广东省潮州市2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

广东省潮州市2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

广东省潮州市2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析） ‎ 二、选择题：‎ ‎1.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断(　　)‎ A. 在A、C时刻线圈处于中性面位置 B. 在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 C. 从A～D线圈转过的角度为2π D. 若从O～D历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变了100次 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 圈在中性面上磁通量最大，感应电动势与感应电流均为零；线圈在平行于磁场位置（垂直于中性面处）穿过线圈的磁通量为零，感应电动势与感应电流最大；在一个周期内，电流方向改变两次，根据图象分析答题．‎ ‎【详解】由图象可知，在B、D时刻，感应电流为零，此时线圈位于中性面上，穿过线圈的磁通量最大，A、C时刻感应电流最大，此时线圈与中性面垂直，磁通量为零，故AB错误；‎ 从A到D，经历个周期，线圈转过的角度为，故C错误；‎ 由图象可知，从O～D是一个周期，如果经历时间为0.02s，则1s是50个周期，电流方向改变100次，故D正确．‎ ‎2.1998年6月18日，清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验。在碰撞过程中，关于安全气囊对驾驶员保护作用的说法正确的是 A. 减小了驾驶员的动量变化量 B. 减小了驾驶员的动量变化率 C. 减小了驾驶员受到撞击力的冲量 D. 延长了撞击力的作用时间，从而使得驾驶员的动量变化量更大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 分析碰撞前后的动量变化关系，明确动量变化率的变化，再根据动量定理分析冲击力的变化；‎ ‎【详解】在碰撞过程中，人的动量的变化量是一定的，而用安全气囊后增加了作用的时间，根据动量定理可知，可以减小驾驶员受到的冲击力，即减小了驾驶员的动量变化率，故B正确，A、C、D错误；‎ 故选B。‎ ‎3.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是（ ）‎ A. 射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线强 B. 氡的半衰期为天，个氡原子核经过天后就一定只剩下个氡原子核 C. 衰变成要经过次衰变和次衰变 D. 放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、射线的实质是电子流，射线的实质是电磁波，射线的穿透本领比较强，故A错误；‎ B、半衰期对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故B错误；‎ C、因为衰变的质量数不变，所以衰变的次数，在衰变的过程中电荷数总共少，则衰变的次数，故C错误；‎ D、衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎【点睛】射线的实质是电子流，射线的实质是电磁波；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用；根据电荷数守恒、质量数守恒确定衰变和衰变的次数；衰变的电子来自原子核中的中子转化为质子时产生的。‎ ‎4.下列四个选项中的各点电荷互不影响且所带电荷量的绝对值均相同，电荷的电性以及在坐标系中的位已经标出，则坐标原点O处电场强度最大的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设电量为q点电荷在O点产生的场强大小为E，‎ A图中坐标原点O处电场强度是正点电荷产生的，原点O处电场强度大小为E；‎ B图中坐标原点O处电场强度是第一象限正点电荷和第二象限负点电荷叠加产生，坐标原点O处电场强度大小等于E。‎ C图中第一象限和第三象限正点电荷产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度是负点电荷产生的，原点O处电场强度大小为E；‎ D图中第一象限和第三象限产生电场相互抵消，第二象限和第四象限产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度为0。