云南省昆明市2019-2020高二物理下学期期末试卷（Word版附解析）

云南省昆明市2019-2020高二物理下学期期末试卷（Word版附解析）

昆明市2019~2020学年高二期末质量检测 物 理 一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1. 一物体做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在该物体上的力不发生改变，则该物体不可能做（　　）‎ A. 匀加速直线运动 B. 匀速圆周运动 C. 匀减速直线运动 D. 匀变速曲线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当所加的力与速度方向同向时，物体做匀加速直线运动，选项A不符合题意；‎ B．恒力作用下物体不可能做匀速圆周运动，选项B符合题意；‎ C．当所加的力与速度方向反向时，物体做匀减速直线运动，选项C不符合题意；‎ D．当所加的力与速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动，选项D不符合题意。‎ 故选B。‎ ‎2. 汽车A和汽车B在同一平直公路上运动。它们的位置x随时间t的变化分别如图中a、b所示，由图可知（　　）‎ A. 汽车A做匀加速直线运动 B. 汽车B先做加速运动，后做匀速运动 C. 时刻，汽车A、B速度相同 D. 时间内汽车A的平均速度小于汽车B的平均速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图象的斜率表示运动速度，汽车A的运动图像的斜率不变，做匀速直线运 动，故A错误；‎ B．图象的斜率表示运动速度，汽车B的运动图像的斜率先增大，后为零，汽车B先做加速运动，然后静止，故B错误；‎ C．图象交点表示相遇，故时刻，汽车A、B相遇，处于同一位置，该点两条图象斜率不同，速度不同，故C错误；‎ D．根据平均速度公式可知，在时间内，辆车运动时间相等，汽车A的位移小于汽车B的位移，则有汽车A的平均速度小于汽车B的平均速度，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎3. 直升飞机在高空飞行过程中，遇到气流紧急向上拉升。若拉升的某段时间内飞机水平方向速度不变，竖直方向做匀加速直线运动，则该段时间内，飞机运动的轨迹（图中虚线为竖直线）可能是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】飞机水平方向速度不变，则水平方向受合力为零；竖直方向做匀加速直线运动，则竖直方向受向上的合力，则飞机做曲线运动，且受合力方向竖直向上，而合力指向轨迹的凹向，则选项A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎4. ‎2020年6月23日9：43，我国在西昌卫星发射基地成功发射了北斗系列最后一颗组网卫星，成功实现“北斗收官”。该卫星先被发射到近地轨道上，然后在P点点火加速后进入椭圆轨道，如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该卫星在近地轨道运行的周期大于在椭圆轨道运行的周期 B. 该卫星在椭圆轨道P点的速度等于第一字宙速度 C. 该卫星在近地轨道P点的加速度小于在椭圆轨道P点的加速度 D. 知道引力常量，测出该卫星在近地轨道运行的周期就能估算地球的平均密度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据开普勒第三定律可知，卫星轨道的半长轴越长，周期越大，故该卫星在近地轨道运行的周期小于在椭圆轨道运行的周期，故A错误；‎ B．第一宇宙速度等于卫星贴地飞行速度，同时也是卫星的最大运行速度，该卫星在较高轨道运行，故该卫星在椭圆轨道P点的速度小于第一宇宙速度，故B错误；‎ C．根据 得 可知，在P点时与地球距离相等，故该卫星在近地轨道P点的加速度等于在椭圆轨道P点的加速度，故C错误；‎ D．知道引力常量G，测出该卫星在近地轨道运行的周期T，根据 联立解得地球密度 故D正确。‎ 故选D。‎ ‎5. 一电阻为R的矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线框内磁通量随时间变化的规律为。