湖北省恩施州2019-2020学年高二上学期期末考试物理试卷

湖北省恩施州2019-2020学年高二上学期期末考试物理试卷

物理试题 ‎ 时间： 90分钟 满分：100分 一、选择题（共12小题，每题4分，共48分，其中1-8题为单项题，9-12题有两个或两个以上的选项正确，选不全得2分，选错不得分）‎ ‎1.最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。设火箭加速上升的过程可视为初速度为零的匀加速直线运动，则加速阶段火箭的动量（ ）‎ A．与发动机的推力成正比 B．与它的位移成正比 C．与它所经历的时间成正比 D．与它的动能成正比 ‎2.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（ ）‎ A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C．质点加速度的方向不一定与该恒力的方向相同 D．质点单位时间内速率的变化量总是不变 a b c x y O ‎3.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则 A．a的飞行时间比b的长 B．b和c的飞行时间相同 C．a的水平速度比b的小 D．b的初速度比c的小 ‎4.利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（ ）‎ A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）‎ B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 ‎5.匀强磁场中水平放置两平行光滑金属导轨MN、PQ，导轨平面与磁场方向垂直，且导轨电阻不计，如下图所示。现在导轨的一端固定一电阻为R的金属杆AB，在AB杆的右侧放置一电阻为2R的金属杆CD，AB、CD均与导轨垂直，用一力水平F向右拉CD杆，使其向右匀速运动，下列说法正确的是（）‎ A.回路中感应电流的方向沿逆时针方向 B.金属导轨MN、PQ相互排斥。‎ C. 固定装置对AB的作用力的大小为F，方向与CD杆运动的方向相同 D. 由于AB杆、CD杆两端的电压相同，故流过AB杆、CD杆的电流之比为2:1‎ ‎6.已知地球是一个巨大的磁场，且地磁场的南北极与地理的南北极大致相反，地磁场的存在对地球上的生物起到了很好的保护作用，现有一束带负电的粒子流垂直于地球表面射向赤道上空，从沿粒子束运动方向的角度看，则该束离子将（ ）‎ A.向东偏转 B.向西偏转 C.向南偏转 D.向北偏转 ‎7.一理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为，原、副线圈的匝数比为n1:n2，在原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k=，则（ ）‎ A. U=66V n1:n2 =3:1 B.U=22V n1:n2 =2:1 ‎ C. U=66V n1:n2 =2:1 D.U=22V n1:n2 =3:1 ‎ ‎8.如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处以2mgR的初动能开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，则最高点距离ab所在水平面的高度和最高点的瞬时速度（ ）‎ A．4R, 0‎ B．4R, ‎ C．5R, ‎ D．5R, ‎ ‎9.如图所示，一带点液滴静止在两极板正对的平行板电容器中间，电容器上极板带正电、下极板带负电。现将极板错开少许，由此可判断（ ）‎ A. 液滴带正电 B. 液滴带负电 C. 液滴将向上运动 D. 液滴将向下运动 ‎10‎ ‎.甲、乙两车从同一时刻，向同一方向行驶，其v-t图像如下图所示，若甲乙两车在t=2s时相遇，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 乙车加速运动时的加速度比甲车的加速度大 B. 在t=2s之前，甲车在前，乙车在后 C. 在t=4s时，甲乙两车再次相遇 D. 在t=0时，甲乙两车的距离为4m ‎11．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（ ）‎ A．电场强度的大小为2.5V/cm B．坐标原点处的电势为1V C．电子在a点的电势能比在b点的低7eV D．电子从b点运动到c点，电场力做功为-9eV ‎12.一粗糙斜面静止在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。有三根细绳，其结点为O，其中一细绳跨过滑轮与斜面上的物块A相连，另一细绳下端悬挂B物块，现用一水平力F拉住第三根细绳，使O点与滑轮的连线跟竖直方向成60o角，系统处于静止状态。保持O点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力F的方向直至竖直。已知系统中各物体始终保持静止，则在此过程中( )‎ A．拉力F的大小可能与水平状态时的值相同 B．物块A所受细绳的拉力大小一定一直增加 C．地面对斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．物块A所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大 二、实验题（共15分）‎ ‎13.（6分）图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下：‎ ‎ ①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d．用米尺测量两光电门之间的距离s；‎ ‎ ②调整轻滑轮，使细线水平；‎ ‎③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△t A和△t B，求出加速度a：‎ ‎④多次重复步骤③．求a的平均值ā ‎⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数µ ‎ 回答下列问题：‎ ‎ (1)测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图(b)所示，其读数为 cm。‎ ‎ (2)物块的加速度a可用d、s．和△t A和△t B表示为a= 。‎ ‎(3)动摩擦因数µ可用M、m、ā和重力加速度g表示为µ= 。 ‎ ‎(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于 (填“绝对误差”、“相对误差”、“偶然误差”或“系统误差”)。‎ ‎14.（9分）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；、、、和是固定电阻，是可变电阻；表头的满偏电流为250，内阻为。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆挡。‎ ‎（1）图（a）中的A端与__________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。