安徽省宣城市2020学年高二物理下学期期末考试试题

安徽省宣城市2020学年高二物理下学期期末考试试题

宣城市2020学年度第二学期期末调研测试 ‎ 高二物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间100分钟。‎ 注意事项 ‎1.考生务必将自己的姓名、统考考号、考试科目涂写在答题卡上。‎ ‎2.每小题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。不能答在试卷上。‎ ‎3.考试结束后，考生将答题卷和答题卡一并交回。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共40分）‎ 一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分。有选错的得0分。）‎ ‎1.在物理学发展过程中，观测、实验假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述不符合史实的是 A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系 B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流 D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 ‎2.如图所示，在直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为IA和IB，∠A=30°，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度 ‎，k为比例系数，R为该点到导线的距离，I为导线的电流强度。当一电子在C点的速度方向垂直纸面向外时，所受洛伦兹力方向垂直BC向下，则两直导线的电流强度IA和IB之比为 A. B. C. D.4‎ ‎3.如图甲所示，一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，将一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，用米尺测量甲、乙之间的距离x。与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间T。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，作出的图象如图乙所示。由此可以得出 A.滑块经过光电门乙的速度大小为V0‎ B.滑块经过甲、乙两光电门最长时间为T0‎ C.滑块运动的加速度的大小 D.图线下所围的面积表示物体由静止开始下滑至光电门乙的位移大小 ‎4.如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t ‎=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒AB由静止开始沿导轨向上运动，导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于棒的运动速度V，外力F、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是 ‎5.北京时间2020年4月10日21点整，全世界的太空迷们翘首以盼，人类首张黑洞照片即将揭开神秘面纱。黑洞究竟长什么样？物理和天文学者眼里的黑洞和普通人看到的有什么不一样呢？如图甲所示是M87星系中心的超大质量黑洞的模拟图像。中间的黑色区域是黑洞的剪影。人类首次发现的引力波就来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，黑洞A的质量大于黑洞B的质量，引力常量为G，则 A.黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径 B.黑洞A的线速度一定大于黑洞B的线速度 C.若两个黑洞间的距离为L，其运动周期为T，则两个黑洞的总质量为 D.随着两个黑洞间的距离L在减小，其运动的角速度在减小 ‎6.如图所示，半圆槽MABCN在竖直面内，M点、N点是半圆的水平直径的两个端点，O点是半圆圆心，OB为竖直半径，A、C为半圆周上的两点，两点连线AC垂直平分OB。现有三个小球a、b、c，先从M点水平向右先后抛出a、b两小球，两球依次落在A、B两点；再从P点水平向右抛出c球（P是直径MN上的某一点），c球恰好垂直圆周击中C点，则下列说法中正确的是 A.a、b、c三球的下落时间之比为1∶2∶1‎ B.c球抛出点P有可能与M点重合 C.a、b、c三球的平抛初速度之比为 D.a、b、c三球的机械能之比为 ‎7.半径R=4cm的圆盘可绕圆心O水平转动，其边缘有一质量m=1kG的小物块（可视为质点），若物块随圆盘一起从静止开始加速转动，其向心加速度与时间满足，物块与圆盘间的动摩擦因数为0.5，则 A.2s末圆盘的线速度大小为0.4m/s B.2s末物块所受摩擦力大小为4N C.物块绕完第一圈的时间为 D.物块所受摩擦力方向指向圆心O ‎8.如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和滑轮轴的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中 A.地面对斜面体的摩擦力不变 B.斜面体所受地面的支持力一定变大 C.水平力F一定变大 D.物体A所受斜面体的摩擦力不一定变大 ‎9.