‎ 所以坐标原点O处电场强度最大的是B。‎ A.A图中坐标原点O处电场强度不是最大，选项A错误；‎ B. B图中坐标原点O处电场强度最大，选项B正确；‎ C. C图中坐标原点O处电场强度不是最大，选项C错误；‎ D. D图中坐标原点O处电场强度不是最大，选项D错误；‎ ‎5.用某种单色光照射某金属表面，没有发生光电效应，下列做法中有可能发生光电效应的是（ ）‎ A. 增加照射时间 B. 改用波长更长的单色光照射 C. 改用光强更大的单色光照射 D. 改用频率更高的单色光照射 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 因为光电效应的发生是瞬时的，所以增加照射时间也不会发生光电效应，故A错误；用单色光照射金属表面，没有发生光电效应，换用波长较长一些的单色光，频率变小，更不会发生光电效应．故B错误；增大单色光的强度也不会发生光电效应，故C错误；改用频率更高的单色光照射，增加了光子的能量，所以有可能发生光电效应，故D正确。所以ABC错误，D正确。‎ ‎6.某电站输送的电功率是500kW，当采用10kV电压输电时，安装在输电线路起点的电度表和终点的电度表一昼夜读数相差1200kW·h(即1200度)，则下列说法正确的是 A. 输电电流为50A B. 输电线损失的电能占输送电能的20%‎ C. 输电线的电阻20Ω D. 若采用20kV电压输电，相同时间内输电线损失的电能将变为原来的一半 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据P=UI可知，，故A正确；‎ B.某电站一昼夜输送的电能是500kW×24h=12000kW•h，损失电能为1200kW•h，输电线损失的电能占输送电能的10%，故B错误；‎ C.根据P=I2r，解得，故C正确；‎ D.若采用20kV电压输电，电压升高为原来的2倍，电流减小为原来的，根据P=I2r，相同时间内输电线损失的电能将变为原来的，故D错误；‎ ‎7.在空间存在甲、乙两分子，甲分子在O点，以O点为原点建立如图的坐标系，在x轴上取a、b、c、d四点，现将乙分子从a点静止释放，在靠近甲分子的过程中描绘出分子力与分子间距离的关系图线，则关于乙分子的运动，下列叙述正确的是 A. a到b加速度增大、速度增大，b到c加速度减小，速度减小 B. a到c做加速运动，到达c时速度最大 C. a到c过程中，两分子间的分子势能一直减小 D. c到d的过程中，分子引力减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.分子在a、c点之间受引力，故分子开始做加速运动，c 点后，分子力变成了斥力，分子开始减速；故从a到c分子一直做加速运动，到达c点时速度最大，故A错误，B正确；‎ C.乙分子由a到c的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故C正确；‎ D.由c到d过程中，分子之间的距离减小，所以分子引力一直增大，故D错误；‎ ‎8.某一密闭理想气体，在两种不同体积存在两个等容变化过程，这两个等容过程如下图p-t图像中的①、②所示。则相对应的V-T图像或p-V图像可能是下图中的 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】BC.因为①、②两过程均为等容变化过程，而BC两图中体积V变化，故BC错误；‎ AD.根据p-t图象画出压强p随热力学温度T变化的p-T图象，如图所示，‎ 设两个过程的体积分别为V1和V2，根据理想气体的状态方程可得：=C，其中C为一定值，整理得：，可知斜率越大，体积V越小，所以：V1＜V2；故AD正确。‎ 三、非选择題：‎ ‎9.用如图所示的装置来验证动量守恒定律。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计，当其上方挡光条到达光电门D(或E)，计时器开始计时；挡光条到达光电门C(或F)，计时器停止计时。实验主要步骤如下：‎ a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；‎ b.给气垫导轨通气并调整使其水平；‎ c.调节光电门，使其位置合适，测出光电门C、D间的水平距离L；‎ d.A、B之间紧压轻弹簀(与A、B不粘连)，并用细线拴住，如图静置于气垫导轨上；‎ e.烧断细线，A、B各自运动，弹簧恢复原长前A、B均未到达光电门，从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间tA、tB。‎ ‎(1)A弹开后在两光电门间运动的速度大小是__________(用题中所给的字母表示)。‎ ‎(2)实验中还应测量的物理量x是______________(用文字表达)。‎ ‎(3)利用上述测量的数据，验证动量守恒定律的表达式是：________________(用题中所给的字母表示)。