则一个周期内该线框中产生的热量为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由 可知，通过线框磁通量的最大值为，周期为，角速度为，线框为1匝，线框感应电动势的最大值为 由于线框在磁场绕轴转动时产生的电流为正弦交流电，因此电动势的有效值为 由于线框匀速转动，根据焦耳定律得线框在一个周期内产生的热为 ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎6. 如图所示，三根通电长直导线a、b、c垂直纸面放置，其横截面位于正三角形的三个顶点上，O为三角形中心。导线a、c中的电流垂直纸面向里，b中电流垂直纸面向外，三根导线中的电流相等，此时O点的磁感应强度大小为B，如果让a中的电流反向，其余条件不变，则O点处磁感应强度的大小为（　　）‎ A. 0 B. 0.5B C. B D. 2B ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】导线a、c中的电流垂直纸面向里，b中电流垂直纸面向外，三根导线中的电流相等，此时O点的磁感应强度大小为B，三条导线产生的磁场如图 由图可知，合场强为上图中三个磁场的矢量和，大小为 让a中的电流反向，三条导线产生的磁场如图 合场强为上图中三个磁场的矢量和，大小为 可知，电流变化前后的O点合场强大小相等，方向不同。‎ 故选C。‎ 二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选 项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。‎ ‎7. 如图所示，小物块静止在平直木板上，现适当减小木板与水平面间的夹角。下列说法正确的是（　　）‎ A. 小物块受到的摩擦力不变 B. 小物块受到的摩擦力变小 C. 小物块受到的支持力变大 D. 小物块受到的支持力变小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】物块在木板静止，则受力平衡，则 f=mgsinθ N=mgcosθ 当θ减小时，则f减小，N变大。‎ 故选BC。‎ ‎8. 如图所示，a、c两点位于以一固定正点电荷Q为球心的球面上，b点在球面内。则（　　）‎ A. a点电势比c点高 B. a、c两点电场强度相同 C. b点电场强度的大小大于c点的电场强度的大小 D. 将一正点电荷从b点移动到a点，电场力做正功 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．a、c在以正点电荷为球心的同一球面上，即在同一等势面上，故a点电势和c点电势相等，故A错误；‎ B．根据点电荷电场强度的计算公式可知，a点场强的大小和c点电场强度大小相等，方向在各自与球心的连线上，即方向不同，故B错误；‎ C．根据点电荷电场强度的计算公式可知，b点电场强度的大小大于c点的电场强度的大小，故C正确；‎ D．根据沿电场线方向电势降低可得a点电势比b点低，由正电荷在电势低处电势能小，则将一正点电荷从b点移动到a点，电势能减小，由功能关系可知，电场力做正功，故D正确。‎ 故选CD。‎ ‎9. 如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒一水平向右的初速度，不考虑导体棒和导轨电阻。下列图象中，关于导体棒速度随时间t的变化关系和通过电阻R的电荷量q随导体棒位移x的变化关系可能正确的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．导体棒做切割磁感线运动，产生感应电流，受到向左的安培力，导体棒做减速运动，随着速度的减小，感应电流减小，导体棒所受的安培力减小，则加速度减小，图像的斜率绝对值减小，图像是曲线且斜率减小，故A错误，B正确；‎ CD．通过电阻R的电量 则知图像是过原点倾斜的直线，故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎10. 如图所示，直角坐标系xoy平面内有、、三点，第一象限内有垂直xoy平面的匀强磁场。电子1以速度从点垂直y轴射入磁场，经时间从点射出磁场；电子2从点以速度垂直y轴射入磁场，经时间从点射出磁场。若电子重力不计，不考虑电子之间的相互作用，则（　　）‎ A. 