湖北省嘉鱼一中2020学年度高二物理期末考试试卷(实验班)

湖北省嘉鱼一中2020学年度高二物理期末考试试卷(实验班)

湖北省嘉鱼一中2020学年度高二物理期末考试试卷(实验班) ‎ 命题人：游长虹 第Ⅰ卷（选择题，共40分）‎ 一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的每小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）‎ ‎1．关于气体的压强，下列说法中正确的是（ ）‎ A．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的 B．气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大 C．气体的压强等于器壁单位面积、单位时间所受气体分子冲量的大小 D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零 ‎2．光子能量为E的一束光照射容器中的氢（设氢原子处于n=3的能级），氢原子吸收光子后，能发出频率为υ1、υ2、υ3、υ4、υ5、υ6的六种光谱线，且υ1＜υ2＜υ3＜υ4＜υ5＜υ6，则E等于（ ）‎ A．hυ1 B．hυ‎6 C．h（υ6－υ1） D．h（υ1+υ2+υ3+υ4+υ5+υ6）‎ ‎3．如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（ ）‎ ‎（A）F1。 （B）F2。 （C）F3。 （D）F4。‎ ‎4．如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为a 的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须（ 　）‎ ‎　　A．匀速向下奔跑 ‎　　B．以加速度向下加速奔跑 ‎　　C．以加速度向上加速奔跑 D．以加速度向下加速奔跑 ‎5．物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（ ）‎ ‎（A）从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W。‎ ‎（B）从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W。‎ ‎（C）从第5秒末到第7秒末合外力做功为－W。‎ ‎（D）从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W。‎ ‎6．我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为 （ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎0‎ x/m y/cm ‎10‎ ‎5‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ b a c Q P ‎7．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是（ ）‎ A．这列波的波速可能为‎50m/s B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cm C．质点c在这段时间内通过的路程可能为‎7‎‎0cm D．如果T=0.8s，则当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同 ‎8．某电厂发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电厂附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处居民小区附近的降压变压器，经降低电压后输送到用户，设升、降变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但电厂输送的总功率增加，这时 ( )‎ A．升压变压器的副线圈的电压变大 B．降压变压器的副线圈的电压变大 C．高压输电线路的电压损失变大 D．用户的负载增多，高压输电线中的电流减小 A B C 紫 红 d d ‎9．如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（ ）‎ A．紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽 B．紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽 C．红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽 D．红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽 v0‎ ‎10．在竖直平面内有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速v0‎ 进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为( )‎ A．0 B．‎ C． D．‎ 第Ⅰ卷（选择题，共40分）‎ 一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的每小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 第II卷（非选择题 共80分）‎ 二、填空题:(本题共3题，共22分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)‎ ‎11．（５分）如图所示，半球形玻璃砖的平面部分水平，底部中点有一小电珠。利用游标卡尺（或直尺）测量出有关数据后，可计算玻璃的折射率，试完成以下实验步骤：‎ ‎（1）（2分）若S发光，则在玻璃砖平面上方看到平面中有一个圆形亮斑。用游标卡尺测出 和 （写出对应字母和其表示的意义）‎ ‎（2）（3分）推导出玻璃折射率的表达式（用上述测量的物理量的字母表示） 。‎ ‎12．（９分）为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数（设为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中，弹力所做的功为．于是他设计了下述实验：‎ 第1步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止（保证滑块已离开弹簧）；‎ 第2步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态．‎ 回答下列问题：（将第（1）题正确选项前的符合填在题后括号内）．‎ ‎（1）（3分）对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述，正确的是：‎ ‎①当弹簧恢复原长时，滑块的加速度达最大值 （ ）‎ ‎ ②当弹簧恢复原长时，滑块的速度达最大值 ‎③滑块加速度先增大，后减小，然后保持不变 ‎④滑块加速度先减小，后增大，然后保持不变 A．