‎ ‎(4)利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________字母表示)。(用题中所给的字母表示)‎ ‎【答案】 (1). (2). 光电门E、F间的水平距离 (3). (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.由于阻力极小，A被弹开后在DC间做匀速直线运动，所以A的速度为 第二空.同样B也在EF间做匀速直线运动，所以还需测量EF之间的距离x，这样B弹开后的速度；‎ 第三空.烧断后动量若守恒，则有：mAvB-mBvB=0，所以要验证式子是：；‎ 第四空.根据能量守恒弹簧所具有的弹性势能。‎ ‎10.某些园体材料受到外力后除了产生形变之外，其电阻率也发生了变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板象电阻Rx的压阻效应，已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：‎ A.电源E(3V，内阻约为3Ω)‎ B.电流表A1(0.6A，内阻r1约为3Ω)‎ C.电流表A2(0.6A，内阻r2=6Ω)‎ D.开关S ‎(1)为了较准确地测量电阻Rx阻值，图甲中虚线圆框①内应该接电流表___________虚线圆框②内应该接电流表______________。(选填“A1”或“A2”)‎ ‎(2)在电阻Rx上加个竖直向下的力F，闭合开关S，记下虚线圆框①内电表的读数I1，虚线圆框②内电表的读数I2。某次测量时I2为I1的1.5倍，I2的示数如图乙所示，其读数为_________A，此时Rx=________(计算结果保留两位有效数字)。‎ ‎(3)改变力的大小，得到不同的Rx值，绘出Rx-F图像如图丙所示。则当F竖直向下时，Rx与所受压力F的数值关系是Rx=__________。(各物理量单位均为国际单位)‎ ‎【答案】 (1). A2 (2). A1 (3). 030 (4). 12Ω (5). 16－2F ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.第二空.根据伏安法测电阻的原理，必须要测出Rx的电压和电流，但题中未给电压表但A2的内阻已知，则利用电流表A2测电压，A1直接测电流；‎ 第三空.第四空.由图乙示数及电流表的量程可以读得I2=0.30A．则I1=0.06A，所有以电阻 ；‎ 第五空.从图丙看出图象是一条直线，根据直线方程Rx=16+kF，而k=-=-2，所以Rx随F的变化关系是：Rx=16-2F。‎ ‎11.如图甲，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为1.0m，左端连接阻值R=4.0Ω的定值电阻；匀强磁场磁感应强度B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下；质量m=0.2kg.长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好。t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力，杆运动的v-t图象如图乙所示。除定值电阻及金属杆外其余电阻不计，求：在t=2.0s时电阻R的功率及外力的大小和方向。‎ ‎【答案】P=0.16W F=0.3N，方向水平向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】根据v-t图象可知t=2.0s时，金属杆的速度大小为2.0 m/s，此时金属杆产生的感应电动势 ‎①‎ 回路中产生的感应电流②‎ 电阻R的功率③‎ 由运动学公式得其加速度大小④‎ 金属杆受到的安培力大小⑤‎ 由牛顿第二定律有 ⑥‎ 联立①~⑥式解得P=0.16W ；F=0.3N，方向水平向左 ‎12.如图所示，半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内，与光滑绝缘水平面平滑连接。D点在水平面的最右端，N点在D点的正下方水平地面上。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向垂直纸面向外。两个质量均为m=2.0×10-6kg的小球a和b，a球绝缘不带电，b球带q=1.0×10-5C的正电，并静止于水平面右边缘处口将a球从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到，D点与b球发生弹性正碰。碰撞时间极短。b碰后b球水平飞入复合场，并做匀速圆周运动后落在地面上的P点。己知D处距地面的C高度h=1.2m，a、b均可视为质点。