【物理】甘肃省白银市靖远县2019-2020学年高二下学期期末考试试题

【物理】甘肃省白银市靖远县2019-2020学年高二下学期期末考试试题

靖远县2019-2020学年高二下学期期末考试 物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分。考试时间90分钟。‎ 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。在每小题给出的四个选项中，第1~6小题只有一个选项正确，第7~10小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1.下列各组物理量中，全部是矢量的是 A.力、质量、加速度 B.速度、加速度、位移 C.位移、速度、时间 D.电流、磁通量、磁感应强度 ‎2.如图所示，线圈a、b间未接负载，磁铁向右运动时 A.线圈产生的感应电流从a流向b B.线圈产生的感应电流从b流向a C.线圈a端的电势高于b端的电势 D.线圈a端的电势低于b端的电势 ‎3.关于天然放射现象，下列说法正确的是 A.、β、三种射线在磁场中均能发生偏转 B.射线是由氦原子核衰变产生的 C.工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度 D.β射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的 ‎4.图示为一负点电荷产生的电场中的一条电场线。M、N是电场线上的两点。下列说法正确的是 A.M点的电场强度比N点的电场强度小 B.M点的电势比N点的电势高 C.同一电荷在M点的电势能一定比在N点的电势能小 D.正点电荷仅在电场力的作用下，从M点运动到N点的加速度和速度均减小 ‎5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为5：2，a、b两点间的电压u=100sin100πt(V)，R为可变电阻，理想电流表允许通过的最大电流为1A，则可变电阻R接入电路的最小阻值是 A.16Ω B.12Ω C.10Ω D.20Ω ‎6.用长为1.2m的细绳悬挂一质量为1kg的小球(视为质点)，将小球移至和悬点等高的位置使细绳自然伸直，放手后小球在竖直平面内运动，取小球在最低点时的重力势能为零，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。下列分析正确的是 A.小球从刚释放到运动至最低点的过程中一直处于失重状态 B.小球运动过程中动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为30W C.小球运动到最低点时对细绳的拉力大小为20N D.小球运动到最高点时速度和加速度均等于0‎ ‎7.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是 A.磁感线看不见，摸不到，但它是真实存在的 B.磁感线不能相交，在磁体内部的方向为从S极到N极 C.磁场中某点的磁感应强度的方向与该点磁感线的方向一定相反 D.在同一磁场中，磁感线越密的地方磁感应强度一定越大 ‎8.从t=0开始，用一水平拉力F拉静止在水平地面上、质量为1kg的小物块，小物块运动的加速度a随时间t的变化图像如图所示。取重力加速度大小g=10m/s2，小物块与水平地面间的动摩擦因数为0.1，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列分析正确的是 A.小物块在前2s内的位移大小为2m B.小物块在第2s末的速度大小为4m/s C.小物块在第4s末受到的水平拉力大小为4N D.小物块在前2s内受到的水平拉力大小为1N ‎9.2020年5月30日4时13分，我国在西昌卫星发射中心采取“一箭双星”方式，用“长征十一号”运载火箭成功将新技术试验卫星G星、H星发射升空，卫星顺利进人预定轨道，且均做匀速圆周运动，任务取得圆满成功。若G星的轨道半径是H星的k倍，则下列分析正确的是 A.G星与H星的线速度大小的比值为 B.G星与H星的运行周期的比值为k C.G星与H星的加速度大小的比值为k2 D.G星与H星的角速度大小的比值为 ‎10.如图甲所示，物块a、b间拴接一个压缩后被锁定的轻质弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中a物块最初与左侧固定的挡板相接触，b物块质量为1kg。