军在某个停放点取了一辆共享单车，骑行15min回到原停放点，行程3km。其中“15min”和“3km”分别指（　　）A.时刻，路程B.时刻，位移C.时间，路程D.时间，位移【答案】C【解析】【详解】小军用共享单车骑行15min回到原停车点，行程3km。由题意可知在15min内骑行3km，则知“15min”是时间，由路程定义可知“3km”是路程，ABD错误，C正确。故选C。3.如图，小明以不同的速度投篮均命中，运动轨迹分别为a、b、c，下列说法中正确的是（　　） A.a位移最大B.b的位移最大C.c的位移最大D.a、b、c位移一样大【答案】D【解析】【详解】小明投球的初末位置相同，则虽然轨迹不同，则路程不同，但是位移相同。故选D。4.下列说法符合历史事实的是（　　）A.为了研究物体落体运动的规律，牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度、加速度的概念B.笛卡尔通过斜面实验，归纳总结出了匀变速直线运动的概念C.伽利略利用逻辑推理说明了重物与轻物下落的同样快后，并用实验研究了自由落体的规律｡奠定了把实验和逻辑推理结合起来的科学研究方法D.牛顿通过研究地球绕太阳运动的规律，总结出了万有引力定律｡库仑通过扭秤装置测出了引力常数G【答案】C【解析】【详解】A．为了研究物体落体运动的规律，伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，故A不符合题意；B．伽利略通过斜面实验，归纳总结出了匀变速直线运动的概念，故B不符合题意；C．伽利略利用逻辑推理说明了重物与轻物下落的同样快后，并用实验研究了自由落体的规律｡奠定了把实验和逻辑推理结合起来的科学研究方法，故C符合题意；D．牛顿通过研究地球绕太阳运动的规律，总结出了万有引力定律｡卡文迪许通过扭秤装置测 出了引力常数G，故D不符合题意。故选C。5.蟋蟀后腿粗大善跳跃，极具爆发力。有时当我们感觉能把它抓住时，它却会毫不慌张，总能立刻飞走，这是因为蟋蟀在起飞时具有较大的（　　）A.初速度B.速度的改变量C.加速度D.位移【答案】C【解析】【详解】蟋蟀起飞时在很短的时间内速度很快由零增加到一定的值，即具有较大的加速度。故选C。6.秋风吹过，树叶纷纷落下，就像翩然飘落的蝴蝶，默默品味秋天秋日。如果有一片梧桐叶从高为5m的枝头自静止落至地面，所用时间可能是（）A.0.3sB.0.6sC.1.0sD.4s【答案】D【解析】【详解】如果没有空气阻力，树叶做自由落体，则有解得所用时间为实际因为空气阻力太大，树叶不是自由落体运动，下落时间一定大于1s。故选D。7.如图所示为常见的一款手机支架，支架放水平桌面上，手机放在支架上时（） A.支架对桌面的压力等于手机的重力B.手机一定不受到摩擦力的作用C.支架一定不受到桌面的静摩擦力D.手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对平衡力【答案】C【解析】【详解】A．支架对桌面的压力等于支架和手机的总重力，大于手机的重力，A错误；B．由图可知，若没有摩擦力，支架对手机的作用力与手机的重力不可能平衡，B错误；C．支架在水平面上，桌面对支架的支持力与支架和手机的总重力平衡，不受静摩擦力，C正确；D．手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对作用力与反作用力，不是一对平衡力，D错误。故选C。8.如图所示为某质点做直线运动的速度-时间图像，下列说法正确的是（　　）A.质点始终向同一方向运动B.质点在第2秒末，速度方向发生了变化C.4s内，质点一直在做加速运动D.4s内，质点一直在做减速运动【答案】B【解析】【详解】AB.由图像可知，前2s内速度负值，质点向负方向运动，后2s内速度是正值，质 点向正方向运动，质点在第2秒末，速度方向发生了变化，A错误，B正确；CD.前2s内做减速运动，后2s内做加速运动，CD错误。故选B。9.新冠疫情期间，人们出门戴口罩。口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极间存在高压，针尖附近的空气被电离后，带电尘埃在电场力的作用下运动，被熔喷布捕获。已知正、负极间的电压为，尘埃受到的重力可以忽略不计，则针状电极附近的带电荷量为、质量为的带负电尘埃被熔喷布捕获时的速度大小为（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】已知正、负极间的电压为尘埃被熔喷布捕获时的速度大小为故选B。10.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（） A.、两点的场强相等B.、两点的场强相等C.、两点的电势相等D.、两点的电势相等【答案】D【解析】【详解】试题分析：电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故A错误；电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，它们的电场强度的大小及方向都不同．