①③ B．②④ C．③ D．④‎ ‎（2）（3分）你认为，该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符合号表示）：‎ ‎（3）（３分）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数的计算式： ．‎ ‎13．（8分）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′＝h（h＞L）。‎ ‎（1）（２分）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：____________。‎ ‎（2）（２分）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0________。‎ ‎（3）（4分）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q，小球落点与O’点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标、cosq为横坐标，得到如图（b）所示图像。则当q＝30°时，s为 ________m；若悬线长L＝‎1.0m，悬点到木板间的距离OO′为________m。‎ 三、计算题：（本题共4小题，共58分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎14．（14分）某次汽车大赛中，冠军舒马赫驾驶着一辆总质量是M (M约1.5吨)的法拉利赛车经过一半径为R的水平弯道时的速度为v．工程师为提高赛车的性能，都将赛车形状设计得使其上下方空气存在一个压力差——气动压力(行业术语)，从而增大了赛车对地面的正压力，行业中将正压力与摩擦力的比值称为侧向附着系数，用η表示．为使上述赛车转弯时不致侧滑，则 ‎（1）所需的向心力为多大？‎ ‎（2）所需的摩擦力为多大？‎ ‎（3）所需的气动压力为多大？‎ ‎15．（14分）如图所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B，以速度v1＝‎30 m/s进入向下倾斜的直车道。车道每‎100 m下降‎2 m。为了使汽车速度在s＝‎200 m的距离内减到v2＝‎10 m/s，驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70％作用于拖车B，30％作用于汽车A。已知A的质量m1＝‎2000 kg，B的质量m2＝‎6000 kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g＝‎10 m/s2。‎ I ‎16．（12分）‎ 据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离w＝‎0.10 m，导轨长L＝‎5.0 m，炮弹质量m＝‎0.30 kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为v＝2.0×‎103 m/s，求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。‎ ‎17．（18分）质量为m的小球B与质量为‎2m的小球C之间用一根轻质弹簧连接，现把它们放置在竖直固定的内壁光滑的直圆筒内，平衡时弹簧的压缩量为x0，如图所示，设弹簧的弹性势能与弹簧的形变量（即伸长量或缩短量）的平方成正比。小球A从小球B的正上方距离为3x0的P处自由落下，落在小球B上立刻与小球B粘连在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动。已知小球A的质量也为m时，它们恰能回到O点（设3个小球直径相等，且远小于x0,略小于直圆筒内径），问小球A至少在B球正上方多少距离处自由落下，与B球粘连后一起运动，可带动小球C离开筒底。‎ ‎[参考答案]‎ 第Ⅰ卷（选择题，共40分）‎ 一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的每小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 C A BC D D B D C CD BCD 第II卷（非选择题 共80分）‎ 二、填空题：（本题共3题，共22分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答）‎ ‎11．解①圆形亮班的直径d1（或算出半径r1）；半圆形玻璃砖的直径d2（或算出其半径r2）‎ ‎②由几何关系，或 由全反射知识 解得 ‎12．（1）D　．‎ ‎（2）弹簧被压缩的长度，滑块滑行的距离s，悬挂时弹簧伸长量．‎ ‎（3） ．‎ ‎13．（1）保证小球沿水平方向抛出，（2）s，（3）0.52，1.5。‎ 三、计算题：（本题共4小题，共58分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎14．（14分）解：（1）由题义得赛车转弯时所需的向心力为：F = M ． (3分)‎ ‎（2）赛车转弯时所需的向心力由地面的摩擦力提供，即f = F = M ．（3分）‎ ‎（3）设赛车受到的气动压力为N，受到地面的支持力为N′，则：‎ N′= N + Mg ．（3分）‎ 由题知 η = （2分）‎ 解得：N = ηM - Mg ． （3分）‎ ‎15．（14分）汽车沿倾斜车道作匀减速运动，有： （2分）‎ 用F表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律得：‎ ‎ （3分）‎ 式中： （2分）‎ 设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f，依题意得： （2分）‎ 用fN表示拖车作用汽车的力，对汽车应用牛顿第二定律得：‎ ‎ （3分）‎ 联立以上各式解得： （2分）‎ ‎16．（12分）解：炮弹的加速度为： （3分）‎ 而： （3分）‎ 炮弹做匀加速运动，有： （3分）‎ 解得： （3分）‎ ‎17．（18分）设小球A由初始位置下落至小球B碰撞前的速度为v0,由机械能守恒得 mg3x0=mv02 所以v0= （3分）‎ 设小球A与小球B碰撞后共同速度为v1,由动量守恒得：‎ mv0=2mv1 所以v1= （2分）‎ 设弹簧初始的弹性势能为EP，则碰撞后回到O点时机械能守恒得 ‎2mgx0=2mv12+EP 可得EP=mgx0 （3分）‎ 小球B处于平衡时，有（设k为弹簧的劲度系数）kx0=mg （1分）‎ 当小球C刚好被拉离筒底时，有kx=2mg 可得，x=2x0 （1分）‎ 根据题中条件可知，小球C刚好被拉离筒底时，弹簧弹性势能E'P=4EP （1分）‎ 设小球A至少在B球正上方h处高处下落，且与小球B碰撞前速度为v3,由机械能守恒，得 mgh=mv32 （2分）‎ 设小球A与小球B碰撞后共同速度为v4 由动量守恒可得： mv3=2mv4 （2分）‎ 由机械能守恒得2mv42+EP=E'p+2mg 3x0 得h=15x0 （3分）‎