现解除对弹簧的锁定，在a物块离开挡板后，b物块的v-t关系图像如图乙所示。则下列分析正确的是 A.a的质量为1kg B.a的最大速度为4m/s C.在a离开挡板后，弹簧的最大弹性势能为1.5J D.在a离开挡板前，a、b及弹簧组成的系统动量和机械能都守恒 第Ⅱ卷(非选择题 共60分)‎ 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第11~14题为必考题，每道试题考生都必须作答。第15、16题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎(一)必考题：共45分。‎ ‎11.(6分)在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是纸带上五个计数点，已知每两个相邻计数点间有四个点没有画出，打点计时器所用交流电源的频率为100Hz。‎ ‎(1)由图可知，D、E两点间的距离为________cm。‎ ‎(2)打C点时，小车的速度大小为_________m/s；小车运动过程中的加速度大小为__________m/s。(结果均保留两位有效数字)‎ ‎12.(9分)某实验小组要把一块电流表改装成电压表，遇到了两个问题：一是该电流表的表盘没有标注刻度数，但刻度均匀；二是内阻未知。通过对类似规格的电流表的参数比对，得到该电流表的满偏电流约为850μA，内阻约为100Ω。该组同学利用以下器材，通过下列步骤，完成了电压表的改装工作。‎ A.待测电流表G；‎ B.电流表A：量程0.6A，内阻约为0.1Ω；‎ C.电压表V：量程3V，内阻Rv=3kΩ；‎ D.电阻箱R2：最大阻值999Ω；‎ E.滑动变阻器R1：最大阻值5kΩ，额定电流0.1A；‎ F.电源：电动势3V，内阻约为1.5Ω；‎ G.开关两个S1、S2，导线若干。‎ ‎(1)步骤一：测定电流表的内阻。设计如图甲所示实验电路，请分析并补全以下操作：‎ ‎①将R1的滑片移至_________(填“a”或“b”)端；‎ ‎②仅闭合S1，调节R1，使电流表的指针满偏；‎ ‎③闭合S2，仅调节R2，使电流表的指针半偏，若此时电阻箱R2的阻值为110Ω，则电流表的内阻为______Ω。‎ ‎(2)步骤二：测定该电流表的满偏电流。设计如图乙所示实验电路，请分析并补全以下操作：‎ ‎①闭合开关，调节滑动变阻器R1，使电流表的指针满偏；‎ ‎②若此时电压表的示数为2.4V，则电流表的满偏电流为________μA。‎ ‎(3)步骤三：改装电压表。‎ 将此电流表改装为一个量程为1V的电压表，需要________(填“串联”或“并联”)一个_______Ω的定值电阻。‎ ‎13.(12分)如图所示，在足够大的光滑水平面上，质量M=3kg的长木板A的右端叠放着一个质量m'=2kg的小物块B(可视为质点)，小物块B与木板A之间的动摩擦因数μ=0.1。在木板A的左端正上方固定点O，用长R=1.6m、不可伸长的轻绳悬挂质量m=1kg的小球(视为质点)，现将轻绳拉直使其与水平方向成θ=30°角，由静止释放小球，此后，小球与木板A发生弹性碰撞(时间极短)，最后小物块B恰好能滑到木板A的左端。取g=10m/s2。求：‎ ‎(1)小球与木板A碰撞后瞬间，木板A的速度大小；‎ ‎(2)木板A的长度。‎ ‎14.(18分)如图所示，在纸面内有一圆心为O、半径为R的圆，圆形区城内存在斜向上的匀强电场，电场强度大小未知，区域外存在垂直于纸而向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点垂直于OP射出，从圆上Q点指向圆心方向(垂直电场方向)射入匀强电场，并从N点射出电场。已知ON与PO延长线的夹角θ=30°，Q点到OP的距离为R，不计粒子重力。求：‎ ‎(1)粒子从Q点射入电场时的速度大小；‎ ‎(2)匀强电场的电场强度大小和粒子从N点射出电场时的速度大小。‎ ‎(二)选考题：共15分。请考生从给出的15、16两题中任选一题作答。如果多答，则按所答的第一题计分。‎ ‎15.【选修3-3】(15分)‎ ‎(1)(5分)下列说法正确的是_________(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ A.对气体做功可以改变其内能 B.破镜不能重圆，是因为分子间有斥力作用 C.一定质量的理想气体，若体积不变，当分子热运动变得剧烈时，压强一定变大 D.