故B错误；顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势．故C错误；由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相等．故D正确．故选D．考点：电场线；等势面【名师点睛】加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题，电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低；注意电场强度是矢量，是否相等，要关注方向性．11.如图所示，汽车以大小相等的速率通过凹凸不平的路面时，下列说法正确的是（　　）A.汽车通过B点时容易爆胎B.汽车经过A、B两点均处于超重状态C.汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力D.汽车经过A、B两点时对路面压力值均等于车的重力【答案】C 【解析】【详解】汽车经过B点时有向下的加速度，处于失重状态，根据牛顿第二定律，得所以小于汽车重力，结合牛顿第三定律，可知汽车经过B点时对路面压力值小于汽车的重力；汽车经过A点时有向上的加速度，处于超重状态，根据牛顿第二定律，得所以大于汽车的重力，结合牛顿第三定律，可知汽车经过A点时对路面压力值大于汽车的重力，所以在A处比较容易爆胎，故选C。12.如图所示的通电螺线管右侧放了一个可自由转动的小磁针，下列说法正确的是（　　）A.小磁针左端为N极B.通电螺线管的左端为N极C.将电源正负极对调后螺线管南北极也对调D.在螺线管所在电路中串联一个电阻后螺线管的磁性增强【答案】C【解析】【详解】AB．图中电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，由安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针静止时其左端为S极，故AB错误；C．将电源正负极对调后，螺线管中的电流方向改变，螺线管的磁极发生改变，所以螺线管南北极也对调，故C正确；D．在螺线管所在电路中串联一个电阻，总电阻增大，电路的电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故D错误。故选C。13.如图所示，“嫦娥一号”的绕月圆周轨道距离月球表面的高度为150km，而“嫦娥三号” 绕月圆周轨道距离月球表面的高度为100km，若将月球看成球体，下列说法中正确的是（　　）A.“嫦娥三号”的运行速率小于“嫦娥一号”的运行速率B.“嫦娥三号”的运行速率大于“嫦娥一号”的运行速率C.“嫦娥三号”的运行速率等于“嫦娥一号”的运行速率D.不能确定【答案】B【解析】【详解】根据可得因“嫦娥三号”的运行的轨道半径小于“嫦娥一号”的轨道半径，则“嫦娥三号”的运行速率大于“嫦娥一号”的运行速率。故选B。14.如图，轻绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，下列说法正确的是（）A.小球过最高点时的最小速度是0B.小球过最高点时，绳子拉力可以为零 C.若将轻绳换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力不可以与小球所受重力大小相等，方向相反D.若将轻绳换成轻杆，则小球过最高点时的最小速度是【答案】B【解析】【详解】AB．因为绳子只能提供拉力，所以当小球到最高点时，至少有重力提供此时的向心力，此时绳子拉力为零，因此最小速度不可能为零，A错误，B正确；CD．若将轻绳换成轻杆，小球过最高点时，轻杆可对小球产生竖直向上的弹力，若此时小球速度为零，所需向心力为零，由力的平衡可知此时轻杆对小球的作用力与小球所受重力大小相等，方向相反，此时向心力为零，得最小速度为零，CD错误。故选B。15.如图所示，某扫地机器人电池容量为，额定工作电压为，额定功率为，则下列说法正确的是（　　）A.扫地机器人正常工作时的电流是B.扫地机器人的电阻是C.题中是能量的单位D.扫地机器人充满电后一次工作时间约为【答案】A【解析】【详解】A．扫地机器人正常工作时的电流为故A正确；B．扫地机器人是非纯电阻用电器，无法计算扫地机器人的电阻，故B错误；C．题中是电荷量的单位，故C错误；D．根据题意，，扫地机器人充满电后一次工作时间约为 故D错误。故选A。16.如图所示为地铁站用于安全检查的装置，主要由水平传送带和X光透视系统两部分组成，传送过程传送带速度不变。假设乘客把物品轻放在传送带上之后，物品总会先、后经历两个阶段的运动，已知传送带长度为2.1m，速率2m/s，物品与传送带间的动摩擦因数0.4，则（　　）A.物品在传送带上运动的时间是1.3sB.物品加速运动时，其速度有可能超过皮带速度C.前阶段物品受到滑动摩擦力，后阶段物品受到的是静摩擦力D.若仅使传送带的速率增大为原来的2倍，前阶段物品的位移也增大为原来的2倍【答案】A【解析】【详解】BC．物品在传送带上前阶段是滑动摩擦，由牛顿第二定律可得物品加速阶段的位移物品加速达到与传送带共同速度后，与传送带一起匀速运动，物品匀速运动时不受摩擦力，故BC错误；A．