【物理】浙江省温州瑞安市上海新纪元高级中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题

【物理】浙江省温州瑞安市上海新纪元高级中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题

瑞安市上海新纪元高级中学2019学年度第二学期 ‎2018级高二期末考试——物理试题卷 ‎（本试卷满分共100分，考试时间:90分钟）‎ 本卷g取10m/s2‎ 一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）‎ ‎1.下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位（　　）‎ A. m、kg、s B. kg、m/s2、s C. m、N、kg D. m/s2、kg、N ‎2.2018年3月2日上映的《厉害了我的国》的票房和评分都极高。影片中展示了我们中国作为现代化强国的方方面面的发展与进步。如图是影片中几个场景的截图，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 甲图中火箭点火后加速上升阶段，舱内的物体处于失重状态 B. 乙图中的光伏电池能把太阳光的光能全转化为内能 C. 丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力垂直于倾斜的电缆 D. 丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力是一对作用力和反作用力 ‎3.以下现象中属于涡流现象的应用的是 ‎ A.某家用电烤箱 B.监考老师手中的探测仪 ‎ C.高压带电作业屏蔽服 D．车载充电器 ‎4.如图所示，重力为G的运动员两手臂对称悬挂在单杠上并保持静止状态，两手臂间夹角为θ，则下列说法正确的是 A.当θ=60° 时，单条手臂与单杠之间的弹力为 B.单杠对每条手臂的作用力大小始终等于 C.当不同时，运动员受到的合力不同 D.手臂对单杠的弹力大小与无关 ‎5.如图所示为“嫦娥五号”探月过程的示意图。探测器在圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，变轨前后的速度分别为v1和v2；到达轨道Ⅱ的近月点B时再次变轨进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动，变轨前后的速度分别为v3和v4，则探测器（　　）‎ A. 在A点变轨需要加速 B. 在轨道Ⅱ上从A点到B点，速度变小 C. 在轨道Ⅱ上B点的加速度大于Ⅲ轨道上B点的加速度 D. 四个速度大小关系满足v3＞v4＞v1＞v2‎ ‎6．如图为平静的湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人站在A 点处以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO＝40 m，下列说法中正确的是 A．若v0＝18 m/s，则石块可以落入水中 B．v0越大，平抛过程速度随时间的变化率越大 C．若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大 D． 若石块能落入水中，则v0越大，石块从抛出到入水全程的速度变化量越大 ‎7.光滑绝缘水平桌面上固定一厚度不计的绝缘方框，三个绝缘正方形小线圈对称放置在相应位置上，小线圈在方框内外的面积相等。在方框 a、b 间通入如图所示逆时针电流的瞬间，则 ‎ a b Ⅰ Ⅱ Ⅲ A． 小线圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相互靠近 ‎ B． 小线圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相互远离 ‎ C． 小线圈Ⅰ、Ⅱ相互远离，小线圈Ⅲ向上运动 ‎ D． 小线圈Ⅰ、Ⅱ相互靠近，小线圈Ⅲ向下运动 ‎ ‎8.如图所示，理想变压器的原线圈a、b两端接正弦交变电压，副线圈M、N两端通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线上的等效电阻为R。开始时，开关K断开，当接通K时，以下说法不正确的是（　　）‎ A. 副线圈M、N两端的电压减小 B. 等效电阻R上的电流增大 C. 通过灯泡L1的电流减小 D. 原线圈的输出功率增大 ‎9.