磁场垂直xoy平面向里 B. C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为电子以速度从点垂直y轴射入磁场，经时间从点射出磁场，则受到的洛伦兹力的方向沿y轴负方向，根据左手定则，磁场垂直xoy平面向里，A正确；‎ B．电子1以从点垂直y轴射入磁场，经时间从点射出磁场时，运动轨迹如图，圆心在坐标原点 电子1在磁场中运动的半径，根据几何关系得 根据 则电子1在磁场中运动的速度 电子2从点以速度垂直y轴射入磁场，经时间从点射出磁场时，运动轨迹如图 电子2在磁场中运动的半径，根据几何关系得 根据 则电子2在磁场中运动的速度 则 B错误；‎ CD．电子1以从点垂直y轴射入磁场，经时间从点射出磁场时，根据几何关系得转过的圆心角为 ，电子2从点以速度垂直y轴射入磁场，经时间从点射出磁 场时，转过的圆心角为，在磁场中的周期为 在磁场中的时间 则在磁场中运动的时间之比 C错误D正确。‎ 故选AD。‎ ‎11. 如图所示，质量相等的物块A、B用轻弹簧相连，物块A用轻绳悬挂于天花板上，物块B恰好与水平桌面接触且没有挤压，系统处于静止状态，此时轻弹簧的伸长量为x。某时刻将绳剪断，物块A竖直向下运动，下列说法正确的是 （　　）‎ A. 绳断瞬间，物块A的加速度大小为‎2g B. 绳断瞬间，物块A加速度大小为g C. 绳断后，物块A向下运动距离2x时速度最大 D. 绳断后，物块A向下运动距离x时速度最大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．剪断悬绳前，对B受力分析，B受到重力和弹簧的弹力，可知弹簧的弹力 F=mg 剪断瞬间，对A分析，A的合力为 F合=mg+F=2mg 根据牛顿第二定律，得 a=‎‎2g 故A正确，B错误。 CD．弹簧开始处于伸长状态，弹力 F=mg=kx 当向下压缩x′时速度最大，则 mg=kx′‎ 则 x′=x 所以下降的距离为2x。故C正确，D错误。 故选AC。‎ ‎12. 如图所示，质量的小球用长度的轻绳悬挂于O点，O点距水平地面的竖直高度，点在O点的正下方。现使小球获得一速度后在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，某一时刻轻绳突然断裂，取重力加速度，，。下列说法正确的是（　　）‎ A. 小球做匀速圆周运动时的加速度大小为 B. 轻绳断裂前绳拉力大小为2N C. 小球刚落地时的速度与水平方向夹角为 D. 小球落地点到点的距离为‎1.6m ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．对摆球做受力分析如图所示 绳的拉力和重力的合力为F合，根据力的合成得 F合充当向心力，则根据牛顿第二定律得 即有 解得小球转动的向心加速度为 故A错误；‎ B．由几何关系可知，绳子对小球的拉力的大小 故B正确；‎ C．由向心力公式得 轻绳突然断裂时水平方向的速度为 落地时竖直方向的速度为 由平行四边形定则可知，小球刚落地时的速度与水平方向夹角为，故C正确；‎ D．小球下落的时间为 小球落地点到点的距离为 故D错误。‎ 故选BC。‎ 三、实验题。本题共2小题，共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处。‎ ‎13. 某物理学习小组用如图甲所示的装置探究小车加速度与质量、合外力之间的关系。‎ ‎(1)若要将砝码和砝码盘所受的重力当作小车所受的合外力，下列说法正确的是______‎ A.需要将木板不带滑轮的一端适当垫高，以平衡小车所受的摩擦力和其他阻力 B.实验过程中控制砝码和砝码盘总质量m和小车质量M，使M始终远小于m C.实验过程中控制砝码和砝码盘总质量m和小车质量M，使m始终远小于M ‎(2)如图乙所示为某次实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为5个计数点，在两个相邻计数点之间还有4个点未画出，用刻度尺测得、，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小为______？（计算结果保留2位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 0.56‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A．