(重力加速度g=10m/s2)求：‎ ‎(1)b球碰撞后瞬间速度的大小；‎ ‎(2)电场强度的大小；‎ ‎(3)b球落点P与N点之间的距离。‎ ‎【答案】（1）4m/s （2）2N/C （3）0.69m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设a球到D点时的速度为va，根据动能定理 解得：=4m/s 对a、b球组成的系统，根据动量守恒定律及机械能守恒定律可得 解得：=4m/s ‎（2）由b球在复合场中做匀速圆周运动，可得 解得E=2N/C ‎（3）由洛仑兹力提供向心力，得 解得：r=0.8m 由几何关系可知 ‎(h-r)2+（SNP）2=r2‎ 解得：SNP=m=0.69m ‎【物理一选修3-3】‎ ‎13.以下说法正确的是________‎ A. 液体表面张力有使液面收缩到最小的趋势 B. 晶体的各向异性是指沿不同方向其物理性质不同 C. 气体从外界吸收热量，其内能可能减小 D. 花粉颗粒在水中做布朗运动反映了花粉分子在不停地做无规则运动 E. 在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由于表面分子较为稀疏，故液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，表面张力有使液面收缩到最小的趋势。故A正确；‎ B.晶体的各向异性是指沿不同方向其物理性质不同，如导热或导电的性质；故B正确；‎ C.根据热力学第一定律△U=W+Q，气体从外界吸收热量，如果对外做功，则其内能可能减小，故C正确；‎ D.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是液体分子做无规则运动的反映，不是微粒内部分子是不停地做无规则运动的反应，故D错误；‎ E.气体对容器壁的压强是气体分子撞击器壁产生的，与超重失重无关，故E错误。‎ ‎14.如图，一端封闭而另端开口的玻璃管总长L=50cm，初始时玻璃管开口向下竖直静止放置，管中有段高h=15cm的水银柱封闭了一段长L1=30cm空气柱。现将玻璃管缓慢施转至开口向上的竖直位置，此过程没有发生气体及水银泄漏，已知大气压强为75cmHg，外界温度为27℃。‎ ‎（1）求旋转后稳定时管中封闭空气柱的长度；‎ ‎（2）此后对管中封闭气柱缓慢加热，同时从开口处缓慢注入水银，使得封闭气柱的长度保持不变，求当水很刚好注满到管口时封闭气柱的温度。‎ ‎【答案】（1）20cm（2）77℃‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设水银密度为ρ，重力加速度大小为g．初始时封闭气柱的压强 开口向上时封闭气柱的压强 由玻意耳定律得：‎ 代入数据解得：L2＝20cm ‎（2）水银刚好注满到管口时封闭气柱的压强 根据查理定律有：‎ 解得：=350K 或=77℃‎ ‎【物理一选修3-4】‎ ‎15.下列说法正确的是（ ）‎ A.在摆角很小时单摆的周期与振幅无关 B.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力频率 C.真空中两列同向运动的光束,以其中一光束为参考系,另一光束是以光速c向前运动的 D.变化的电场一定能产生变化的磁场 E.两列波相叠加产生干涉现象,振动加强区域与减弱区域应交替出现 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ 单摆周期与振幅无关，A正确；受迫振动的频率等于驱动率的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时即共振，B错误；根据光束不变原理，可知以其中一光束为参考系，另一光束是以光速c向前运动的，C正确；均匀变化的电场产生稳定的磁场，D错误；两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域与减弱区域间隔出现，这些区域位置不变，E正确．‎ ‎16.彩虹的产生原因是光的色散，如图甲所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，光通过一次折射进入水珠，在水珠内进行一次反射后，再通过一次折射射出水珠．现有一单色光束以入射角θ1＝45°射入一圆柱形玻璃砖，在玻璃砖内通过一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃砖，如图乙所示，已知射出光线与射入光线的夹角φ＝30°，光在真空中的速度为c，求：‎ ‎①该单色光的折射率；‎ ‎②该单色光在玻璃中传播速度的大小．‎ ‎【答案】(1) （2）‎ ‎【解析】‎ ‎①如图所示，‎ 设折射角为θ2，分析可知θ3=θ1-θ2‎ 由等腰三角形可知θ4=θ2‎ 由三角形内外角关系可得 得，即θ2 =30°‎ 该单色光的折射率。‎ ‎②由光在玻璃中的传播速度 得。 ‎