物品匀加速运动的时间物品匀速运动的时间 物品在传送带上运动的时间是故A正确；D．由，可知若仅使传送带的速率增大为原来的2倍，前阶段物品的位移增大为原来的4倍，故D错误。故选A。17.将一个小球用轻绳悬挂在电梯中（图甲）。t=0时刻，电梯由静止开始竖直向上运动，其加速度a随时间t变化的规律如图（图乙）所示，则（　　）A.时刻，电梯刚好静止B.小球在内与内发生的位移大小相等C.时刻，小球对轻绳的拉力最大D.内，小球处于超重状态；内，小球处于失重状态【答案】C【解析】【详解】A．依题意，电梯由静止开始竖直向上运动，根据图像围成的面积表示速度的变化量，可知时刻，电梯的速度达最大，故A错误；B．依题意，根据图像围成的面积可求得，小球在内与内速度的变化量但由于小球的加速度一直与速度的方向相同，可知小球的速度逐渐增大，在相等时间内通过的位移逐渐增大，所以在内与内大小不相等，且后者大于前者，故B错误； C．由图像知时刻，小球的加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得小球对轻绳的拉力在时刻，小球的加速度达最大，则小球对轻绳的拉力最大，故C正确；D．内，小球的加速度方向一直竖直向上，小球一直处于超重状态，故D错误。故选C。18.质量为2kg的物体以10m/s的初速度，从起点A出发竖直向上抛出，在它上升到某一点的过程中，物体的动能损失了50J，机械能损失了5J，设物体在上升、下降过程空气阻力大小恒定，重力加速度g=10m/s2，则该物体再落回到A点时的动能为（　　）A40JB.60JC.80JD.100J【答案】C【解析】【分析】【详解】物体上升过程中，重力、空气阻力均做负功，根据动能定理有W合=ΔEk空气阻力做功对应着机械能的变化，则有Wf=ΔE代入数据可得W合=-50J，Wf=-5J可知合外力做功总是阻力做功的10倍，即W合=10Wf物体的初动能为Ek0==100J物体从A点到最高点的过程中，动能减小了100J，可知合力做的功W合上=-100J空气阻力做功为 Wf上=-10J即机械能损失了10J，由于空气阻力大小恒定，所以下落过程机械能也损失了10J，则物体落回A点时的动能为Ek1=100J-2×10J=80J故选C。第II卷（非选择题）二、实验题（每题8分，共16分）19.用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。（1）关于本实验﹐下列说法正确的是______（填字母代号）。A．应选择质量大、体积小的重物进行实验B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态C．先释放纸带，后接通电源（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打О点到B点的过程中，重物的重力势能变化量＝______，动能变化量=________。（用已知字母表示） （3）某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F0。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式_______时，可验证机械能守恒。【答案】①.AB②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]A．重物体积小，所受空气阻力小，质量越大，空气阻力引起的相对误差就越小，所以应选择质量大，体积小的重物进行实验，故A正确；B．为减小纸带与限位孔间的摩擦，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确；C．由实验步骤可知，应先接通电源，当打点计时器工作稳定后，再释放纸带，故C错误。故选AB。（2）由重力做功与重力势能的关系可知，从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量由平均速度解得打B点时重物的瞬时速度该过程的动能增量为所以（3）在最低点，由牛第二定律可得 解得此时球的动能为球由静止释放到达最低点过程中，若满足机械能守恒，则有联立解得解得20.某同学要测量一枚纽扣电池的电动势（约为3V）和内阻（约为0.5Ω），设计了如图甲所示的电路，电路中为定值电阻，电压表内阻较大。（1）请按图甲电路帮助小贾同学完善图乙实物的连线________。（2）滑动变阻器应选用______，定值电阻应选用______。A．滑动变阻器（阻值为0~3Ω，允许通过最大电流为2A）B．滑动变阻器（阻值为0~50Ω，允许通过的最大电流为1A）C．定值电阻（阻值为1.0Ω，功率不能超过2W）D．定值电阻（阻值为10Ω，功率不能超过10W）（3）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表U和电流表I的示数，作出图像如图丙所示，则电池的电动势E=______V（结果保留三位有效数字），电池的内阻r=______Ω（结果保留两位有效数字）。