如图所示，△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°．则下列说法正确的是 A. 玻璃对红光折射率为 B. 红光在玻璃中的传播速度大小为 C. 若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，则光不会从AC面射出来 D. 若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60°‎ ‎10.下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法中，正确的是（　　）‎ A. 甲图：大量氢原子从n=4能级向低能级自发跃迁所辐射的电磁波照射逸出功为2.25eV的钾板，产生的光电子动能均为10.5eV B. 乙图：此时刻振荡电流正在减小 C. 丙图：这是光通过小孔衍射形成图样 D. 丁图：不同强弱黄光对应的图像交于U轴同一点,说明光电子最大初动能与光的强度无关 ‎11.如图6所示的电路中，电源电动势为E,内电阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P.为滑动变阻器R的滑动触头，G,为灵敏电流计，A为理想电流表。开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是 A.在P向上移动的过程中，A表的示数变大，油滴仍然静止，G中有由a至b的电流 B.在P向上移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有由b至a的电流.‎ C.在P向下移动的过程中，A表的示数变大，油滴向下加速运动，G中有由b至a的电流 D.在P向下移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有由b至a的电流 ‎12.如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD（已知电流的微观表达式为I=nSvq，其中n为导体单位体积内的自由电荷数，S为导体的横截面积，v为电荷定向移动的速率，q为电荷的带电量）。下列说法中正确的是 A. 保持B、I不变，增大C、D面间距离时，UCD增大 B. 保持B、I不变，增大上下面间距离时，UCD减小 C. 若定向移动的是自由电子，则侧面C电势比D高 D. UCD的大小及C、D两侧面哪面电势高与材料无关、‎ ‎13. 太阳能路灯采用晶体硅太阳能电池供电，白天在智能控制器的控制下，太阳能电池板经过太阳光的照射，吸收太阳能光并转换成电能，白天太阳电池组件向蓄电池组充电，晚上蓄电池组提供电力给LED灯光源供电，实现照明功能。已知太阳光垂直照射到地面上时,单位面积的辐射功率为P0=1.0×103W/m2。某一太阳能路灯供电系统对一盏LED灯供电,太阳阳能电池的光电转换效率为12%左右,电池板面积1m2,采用一组24V的蓄电池(总容量300Ah),LED路灯规格为“40W,24V”,蓄电池放电预留20%容量，下列说法正确的是 A． 一盏LED灯每天消耗的电能约为0.96kWh B． 蓄电池的放电电流约为0.6A C． 该太阳能电池板把光能转换为电能的功率约为40W D． 平时把该蓄电池充满所需要的最大能量约为5.76kWh 二、选择题Ⅱ（本题共 3 小题，每小题2分，共6分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不选全的得 1 分，有选错的得 0 分） ‎ ‎14.关于下面四幅图所对应的光学现象，下列说法正确的是（　　）‎ A. 图1是某单色光的双缝干涉条纹 B. 图2检查工件平整度是利用光的反射 C. 图3肥皂泡呈现彩色条纹是由光的薄膜干涉现象造成的 D. 图4拍摄玻璃窗内的物品时，可以在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光 ‎15.如图所示是氢原子的能级示意图，一群处于n=3能级的氢原子在自发跃迁时会辐射一些光子，用这些光子照射逸出功2.25eV的钾，普朗克常量 h=6.63×10-34J·s。则以下说法正确的是（　　）‎ A. 波长为 60nm 的伦琴射线能使处于基态的氢原子电离 B. 金属钾表面所发出的光电子的最大初动能为 9.84eV C. 这群氢原子能发出三种不同频率的光 D. 氢原子辐射光子后其核外电子动能变小 ‎16.如图所示，甲为一列沿x轴传播的简谐波在 t＝0.1s时刻的波形图象，乙表示该波在传播介质中 x＝2m 处的质点a从 t＝0 时起的振动图象。则（　　）‎ A. 