如图所示，匀强电场中有一等腰三角形ABC，一个带电荷量q=－3×10－6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.8×10－5J，由B移到C的过程中电场力做功9×10－6J，∠ABC=∠CAB=30°，BC=2m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，下列说法正确的是 A.B、C两点的电势差UBC=3V B.电场强度的方向平行于AB C.负电荷由C移动到A的过程中，电势能增加 D.该电场的场强为1V/M ‎10.如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是 A.电阻R两端电压的最大值为 B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为 C.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为 D.线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为 第Ⅱ卷（非选择题 共60分）‎ 二、实验题（共2小题，共计15分）‎ ‎11.（5分）某同学在探究合外力一定，物体的加速度与质量的关系时，采用图甲所示的装置及数字化信息系统获得了小车的加速度a与小车质量M（包括所放砝码及传感器的质量）的对应关系图象，如图乙所示。实验中所挂钩码的质量用m表示，且质量为30g，实验中选用的是不可伸长的轻绳和光滑的轻质定滑轮。‎ ‎（1）下列说法中正确的是 。‎ A.本实验需要平衡摩擦力，且平衡摩擦力时把靠近滑轮的一侧垫高 B.平衡摩擦力时不挂钩码 C.平衡摩擦力后小车的合力为绳子上的拉力 D.本实验不需要满足 ‎（2）由图乙可知，图线不过原点O，原因是 。‎ ‎（3）该图线的初始段为直线，该段直线的斜率最接近的数值是 。‎ A.30 B.0.3 C.20 D.0.2‎ ‎12.（10分）利用图（a）所示的电路测量电源的电动势和内阻。图（a）中的电流传感器和电压传感器均相当于理想电表，Rx为阻值未知的定值电阻。调节滑动变阻器R的滑动端到某个位置，闭合开关S1，再将开关S2分别接通电路中的c、d两点，由传感器采集电流、电压；重复以上过程，采集多组电流、电压数值，通过计算机绘制出两条图象如图（b）所示。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）图（a）中，开关闭合前，滑动变阻器R的滑动端应置于 端（选填“a”或“b”）。‎ ‎（2）根据图（b）可得电源的电动势E= V，内阻r= Ω，定值电阻的阻值Rx= Ω（均保留2位有效数字）。‎ ‎（3）两图线交点的纵、横坐标之积可以表示 。（填正确答案标号）‎ A.电源的输出功率 B.滑动变阻器R消耗的电功率 C.定值电阻Rx消耗的电功率 D.电源内阻消耗的电功率 三、计算题（共4小题，第13题8分，第14题10分，第15题12分，16题15分，共计45分，解答需要写出必要的过程，只给出结果的不得分）‎ ‎13.（8分）如图，一长为L的长方形木块在水平面上以加速度a做匀加速直线运动。A、B之间有一定的距离，木块前端P先到达A点，之后经过t1时间整个木块通过了A点，而前端P到达B点后，整个木块通过B点所用时间则为t2。求：‎ ‎（1）木块通过位置A时的平均速度大小；‎ ‎（2）木块前端P在A、B之间运动所需时间。‎ ‎14.（10分）如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆ABCD光滑，内圆的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑。一质量m=0.2kg的小球从轨道的最低点A处以初速度v0向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径R=0.2m，取g=10m/s2。‎ ‎（1）若要使小球始终紧贴着外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少？‎ ‎（2）若v0=3M/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力FC ‎=2N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？‎ ‎（3）若v0=3.1m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？（保留三位有效数字）‎ ‎15.（12分）如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒AB置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。‎ ‎（1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；‎ ‎（2）求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；‎ ‎（3）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J，求流过电阻R的总电荷量q。‎ ‎16.（15分）如图所示，M、N为两平行金属板，其间电压为U。质量为m、电荷量为＋q的粒子，从M板由静止开始经电场加速后，从N板上的小孔射出，并沿与ab垂直的方向由d点进入△abc区域。不计粒子重力，已知bc=l，∠c=60°，∠b=90°，ad=。‎ ‎（1）求粒子从N板射出时的速度v0；‎ ‎（2）若abc区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，要使粒子不从ac边界射出，则磁感应强度应为多大？‎ ‎（3）若abc区域内存在平行纸面且垂直bc方向的匀强电场，要使粒子不从ac边界射出，电场强度应为多大？‎ ‎ ‎