一定量的理想气体，若压强不变，当体积增大时，它一定从外界吸热 E热量只能自发地从内能多的物体传递到内能少的物体，不能反向传递 ‎(2)(10分)如图所示，右端开口、左端封闭的竖直U形玻璃管(管壁厚度不计)两边粗细不同，粗玻璃管半径为细玻璃管半径的2倍，两管中装人高度差为5cm的水银，左侧封闭气柱长为10cm，右侧水银面距管口为5cm。现将右管口封闭，并给右管内气体加热，缓慢升高其温度，直到两管水银面等高，该过程中左管内的气体温度不变。已知外界大气压强为76cmHg、环境温度为300K。求：‎ ‎(i)两管水银面等高时右侧气体的压强；‎ ‎(ii)两管水银面等高时右管内气体的热力学温度(结果保留一位小数)。‎ ‎16.【选修3-4】(15分)‎ ‎(1)(5分)一列简谐横波在t=1s时的波形图如图所示，a、b、c分别为介质中的三个质点，其平衡位置分别为xa=0.5m、xb=2.0m、xc=3.5m。此时质点b正沿y轴负方向运动，且在t=1.5s时第一次运动到波谷。则下列说法正确的是__________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ A.该波沿x轴正方向传播 B.该波的传播速度大小为1m/s C.质点a与质点e的速度始终大小相等、方向相反 D.质点c的振动方程为(m)‎ E.每经过2s，质点a通过的路程都为1.6m ‎(2)(10分)如图所示，直角三棱镜斜边AC长40cm，∠A=60°，一束细单色光从AC边上的D点平行于BC边射入三棱镜，折射后恰好射到BC边的中点，CD长10cm，求：‎ ‎(i)三棱镜对该光的折射率n；‎ ‎(ii)该光束从三棱镜中射出时的折射角θ。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ B D C D A B BD AC AD BC ‎11.(1)1.30(2分) (2)0.20(2分) 0.80(2分)‎ ‎12.(1)①a(2分) ③110(2分) (2)②800(2分) (3)串联(1分) 1140(2分)‎ ‎13.解：(1)小球从C点下落的高度 (1分)‎ 由机械能守恒定律得： (1分)‎ 小球与木板A碓撞辻程幼量守恒，机械能守恒，则有：‎ ‎ (2分)‎ ‎ (2分)‎ 解得：=-2m/s，=2m/s 所以小球与木板A碰撞后瞬间，木板A的速度大小为2m/s。 (1分)‎ ‎(2)小球与木板A碰撞后，物块B与木板A作用过程动量守恒，有 ‎ (1分)‎ ‎ (2分)‎ 解得：木板A的长度l=1.2m (2分)‎ ‎17.解：(1)粒子的运动轨迹如图所示，设OQ与OP的夹角为，由几何关系可知：‎ ‎ (2分)‎ 解得：=60° (1分)‎ 由几何关系可知，粒子在磁场中运动的轨道半径r=R (1分)‎ 粒子在磁场中运动由洛伦兹力提供向心力，则有 ‎ (2分)‎ 解得： (2分)‎ ‎(2)粒子在电场中做类平抛运动，因为θ=30°，所以。∠QON=90° (1分)‎ 由几何关系可知：‎ ‎ (2分)‎ ‎ (1分)‎ ‎ (2分)‎ 解得： (1分)‎ 粒子在Q点到N点的运动过程中，由动能定理，有 ‎ (2分)‎ 解得： (1分)‎ ‎15.【选修3-3】‎ ‎(1)ACD(5分)‎ ‎(2)解：(i)两管水银面等高时，管内气体压强相等；因粗玻璃管半径为细玻璃管半径的2倍，所以左管横截面积是右管的4倍，当右管水银面下降4cm，左管水银面上升1cm时，两水银面等高。左管内气体做等温变化，则有 (2分)‎ ‎ (2分)‎ 其中+5cmHg=81cmHg，=10cm，=9cm 解得：=90cmHg。 (1分)‎ ‎(ii)对右管内气体，由理想气体的状态方程可知 ‎ (2分)‎ 其中=76cmHg，=5cm，=300K，=90cmHg，=9cm (1分)‎ 解得：=639.5K。 (2分)‎ ‎16.【选修3-4】‎ ‎(1)BCE(5分)‎ ‎(2)解：(i)作出光路如图所示，由几何关系可知，该光束的人射角i=60°(1分)‎ 设E为BC边的中点，则CE长10cm 该光在D点折射时的折射角r=30°(1分)‎ 由折射定律可得折射角 ‎ (2分)‎ 解得：n=。(1分)‎ ‎(ii)由边角关系可知，光束在BC边上的入射角=60° (1分)‎ 光束在三棱镜中的临界角的正弦值 (1分)‎ 由于入射角大于临界角C，光東在BC边上发生全反射 (1分)‎ 由边角关系可知，光東在AB边上折射时的入射角i2=30° (1分)‎ 由折射定律可得折射角的正弦值 解得：θ=60°(1分)‎