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为5Hz B. 该波沿 x 轴正方向传播 C. 从 t＝0.10 s 到 t＝0.25 s，质点 a 通过的路程为 40 cm D. t＝0.25 s，x＝4 m 处的质点 b 的加速度沿 y 轴负方向 非选择题部分 ‎ 三、实验题（本大题共 2 小题，共 14 分）‎ ‎17.（1）在“探究做功与物体速度变化的关系”实验中，某同学安装了如图所示的实验器材：‎ ①要完成实验目的，除了图示器材，在下列实验器材中还需要的有_______．‎ A．毫米刻度尺 B．4~6 V直流电源 C．学生电源 D．沙桶或钩码 ②下列纸带（左边为先打下的点）中符合实验要求的是______。‎ ‎（2）.在“验证机械能守恒定律”的实验中，为完成实验 ①某同学在实验室找到如图1所示的重物应选_____（用甲、乙表示）；‎ ‎ ‎ ②某同学根据正确的实验操作得到多组数据，画出了的图像（图3）（其中h是重物下降的高度），根据图像求出当地的重力加速度g，以下表达式正确的是、____。‎ A． ‎ B． C. D．‎ ‎18.用如图所示电路测定蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的内阻较小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0．除蓄电池、电键和足量导线外，还有下列仪器可供选择： ‎ 电流表Ａ1（0～3A）； 电流表Ａ2（0～0.6A）； 电压表Ｖ1（0～3V）；电压表Ｖ2（0～15V）；滑动变阻器RP1（10Ω，2A）； 滑动变阻器RP2（1000Ω，1A）；‎ 定值电阻R01（阻值2Ω，额定功率5W）；定值电阻R02（阻值10Ω，额定功率10W）‎ ‎（1）实验中电流表应选__________，滑动变阻器应选________‎ ‎（2）实验中，某同学将测得的数据画成如图的U—I图线．由图可知，该同学测得的电源的电动势E = ______ V，内电阻r =_____ Ω．‎ 四、 计算题（本大题共 4 小题，共 41 分）‎ ‎19.(9分）如图所示，有一长为、质量为、两端开口的圆筒，圆筒的中点处有一质量为的活塞，活塞与圆筒内壁紧密接触。将圆筒竖直静置于地面上方某一高度，发现活塞无滑动，然后将圆筒静止释放，经过 圆筒与地面接触，圆筒与地面相碰后速度瞬间减为0，且不会倾倒，最终活塞刚好落地。不计空气阻力，求：‎ ‎（1）圆筒落地时活塞的速度；‎ ‎（2）圆筒落地后，活塞下滑过程中的加速度大小；‎ ‎（3）圆筒落地后，活塞下滑过程中受到的摩擦力大小。‎ ‎20．（12分）如图所示为一弹射游戏装置。长度L1=1m的水平轨道AB的右端固定弹射器，其左端B点与半径为r=0.2m的半圆形光滑竖直轨道平滑连接。与半圆形轨道圆心O点等高处固定一长度L2=0.2m的水平槽DE，水平槽左端D点距O点距离L3=0.2m。已知滑块质量m=0.5kg，可视为质点，初始时放置在弹簧原长处A点，滑块与弹簧未拴接。弹射时从静止释放滑块且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.5，其余摩擦不记，忽略空气阻力。每次游戏都要求滑块能安全通过半圆形轨道最高点C。‎ ‎（1）若滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时的速度大小vC；‎ ‎（2）若滑块到达B点时的速度为vB=4m/s，它经过B点时对圆形轨道的压力FN大小及弹簧弹性势能Ep0；‎ ‎（3）若要求滑块最终能落入水平槽DE（不考虑落入后的反弹），则对应弹簧弹性势能的取值范围。‎ ‎21.（10分）如图所示，竖直放置的半环状区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为．外环的半径，内环的半径，外环和内环的圆心为，沿放置有照相底片．有一线状粒子源放在正下方（图中未画出），不断放出初速度大小均为，方向垂直和磁场的相同粒子，粒子经磁场中运动，最后打到照相底片上，经检验底片上仅有区域均被粒子打到．不考虑粒子间的相互作用，粒子重力忽略不计，假设打到磁场边界的粒子被吸收．‎ ‎（1）粒子的电性；‎ ‎（2）求粒子的比荷；‎ ‎（3）若照相底片沿放置，求底片上被粒子打到的区域的长度；‎ ‎（4）撤去线状粒子源和照相底片，若该粒子垂直进入磁场的速度方向不变，但速度大小可以任意改变．要求该粒子从间射入磁场，只经磁场后从间射出磁场，且在磁场中运动的时间最短，求该粒子进入磁场的速度大小。‎ ‎22.