2015-2016学年浙江温州中学高二下期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

物体的运动可以用图象描述，在如图所示的x-t 和v-t图象中，分别给出了a、b、c、d四个物体做直线运动所对应的图象1、2、3、4．则关于这四个运动，下列说法是正确的是

A. a、b一定在t₁时刻相遇

B. c、d一定在t₃时刻相遇

C. a、b运动方向相同，c、d运动方向相同

D. a、b运动方向相反，c、d运动方向相反

2. 难度：中等

如图所示，斜面静止在水平地面上，A、B两个物体通过光滑的滑轮相连，连接A物体的细线与斜面平行，下列说法中正确的是

A. 当A沿斜面匀速下滑时，地面对甲乙的摩擦力均为零

B. 当A沿斜面加速下滑时，地面对甲乙的摩擦力方向均向左

C. 当A沿斜面加速上滑时，地面对甲乙的摩擦力方向均向左

D. 把B球向左拉到水平位置放手向下摆到最低点的过程中，若A保持静止，则地面对甲乙的摩擦力方向均向右

3. 难度：中等

重为G的物体系在两根等长的细绳OA、OB上，轻绳的A端、B端挂在半圆形的支架上，如图所示，OA与水平方向的夹角为45゜，固定B端的位置，将绳OA的A端沿半圆形支架从图示位置开始上移或下移过程中，则

A. OA向上移动的过程中，OB绳上的拉力减小，OA绳上的拉力增大

B. OA向上移动的过程中，OB绳上的拉力增大，OA绳上的拉力减小

C. OA向下移动的过程中，OB绳上的拉力增大，OA绳上的拉力增大

D. OA向下移动的过程中，OB绳上的拉力增大，OA绳上的拉力减小

4. 难度：简单

在街头的理发店门口常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有螺旋斜条纹。我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）L=10cm，圆筒半径R=10cm，如果我们观察到条纹向上运动的速度为0．1m/s，则从上往下看，关于圆筒的转动方向和转动周期说法正确的是

A．顺时针转动，周期为1s

B．顺时针转动，周期为2πs

C．逆时针转动，周期为1s

D．逆时针转动，周期为2πs

5. 难度：中等

如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为S，两极板的间距为d，电容器所带电荷量为Q，电容为C，静电计指针的偏转角为φ，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是

A．若增大d，则φ减小，θ减小

B．若增大Q，则φ减小，θ不变

C．将A板向上提一些时，φ增大，θ增大

D．在两板间插入云母片时，则φ减小，θ不变

6. 难度：简单

如图甲所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为M的物体A、B（物体B与弹簧栓接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示（重力加速度为g），则

A．施加外力的瞬间，A、B间的弹力大小为M（g﹣a）

B．A、B在t₁时刻分离，此时弹簧弹力大小恰好为零

C．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值

D．B与弹簧组成的系统的机械能先逐渐增加，后保持不变

7. 难度：中等

如图所示x轴上各点的电场强度如图所示，场强方向与x轴平行，规定沿x轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动，点电荷到达x₂位置速度第一次为零，在x₃位置第二次速度为零，不计粒子的重力．下列说法正确的是

A．点电荷从O点运动到x₂，再运动到x₃的过程中，速度先均匀减小再均匀增大，然后减小再增大

B．点电荷从O点运动到x₂，再运动到x₃的过程中，加速度先减小再增大，然后保持不变

C．点电荷在x₂、x₃位置的电势能最小

D．O点与x₂和O点与x₃电势差UOx₂= UOx₃

8. 难度：中等

据中新社北京2月26日电，中国军队2013年将举行近 40场军事演习，以提高信息化条件下威慑和实战能力。若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在空中的直升飞机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v—t图象如图所示，则下列说法正确的是

A．0—10s内空降兵运动的加速度越来越大

B．0—10s内空降兵和降落伞整体所受重力小于空气阻力

C．10s—15s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小

D．10s—15s内空降兵处于失重状态

9. 难度：中等

如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s，2 s，2．5 s，3s．下列说法正确的是

A．物体在AB段的平均速度大小为1 m/s

B．物体在ABC段的平均速度大小为m/s

C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度

D．物体在AB段的平均速度与ABCDE段的平均速度相同

10. 难度：中等

如图所示，足够长光滑轻杆BO通过铰链与固定水平粗糙轻杆AO连接，夹角为θ，轻杆BO只能在竖直平面内转动。一小圆环C穿过轻杆AO处于静止状态，轻质弹簧一端与圆环C连接，另一端连接一个轻质小套环D，小套环D穿过轻杆BO，当θ=45°时，弹簧处于自然长度。现缓慢转动轻杆BO，使θ从37°增大到53°，圆环C始终保持静止，CO间距离为L，且小套环D不滑出轻杆BO，则此过程中下列说法正确的是

