高二物理期末试卷 北师大版

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高二物理期末试卷 北师大版 一、选择题：本大题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分。在每小题列出的四个选项 中，选出符合题目要求的一项。 1. 篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球。接球时，两臂随球迅速收缩至胸前。 这样做可以（ ） A. 减小球对手的冲量 B. 减小球对人的冲击力 C. 减小球的动量变化量D. 减小球的动能变化量 2. 北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术，如 2020 年奥运会 场馆周围 80%~90%的路灯将利用太阳能，奥运会 90%的洗浴热水将采用全玻璃真空太 阳能聚热技术。太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核 反应属于聚变反应的是（ ） A. nHeHH 1 0 4 2 2 1 3 1  B. HOHeN 1 1 17 8 4 2 14 7  C. n3KrBanU 1 0 92 36 141 56 1 0 235 92  D. HeThU 4 2 234 90 238 92  3. 如图所示，用细线将 A 物体悬挂在顶板上。B 物体放在水平地面上。A、B 间有一 根处于压缩状态的轻弹簧，此时弹簧的弹力为 2N。已知 A、B 两物体的质量分别是 0.3kg 和 0.4kg。重力加速度为 10m/s2。则细线的拉力及 B 对地面的压力的值分别是 （ ） A. 7N 和 0N B. 5N 和 2N C. 1N 和 6N D. 2N 和 5N 4. 下面有几种说法： ①布朗运动反映的是液体分子的无规则运动 ②分子间的作用力跟分子间的距离 r 有关，当 r>r0 时，分子间是引力；当 rEQ，εP>εQ C. EP>EQ，εP<εQ D. EPεQ 10. 在光滑水平面上，质量为 m 的小球 A 正以速度 v0 匀速运动。某时刻小球 A 与质 量为 3m 的静止小球 B 发生正碰。两球相碰后，A 球的动能恰好变为原来的 1/4。则 碰后 B 球的速度大小是（ ） A. 6 v0 B. 2 v0 C. 6 v 2 v 00 或 D. 无法确定 11. 一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过 触头 Q 调节，如图所示。在副线圈两输出端连接了定值电阻 R0 和滑动变阻器 R，在 原线圈上加一电压为 U 的交流电，则（ ） A. 保持 Q 位置不动，将 P 向上滑动时，电流表的读数变大 B. 将 Q 向上滑动，同时 P 向下滑动时，电流表的读数变小 C. 保持 P 位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表的读数变小 D. 保持 P 位置不动，将 Q 向下滑动时，电流表的读数变小 12. 质量为 1kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为 0.2。 对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力 F，使物体在水平面上运动了 3t0 的时间。为使物体在 3t0 时间内发生的位移最大，力 F 随时间的变化情况应该为下 面四个图中的哪一个？（ ） 二、填空题：本大题共 1 小题，共 11 分。把答案填在题中横线上。 13. 某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。 ①他采用如图 1 所示的实验电路进行测量。图 2 给出了做实验所需要的各种仪器。 请你按电路图把它们连成实验电路。 ②这位同学测量时记录了 5 组数据，并将数据填入了以下的表格中。请你根据这些 数据在图 3 中画出 U—I 图线。根据图线求出电池的电动势 E＝____________V，内 阻 r＝__________Ω。 次数 1 2 3 4 5 I（A） 0.15 0.25 0.36 0.45 0.56 U（V） 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20 ③这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是___________。 A. 实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用 B. 