（10分）如图所示，甲图是游乐场的“空中摩托”设备示意图，为了缩短项目收尾时的制动时间，某兴趣小组设计了乙图所示的简化模型。平行光滑金属导轨AG和DE、GC和EF的间距均为L，与水平面夹角均为θ，在最低点G、E平滑连接且对称固定于水平地面上。导轨的两端AD、CF间均接有阻值为R的电阻。在导轨的NMGE和GEKJ两个矩形区域内存在着匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于两轨道平面向上；区域边界MN 和JK的离地高度均为h。现将“空中摩托”简化为电阻为r，质量为m，长为L的导体棒QT，它垂直导轨由离地为H的高度处从静止释放。若导体棒QT第一次到达GE时速度大小为v，第一次到达JK时速度恰好为0．假设整个过程QT均垂直于导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻，不计空气阻力和摩擦，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）导体棒QT第一次经过MN时它两端的电压大小；‎ ‎（2）导体棒QT从静止释放后到最终状态的整个过程中它的发热量；‎ ‎（3）导体棒QT从静止释放后到它第一次到达JK的时间；‎ ‎（4）试判断题中的物理量R和B对制动时间是否有影响；若有影响，请分析如何调整该变量，可以缩短制动时间（即相同情况下在更短的时间内停下来）？‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ A D B D D A B A C D B B D 二、 选择题Ⅱ（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得 2 分，选对但不选全的得 1 分，有选错的得 0 分）‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ACD ABC AD 非选择题部分 ‎ 三、实验题（本大题共 2 小题，共 14 分）‎ ‎17.(1)①AC 2分 ②B 2分 (2)①甲 1分 ②D 2分 ‎18.（1）A2 1分 RP1 2分 （2）2.0 2分 0.5 2分 ‎19.（9分每小题3分）（1）3m/s（2）；（3）‎ ‎20．解：（1）mg=m（2分）得vC= m/s（1分）‎ ‎（2）FN-mg= m得FN=45N（1分）‎ 根据牛顿第三定律，滑块对圆轨道的压力大小为 45N（1分）‎ W弹-μmgL1= -0 （1分）得W弹=6.5J（1分）‎ ‎（3）平抛gt2=hh=r得t=0.2s（1分）‎ x=vtx1=0.2m x2=0.4m 得v1=1m/s , v2=2m/s （1分）‎ ‎    又因为要安全通过C点，所以 m/s≤v′C≤2m/s（1分）‎ W弹-μmgL1-mg2R= -0 （1分）得 5J≤W弹≤5.5J即 5J≤EP弹≤5.5J（2分）‎ ‎21.（10分）（1）由左手定则可知，粒子带正电；（2分）没有写左手定则给1分 ‎（2）如图所示，设粒子的质量为，电荷量为，在磁场中做匀速圆周运动的半为，则 由牛顿第二定律有 ‎① 1分 依题意有 ‎② 1分 联立①②代入数据解得 ‎ ③ 1分 ‎（3）若照相底片沿放置，则底片上被粒子打到的区域长度为的长度，如图所示。‎ 在中，由几何关系有 ‎ ④ 2分 ‎⑤ ‎ 联立代入数据解得 ‎⑥ 1分 ‎（4）要使该粒子在磁场中运动的时间最短，则圆弧所对的圆心角应最小，则圆弧的半径应最大，即满足要求的圆弧应与内环相切，如图所示。设粒子的半径为，速度大小为，速度方向与夹角为，由牛顿第二定律有 ‎⑦‎ 由图中几何关系有 ‎ ⑧ 1分 ‎ 1分 ‎22（10分）（1）导体棒QT从静止释放到第一次经过MN的过程，‎ 由机械能守恒定律得： 1分 解得： ‎ 导体棒QT第一次经过MN时产生的感应电动势为：‎ ‎ 1分 导体棒QT第一次经过MN时它两端的电压为：‎ ‎ 1分 ‎（2）由于电磁感应产生电流，从而使QT重力势能mgH全部转化为焦耳热，考虑到电路结构，故QT上的发热量为：‎ ‎ 2分 ‎（3）下滑阶段，由动量定理得：‎ ‎， 1分 上滑阶段，由动量定理得：‎ ‎ 1分 又，‎ q1是下滑阶段通过QT的电荷量，q2是上滑阶段通过QT的电荷量。‎ 根据知：q1=q2‎ 所以解得： 1分 ‎（4）物理量R和B对制动时间有影响。R越小，B越大，QT下滑过程受到的安培力平均值越大，产生的焦耳热越大，到达GE时速度v越小，由知t越短，所以可以减小R，增大B，来缩短制动时间。(2分，其中答出物理量R和B对制动时间有影响给1分，说明原因再给1分）‎