A. 小圆环C受到的摩擦力的方向先向右后向左

B. CD始终垂直BO

C. 小圆环C受的摩擦力的大小从某一值先减小后增加到同一值

D. 小套环D在轻杆BO上移动的距离为L

11. 难度：简单

用起重机将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，其v—t图象如图所示。下列说法正确的是

A．在0~t₁时间内，货物处于超重状态

B．在t₂~t₃时间内，起重机拉力对货物做负功

C．在t₁~t₃时间内，货物的机械能一直在增大

D．匀速阶段拉力的功率可能比加速阶段某一时刻拉力的瞬时功率小

12. 难度：中等

第17届亚运会于2014年9月19日~10月4日在韩国仁川举行，我国运动员薛长锐、李玲以5．55m和4．35m分别夺得男、女撑杆跳金牌。如果把撑杆跳全过程分成四个阶段：a—b、b—c、c—d、d—e，如图所示，则对这四个阶段的下列描述正确的是

A．a—b阶段：加速助跑，人和杆的总机械能增加

B．b—c阶段：杆弯曲、人上升，系统动能减少，重力势能和弹性势能增加

C．c—d阶段：杆伸直、人上升，人的动能减少量等于重力势能增加量

D．d—e阶段：人过横杆后下落，重力所做的功等于人机械能的增加量

13. 难度：简单

如图所示，半径R＝0．5 m的圆弧接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，OB水平，一质量为m＝10^－4kg、带电荷量为q＝8．0×10^－5C的粒子从与圆弧圆心O等高且距O点0．3 m的A点以初速度v₀＝3 m/s水平射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直打到圆弧曲面上的C点（图中未画出），取C点电势φ＝0，则

A. 该匀强电场的电场强度E＝100 V/m

B. 粒子在A点的电势能为8×10^－5J

C. 粒子到达C点的速度大小为5 m/s

D. 粒子速率为4 m/s时的电势能为4．5×10^－4J

14. 难度：简单

如图所示，同一竖直平面内固定着绝缘细杆AB、CD，长均为，两杆间竖直距离为h，B、D两端与光滑绝缘的半圆形细杆相连，半圆形细杆与AB、CD在同一竖直平面内，O为AD、BC连线的交点。在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，质量为m、电荷量为q的带负电的小球，穿在细杆上，从A端以一定的初速度出发，沿杆滑动恰能到达C点。已知小球与两水平杆间的动摩擦因数为μ，小球所受库仑力始终小于重力，不计小球带电对点电荷Q电场的影响。则小球从A点到C点的运动过程中，下列说法正确的是

A. 点电荷Q在A、C两点产生的电场强度相同

B. 小球运动到O点正下方时，受到的摩擦力最小，其值为μ（mg-）

C. 从B点到D点的运动过程中电场力对小球先做正功后做负功

D. 小球的初速度大小为

二、实验题

15. 难度：中等

如图1，三个实验场景A、B、C分别是某同学按照课本中的要求所做的 “探究加速度与力、质量的关系”实验、“探究功与速度变化的关系”实验、“验证机械能守恒定律”实验。该同学正确操作获得了一系列纸带，但由于忘了标记，需要逐一对应分析。图2是该同学在实验中获得的一条纸带，图中纸带上各点是打点计时器连续打下的点。已知所用打点计时器频率为50Hz，完成以下问题。

（1）由图2纸带可求出加速度大小为   m/s²（保留二位有效数字），该纸带所对应的实验场景是__（填A、B或C），其理由是      ；

（2）选用场景C的装置来“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是   ；

A．应选择下端带橡胶垫的重物

B．本实验不能使用电火花计时器

C．本实验必须选用打第1、2两个点之间的距离为2mm的纸带

D．根据v="g" t计算重物在t时刻的速度从而获得动能

（3）三个实验都用到了纸带，场景B中通过纸带以获取     。

16. 难度：中等

兴趣小组的同学将一个光伏电池（俗称太阳能电池）在正常光照环境下给标有“”的小灯泡供电，发现灯泡并不发光，检查灯泡、线路均没有故障。甲、乙同学对此现象的原因进行了猜想与分析后，均认为电池内阻可能太大。为了验证猜想，甲同学用欧姆表直接连接电池的两极，欧姆表的示数为；乙同学则先将灵敏电流表（内电阻可忽略）单独连接电池的两极，测得电流为，后将电压表（内电阻约数十）单独连接电池的两极，测得电压为，再计算