若要将砝码和砝码盘所受的重力当作小车所受的合外力，则需要平衡摩擦力，即需要将木板不带滑轮的一端适当垫高，以平衡小车所受的摩擦力和其他阻力，选项A正确；‎ BC．因为 解得 当m远小于M时，可认为T=mg，则实验过程中控制砝码和砝码盘总质量m和小车质量M，使m始终远小于M，选项C正确，B错误；‎ 故选AC。‎ ‎(2)根据可得 ‎14. 某同学将一量程为、内阻为的表头G改装为多用电表。电路图如图甲所示，图中E是电动势为1.5V的干电池，、是定值电阻，是可变电阻，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有3个挡位：直流电流1mA挡、直流电压3V挡、欧姆挡。‎ ‎(1)开关接到“‎2”‎时为______‎ A.直流电流1mA挡 B.直流电压3V挡 C.欧姆挡 ‎(2)图甲中表笔A应为______（选填“红”或“黑”）表笔，测量图乙所示小灯泡两端电压时，应将______（选填“A”或“B”）表笔接电路中的a点，另一表笔接b点。‎ ‎(3)根据题给条件可得：______，______。‎ ‎(4)用该多用电表测量一电阻的阻值时，表头的读数为，则该电阻的阻值为______。‎ ‎【答案】 (1). B (2). 黑 (3). B (4). 30 (5). 2973 (6). 4500‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]开关接到“‎2”‎时，电阻R1与电流计并联，然后与电阻R2串联，则为直流电压3V挡，故选B。‎ ‎(2)[2][3]因电流为“红近黑出”，由接3时的电路可知，图甲中表笔A应为黑表笔，测量图乙所示小灯泡两端电压时，应将红表笔B接电路中的a点，另一表笔接b点。‎ ‎(3)[4]因为接1时，是直流电流1mA挡，则 此时电流表内阻为 ‎ ‎ ‎[5]接2时为直流电压3V挡，则 ‎ ‎ ‎(4)[6]测量电阻时，当两表笔短接表头满偏时，则此时电路总电流为I=1000μA则 用该多用电表测量一电阻的阻值时，表头的读数为25μA，则此时电路的总电流为I′=250μA；根据闭合电路的欧姆定律 解得 Rx=4500Ω 四、计算题：本题共3小题，共32分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。‎ ‎15. 一辆货车在高速公路上匀速行驶，司机发现前方‎60m处有一障碍物。经过1s的反应时间后采取紧急制动，反应时间内货车匀速运动，制动后车轮抱死，货车在路面上匀减速滑行，刚好没有撞上障碍物。已知轮胎和地面之间的动摩擦因数为0.5，该路段的限速是‎60km/h，取重力加速度。‎ ‎(1)求货车滑行时的加速度大小；‎ ‎(2)通过计算判断货车是否超速。‎ ‎【答案】(1)；(2)超速 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)货车的摩擦力，货车加速度为，解得 ‎(2)货车在反应时间内做匀速直线运动，之后做匀减速直线运动，匀速直线运动的位移 匀减速直线运动的位移 总位移 由上式解得 因为大于‎60km/h，所以超速 ‎16. 如图所示，正方形区域ABCD内有平行AB方向的匀强电场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从A点以速度垂直电场方向射入电场，经电场偏转后从C点离开电场。粒子重力不计。求A、B两点间的电势差。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】粒子从A点射入电场后，在水平方向匀速运动，竖直方向做匀加速直线运动，设正方形区域的边长为d，水平方向 竖直方向 粒子的加速度 A、B间的电势差 联立解得 ‎17. 如图所示，一长、质量的长木板静止在粗糙的水平地面上，一可视为质点、质量的小物块，通过一不可伸长的水平轻绳绕过一光滑的轻质定滑轮与长木板连接。初始时，绳子拉直，两物体均静止，现给长木板施加一个水平向左的恒力，使长木板与小物块开始运动。两物体一段时间后撤去恒力F，小物块恰好没从长木板上滑下。已知小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。求：‎ ‎(1)撤去恒力F之前小物块、长木板加速度的大小；‎ ‎(2)恒力F作用的时间；‎ ‎(3)整个过程中产生的热量。