‎ ‎（2）关于的使用，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）。‎ A．在使用多用电表之前，调整使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 ‎（3）根据题给条件可得__________，__________。‎ ‎（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为__________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为__________。（结果均保留3位有效数字）。‎ 三、计算题（共22分，解答时请写出必要的文字说明、必须的方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分）‎ ‎15.（10分）如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy平面）向里的磁场。在区域，磁感应强度的大小为；区域，磁感应强度的大小为（常数）。一质量为m、电荷量为的带电粒子以速度从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求（不计重力）‎ ‎（1）此过程粒子运动的时间；‎ ‎（2）粒子与y轴交点与O点间的距离。‎ ‎16.（12分）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：‎ ‎（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；‎ ‎（2）小球到达A点时动量的大小；‎ ‎（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。‎ 四、选考题（共15分，17题为选修3-3考生选做，18题为选修3-4考生选做，考生请选其中一题作答）‎ ‎（选修3-3选考题）17.‎ ‎（1）（多选，共5分，选对一个选项得2分，选对2个选项得4分，选对3得5分，选错一个选项扣3分）能量守恒定律告诉我们，在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的。然而，无数事实告诉我们，并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能够发生，下列说法正确的是（ ）‎ A.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机 B.第二类永动机不违反能量守恒定律 C.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机 D.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 E.气体向真空的膨胀是不可逆的 ‎（2）（10分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。‎ ‎1）求细管长度；‎ ‎2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。‎ ‎（选修3-4选考题）18.‎ （1） ‎（多选，共5分，选对一个选项得2分，选对2个选项得4分，选对3得5分，选错一个选项扣3分）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的有（ ）‎ A.该波沿-x方向传播，波速为1m/s B.质点a经4s振动的路程为4m C.此时刻质点a的速度沿+y方向 D.此时刻质点a的速度沿-y方向 E.质点a在t=2s时的速度为0‎ ‎（2）（10分）一半径为R=10cm的半球形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下图所示。图中O为圆心，MN为竖直方向的直径。有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线从玻璃砖的右侧射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O点的距离为h=6cm时，从玻璃砖右侧射出的光线刚好消失。已知光在真空中的速度为c=3×108‎ m/s，则：‎ ‎1）此玻璃的折射率为多少？‎ ‎2）若h=5cm，求光在玻璃砖中传播的时间。‎ 物理参考答案 一、 选择题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ C B B D A B A D BD AB AB AD 二、 实验题 ‎13.（1）0.960cm （2）（3） ‎ ‎（4）系统误差 ‎14.（1）黑 （2）B （3）160，3520 ‎ ‎（4），，‎ 三、 计算题 ‎15.（1）解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力设在区域，粒子做匀速圆周运动的半径为，周期为则 ‎ ①‎ ‎ ②‎ 由①②可得 ‎ ③‎ 设在区域，粒子做匀速圆周运动的半径为，周期为则 ‎ ④‎ ‎ ⑤‎ 由④⑤可得 ‎ ⑥‎ 粒子运动的轨迹如图所示，在两磁场中运动的时间分别为二分之一周期 故运动时间为 ‎ ⑦‎ 由③⑥⑦可得 ‎ ⑧‎ ‎（2）解：如图所示，粒子与点间的距离为在两磁场中圆周运动的直径之差，即距离为 ‎ ⑨‎ 由①④可得 ‎ ⑩‎ ‎ ⑪‎ 由⑨⑩⑪可得 ‎ ‎ ‎16.‎ 解析（1）设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F。由力的合成法则有 ‎①‎ ‎②‎ 设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得 ‎③‎ 由①②③式和题给数据得 ‎④‎ ‎⑤‎ 由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得，小球在A点的动量大小为 ‎⑨‎ ‎（3）小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g。设小球在竖直方向的初速度为，从C点落至水平轨道上所用时间为t。由运动学公式有 ‎⑩‎ 由⑤⑦⑩式和题给数据得 一、 选考题 17. ‎（1）BDE ‎（2）设细管的长度为l，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1。由玻意耳定律有 pV=p1V1①‎ 由力的平衡条件有 p=p0–ρgh③‎ 式中，p、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。由题意有 V=S（L–h1–h）④‎ V1=S（L–h）⑤‎ 由①②③④⑤式和题给条件得 L=41cm⑥‎ ‎（2）设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖–吕萨克定律有 ‎⑦‎ 由④⑤⑥⑦式和题给数据得 T=312K⑧‎ 18. ‎（1）ADE ‎（2）①n = ②t = ×10-8s