（1）根据甲、乙两同学的测量所得数值判断，此光伏电池的内阻大小应（   ）

A．略大于

B．

C．略小于

D．

E．小于

（2）你若是兴趣小组中的一员，为测定光伏电池的电动势和内阻，在上述甲、乙两同学测量结果的基础上，请设计一个合理且具备操作性的实验电路图。提供的实验器材有：

A．电流表（量程为，内电阻）

B．灵敏电流表（量程为，内电阻）

C．灵敏电流表（量程为，内电阻）

D．滑动变阻器（最大阻值约）

E．滑动变阻器（最大阻值约）

F．电阻箱（）

G．导线若干、开关

在下面虚线框中画出实验电路图,所需的相应器件是

（3）作图法是常用的实验数据处理手段，在直角坐标系中对数轴赋予适当的物理量，就有可能拟合成直线形式的实验图线。在（2）小题你所设计的方案中，若能拟合出直线状的实验图线，轴应赋予的物理量是    ，轴应赋予的物理量是    ；物理量“内电阻”将直接出现在直线的    上（填“斜率”或“数轴截距”或“斜率和数轴截距”）

三、简答题

17. 难度：困难

如图所示，半径为R的四分之一圆轨道OA与水平桌面AB相切，圆轨道光滑绝缘。一质量为m、电荷量+q的滑块从距水平桌面高为处的圆弧面上静止滑下，最后停在C点。在绝缘桌面MN间存在垂直于水平面的匀强电场。已知滑块经过AM，NC时间相同，AM＝MN＝3NC＝3，重力加速度为g，滑块与桌面间摩擦因数为。试求：

（1）滑块刚滑到圆弧末端A点时对轨道压力

（2）判断在MN中物体的运动情况，并求出匀强电场电场强度

（3）若仅改变电场区域MN与圆轨道间的距离，并耍求滑块能穿过电场区域，求滑块在桌面滑行的最短时间。

四、计算题

18. 难度：中等

如图，ab和cd为质量m=0．1kg、长度L=0．5m、电阻R=0．3Ω的两相同金属棒，ab放在半径分别为r₁=0．5m和r₂=1m的水平同心圆环导轨上，导轨处在磁感应强度为B=0．2T竖直向上的匀强磁场中；cd跨放在间距也为L=0．5m、倾角为的光滑平行导轨上，导轨处于磁感应强度也为B=0．2T方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。四条导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路，除导体棒电阻外其余电阻均不计。ab在外力作用下沿圆环导轨匀速转动，使cd在倾斜导轨上保持静止。ab与两圆环导轨间的动摩擦因数均为0．5，重力加速度为g=10m/s²。求：

（1）从上向下看ab应沿顺时针还是逆时针方向转动？

（2）ab转动的角速度大小；

（3）作用在ab上的外力的功率。

19. 难度：压轴

离子注入机是将所需离子经过加速、选择、扫描从而将离子“注入”半导体材料的设备。其整个系统如甲图所示。其工作原理简化图如乙图所示。MN是理想平行板电容器，N板正中央有一小孔A作为离子的喷出口，在电容器的正中间O₁有一粒子源，该粒子源能和电容器同步移动或转动。为了研究方便建立了如图所示的xoy平面，y轴与平行于y轴的直线（x=）区域内有垂直

纸面向里的匀强磁场。粒子源持续不断地产生质量为m、电量为q的正粒子（不计电荷间的相互作用、初速度和重力，不考虑磁场边界效应）。已知O₁A与x轴重合，各点坐标A（0，0）、B（，0）、C（，）、D（，）。

（1）当U_MN=U₀时，求这些粒子经电容器MN加速后速度v的大小；

（2）电容器的电压连续可调，当磁场的磁感应强度恒为B=，求粒子从D点射出时，电容器的电压（用U₀表示）；

（3）保持（2）问中的磁感应强度B和打到D点时的电压不变，欲使粒子打到C点，可将电容器和粒子源绕O点同步旋转，求旋转的角度大小；

（4）请在直线x=右方设置一个或多个电场、磁场区域（或组合），使得（2）问中从D点出射的粒子最终从x轴上沿x轴正方向射出（只需画出场或组合场的范围、方向，并大致画出粒子的运动轨迹