（4）当电压表的示数如图丁所示时，电池的输出功率是______W（结果保留两位有效数字）。 【答案】①.②.B③.C④.2.92##2.90##2.91##2.93##2.94⑤.0.42##0.41##0.43##0.44⑥.1.0##0.99##0.98【解析】【详解】（1）[1]实物图如图所示（2）[2][3]电流表量程是0.6A，电池电动势约为3V，则电路中最小的阻值为定值电阻为保护电阻，定值电阻（阻值为10Ω，功率不能超过10W）阻值太大，所以定值电阻应该选C；滑动变阻器（阻值为0~3Ω，允许通过的最大电流为2A）阻值太小，滑动变阻器采用限流式接法，为测多组实验数据，滑动变阻器应该选择B；（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律 由图丙可知，图线与纵轴的交点所代表的电压就是电池电动势，则E=2.92V由图丙可知，图线的斜率等于，则则（4）[6]电压表的量程是3V，图丁所示读数为2.40V，由图丙可知，此时电流为0.37A，则此时电池的输出功率三、解答题21.如图所示是库仑扭秤的原理图，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的两端分别固定带电量为Q的带正电小球A和不带电小球B。把另一个带电量为q的金属小球C靠近A，A、C两球相互吸引至距离为r。已知静电力常量为k，忽略球的大小。问：（1）C球带正电还是负电？（2）A、C两球间库仑力F多大？（3）若将一个不带电的相同金属小球D与C球接触后再移开，调节A、C两球间距离使其为，则A、C两球间库仑力是多大？【答案】（1）负电；（2）；（3） 【解析】【详解】（1）小球A带正电，A、C两球相互吸引，可知C球带负电。（2）根据库仑定律有（3）若将一个不带电的相同金属小球D与C球接触后再移开，则C球电荷量为，根据库仑定律有22.如图所示，质量为2kg的物体放在在水平地面上，用原长为8cm的轻弹簧水平拉该物体，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧长度为10.5cm，已知弹簧的劲度系数为200N/m，g=10N/kg。求：（1）物体所受的滑动摩擦力大小；（2）物体与地面间的动摩擦因数。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）物体匀速前进，则滑动摩擦力与拉力等大反向，即（2）由公式得23.传送带广泛应用在生产和生活中如图所示，工作人员将质量的邮件无初速轻放在速度大小匀速运动的水平传送带上，经过8m邮件离开传送带。已知该邮件和传送 带之间的动摩擦因数，求：（1）邮件刚放在传送带上时加速度a的大小；（2）邮件在传送带上匀速运动的时间是多长；（3）邮件在传送带上运动时摩擦力对邮件所做的功W。【答案】（1）2m/s2；（2）19.9s；（3）0.08J【解析】【详解】（1）邮件刚放在传送带上时受向前的滑动摩擦力，大小为根据牛顿第二定律可知（2）邮件加速过程的时间及位移分别为可得邮件在传送带上匀速运动的时间为（3）滑动摩擦力对邮件所做的功24.2019年6月5日，我国长征运载火箭首次在海上发射，此次发射采用了先弹射后点火的方式。如图所示为某校学生讨论弹射阶段时所画示意图，图中总质量m=6×104kg的火箭从静止开始运动，弹射阶段沿竖直方向匀加速上升了h=16m。若火箭所受弹射推力F恒为2.52×106N，空气阻力不计，则：（1）弹射过程中，火箭加速度a多大； （2）弹射结束时，火箭速度v多大；（3）弹射结束时，火箭失去推力，火箭还能上升多高。【答案】（1）32m/s2；（2）32m/s；（3）51.2m【解析】【详解】（1）对火箭做受力分析有F－mg=ma解得a=32m/s2（2）根据匀变速直线运动位移与速度的关系有v2=2ah解得v=32m/s（3）弹射结束时，火箭失去推力，火箭只受重力，则其加速度为重力加速度，有0－v2=－2gy解得y=51.2m25.如图所示，质量m=0.1kg的金属小球从距水平面h=2.0m的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面AB是长2.0m的粗糙平面，与半径为R=0.4m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，小球恰能通过最高点D，求：（g=10m/s2）（1）小球运动到A点时的速度大小；（2）小球从A运动到B时摩擦阻力所做的功；（3）小球从D点飞出后落点E与A的距离。 【答案】（1）2m/s；（2）-1J；（3）1.2m【解析】【分析】【详解】（1）小球下落到A点时由动能定理得得vA==m/s=2m/s（2）小球恰能通过最高点D，有Fn=mg=解得vD==2m/s当小球由B运动到D点时由动能定理得-mg×2R=mv-mv解得vB==2m/s所以A到B摩擦阻力所做的功Wf=mv-mv=×0.1×（20-40）J=-1J（3）小球从D点飞出后做平抛运动，有2R=gt2解得t==0.4s水平位移 所以小球从D点飞出后落点E与A的距离