实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用 C. 实验测出的电动势小于真实值 D. 实验测出的内阻大于真实值 三、解答题：本大题共 6 小题，共 50 分。解答应写出文字说明，证明过程或演算步 骤。 14. （9 分）如图，足够长的斜面倾角θ＝37°。一个物体以 v0＝12m/s 的初速度， 从斜面 A 点处沿斜面向上运动。加速度大小为 a＝8.0m/s2。已知重力加速度 g＝ 10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）物体沿斜面上滑的最大距离 s； （2）物体与斜面间的动摩擦因数μ； （3）物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速度大小 a。 15. （8 分）起跳摸高是学生常进行的一项活动。某中学生身高 1.80m，质量 70kg。 他站立举臂，手指摸到的高度为 2.10m。在一次摸高测试中，如果他先下蹲，再用 力蹬地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到的高度为 2.55m。设他从蹬地到离开 地面所用的时间为 0.7s。不计空气阻力（取 g＝10m/s2）。 求：（1）他跳起刚离地时的速度大小； （2）上跳过程中他对地面平均压力的大小。 16. （9 分）“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示装置演示。光滑斜槽轨道 AD 与半径为 R＝0.1m 的竖直圆轨道（圆心为 O）相连，AD 与圆 O 相切于 D 点，B 为 轨道的最低点，∠DOB＝37°。质量为 m＝0.1kg 的小球从距 D 点 L＝1.3m 处由静止 开始下滑，然后冲上光滑的圆形轨道（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。 求：（1）小球在光滑斜槽轨道上运动的加速度的大小； （2）小球通过 B 点时对轨道的压力的大小； （3）试分析小球能否通过竖直圆轨道的最高点 C，并说明理由。 17. （9 分）如图所示，在半径为 R，质量分布均匀的某星球表面，有一倾角为θ的 斜坡。以初速度 v0 向斜坡水平抛出一个小球。测得经过时间 t，小球垂直落在斜坡 上的 C 点。求： （1）小球落到斜坡上时的速度大小 v； （2）该星球表面附近的重力加速度 g； （3）卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度 v'。 18. （9 分）两个半径均为 R 的圆形平板电极，平行正对放置，相距为 d，极板间电 压为 U，板间电场可以认为是均匀的。一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直 于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心。已知α粒子电荷为 2e，质量为 4m，忽略重力和空气阻力的影响。求：（1）极板间的电场强度 E；（2） α粒子在极板间运动的加速度 a；（3）α粒子的初速度 v0。 19. （9 分）如图所示，两根正对的平行金属直轨道 MN、M'N'位于同一水平面上， 两轨道之间的距离 l＝0.50m。轨道的 MM'端之间接一阻值 R＝0.40Ω的定值电阻， NN'端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道 NP、N'P'平滑连接，两半圆轨道 的半径均为 R0＝0.50m。直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度 B＝0.64T 的匀强 磁场中，磁场区域的宽度 d＝0.80m，且其右边界与 NN'重合。现有一质量 m＝0.20kg、 电阻 r＝0.10Ω的导体杆 ab 静止在距磁场的左边界 s＝2.0m 处。在与杆垂直的水平 恒力 F＝2.0N 的作用下 ab 杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去 F，结果导体 杆 ab 恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点 PP'。已知导体杆 ab 在运动过程 中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆 ab 与直轨道之间的动摩擦因数μ＝ 0.10，轨道的电阻可忽略不计，取 g＝10m/s2，求： （1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向； （2）导体杆穿过磁场的过程中通过电阻 R 上的电荷量； （3）导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热。 [参考答案] http://www.DearEDU.com 1. B 2. A 3. C 4. D 5. D 6 . C 7. B 8. A 9. C 10. B 11. D 12. D 13. ①图略。连线若有一处错误，均不给分。（2 分） ②U—I 图线略，1.45~1.49，0.47~0.51（各 2 分，共 6 分） ③AC（评分标准同（1））（3 分） 14. 解： ）（＝求出＝）根据（ m9sas2v1 2 0 （3 分） （2）物体沿斜面向上运动时受力如图 1 所示 根据牛顿第二定律 mgsinθ＋μN＝ma N＝mgcosθ （2 分） 求出μ＝0.25（1 分） （3）物体沿斜面向下运动时受力如图 2 所示 根据牛顿第二定律 mgsinθ－μN＝ma'（2 分） 求出 a'＝4（m/s2） （1 分） 15. 解：（1）跳起后重心升高 h＝2.55－2.10＝0.45m mghmv2 1 2＝根据机械能守恒定律 s/m3gh2v ＝＝解得 （4 分） （2）由动量定理（F－mg）t＝mv－0 mgt mvF ＝即 将数据代入上式可得 F＝1.0×103N （3 分） 根据牛顿第三定律可知：他对地面的平均压力 F'＝1.0×103N （1 分） 16. 解：（1）由牛顿第二定律∑F＝ma 可知： mgsin37°＝ma 故 a＝gsin37°＝6m/s2 （2 分） （2）小球由 A 到 B 的过程中只有重力做功，符合机械能守恒。选 B 点为重力势能的 零点 2 BDB mv2 1)h37sinL(mg ＝即  )37cos1(Rh DB ＝ （1 分） 在 B 处由牛顿第二定律∑F＝ma R vmmgN 2 B B ＝即  （1 分） R )]37cos1(R)37sinL[(g2mmgN B ＝联立②③④可得 将已知条件代入上式得 NB＝17N （1 分） 由牛顿第三定律可知：小球通过 B 点时对轨道的压力大小为 17N。（1 分） （3）小球在竖直平面内沿轨道做圆周运动，通过最高点的最小速度设为 v0 s/m1RgvR vmmg 0 2 0 ＝＝＝则有  （1 分） 小球从 A 点由静止开始滑下到达最高点 C，此过程只有重力对小球做功，故机械能 守恒。选 C 点为重力势能的零点 2 Cmv2 1)]37cos1(R37sinL[mg ＝则有  （1 分） 0C v12)]37cos1(R37sinL[g2v  ＝＝求得 所以小球能通过轨道最高点 C （1 分） 17. 解： v vsin1 0＝图可知）由速度的合成与分解（  （1 分） sin vv 0＝求出 （2 分） y 0 v vtan2 ＝）由图可知（  （1 分） vy＝gt （1 分） tant vg 0  ＝求出 （1 分） R 'vmmg3 2 ＝）根据（ （2 分） tant Rv'v 0  ＝求出 （1 分） 18. 解： d UE1 ＝）极板间的场强（ （3 分） （2）α粒子电荷量为 2e，质量为 4m，所受电场力 d eU2eE2F ＝＝ α粒子在极板间运动的加速度 md2 eU m4 Fa ＝＝ （3 分） 得＝）由（ 2at2 1d3 eU md2a d2t ＝＝ m eU d2 R t Rv0 ＝＝ （3 分） 19. （1）设导体杆在 F 的作用下运动到磁场的左边界时的速度为 v1， 2 1vm2 1s)mgF( ＝根据动能定理则有  （1 分） 导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势 E＝Blv1 此时通过导体杆上的电流大小 I＝E/（R＋r）＝3.8A（或 3.84A） 1 分 根据右手定则可知，电流方向为由 b 向 a 1 分 （2）设导体杆在磁场中运动的时间为 t，产生的感应电动势的平均值为 E 平均，则由 法拉第电磁感应定律有 E 平均＝△φ/t＝Bld/t 1 分 通过电阻 R 的感应电流的平均值 I 平均＝E 平均/（R＋r） 1 分 通过电阻 R 的电荷量 q＝I 平均 t＝0.512C（或 0.51C） 1 分 （3）设导体杆离开磁场时的速度大小为 v2，运动到圆轨道最高点的速度为 v3，因导 体杆恰好能通过半圆形轨道的最高点，根据牛顿第二定律对导体杆在轨道最高点时 有 0 2 3 R/mvmg＝ 1 分 对于导体杆从 NN'运动至 PP'的过程，根据机械能守恒定律有 0 2 3 2 2 R2mgmv2 1mv2 1 ＝ 解得 v2＝5.0m/s 1 分 J1.1mv2 1mv2 1E 2 2 2 1 ＝＝中损失的机械能导体杆穿过磁场的过程  此过程中电路中产生的焦耳热为 Q＝△E－μmgd＝0.94J 1 分