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小物块与长木板的加速度大小为和，根据牛顿运动定律，物块与木板间的摩擦力为 木板与地面间的摩擦力 对物块有 对木板 由题意可知 解得物块与木板的加速度大小均为 ‎(2)撤去恒力F后，若绳中的拉力，物块与木板均作匀减速直线运动，设小物块与长木板的加速度大小为和，对物块有 对木板 解得 ‎，‎ 因为，则，设恒力F作用时间为时小物块恰好没从木板上滑落，则 撤恒力F前，对小木块 撤恒力后，，设小物块与长木板的加速度大小为和，则 对小物块 对长木板 解得 且有 ‎，‎ 解得恒力F作用的时间 ‎(3)解法一：由摩擦生热可得 解法二：根据能量守恒可得 五、选考题：共12分。请考生从第18~19题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。再把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。‎ ‎【选修3─3】‎ ‎18. 下列关于分子热运动的说法正确的是______。‎ A. 扩散现象是不可逆的 B. 气体向真空中扩散时对外做功 C. 扩散现象说明分子之间存在斥力 D. 在气体、液体和固体中均可以发生扩散现象 E. 扩散现象说明了分子在永不停息的做热运动 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．扩散现象是不可逆的，选项A正确；‎ B．气体向真空中扩散时不对外做功，选项B错误；‎ C．扩散现象说明分子永不停息的做无规则运动，不能说明分子之间存在斥力，选项C错误；‎ D．在气体、液体和固体中均可以发生扩散现象，选项D正确；‎ E．扩散现象说明了分子在永不停息的做热运动，选项E正确。‎ 故选ADE。‎ ‎19. 如图所示，一粗细均匀的玻璃管竖直放置在水平地面上，玻璃管的左端封闭，高，右端用一气密性良好的活塞封住，活塞的下表面与左侧玻璃管的顶部齐平，管内封有水银柱，水银柱的上方均密闭有理想气体。初始时，管内左右两侧的水银高度分别为和，右管内的气体压强。现缓慢向下推动活塞，直到玻璃管内左右两侧的水银面相平，整个过程中气体温度不变，求此时玻璃管内右侧封闭气体的高度。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，对玻璃管左侧气体 整个过程，对玻璃管右侧气体 ‎，‎ 整个过程得 ‎【选修3—4】‎ ‎20. 图甲是一列简谐横波在时刻波形图，质点P、Q在该时刻的位置如图所示。图乙为质点Q的振动图象。下列判断正确的是______。‎ A. 该简谐横波的波速大小为 B. 时，质点P正处于加速运动状态 C. 质点P、Q的加速度在运动过程中不可能相等 D. 质点P在任意1s内运动的路程一定是‎12cm E. 质点P的平衡位置对应的x坐标为 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．该简谐横波的波长为λ=‎4m，周期为T=2s，则波速大小为 选项A正确；‎ B．由质点Q的振动图像可知，在t=1s时刻质点Q向下振动，可知波沿x轴负向传播，则时，质点P正沿y轴正向运动，处于减速运动状态，选项B错误；‎ C．质点P、Q在某时刻的位移可能相等，则回复力可能相等，其加速度在运动过程中可能相等，选项C错误；‎ D．因为1s=0.5T，则质点P在任意1s内运动的路程一定是‎2A=‎12cm，选项D正确；‎ E．因为在图中P质点的纵坐标为振幅的一半，由数学知识可知，质点P的平衡位置对应的x坐标为，选项E正确。‎ 故选ADE。‎ ‎21. 如图所示为一透明光学元件的示意图，图中ADBE为由圆弧和圆弧组成的圆环，O为该圆环的圆心，AB、DE是该圆环的两端，宽度均为d。单色光线垂直截面AB从B点射入，光线到达AD面时恰好发生全反射，经一次反射后由E点垂直DE截面射出。已知光在真空中的传播速度为c，求：‎ ‎(1)该光学元件的折射率n；‎ ‎(2)光线在该光学元件中的传播时间t。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)光路图如图所示 由几何关系可得：全反射的临界角，折射率为 解得折射率为 ‎(2)设，由几何关系可得 ‎，‎ 单色光线在玻璃中传播的路程为 传播时间 且有 解得