河北省武邑中学2020学年高二物理下学期开学考试试题（含解析）

河北省武邑中学2020学年高二物理下学期开学考试试题（含解析）

‎2020学年河北省武邑中学高二下学期开学考试物理试题此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 ‎ 注意事项：‎ ‎1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。‎ 第I卷（选择题)‎ 一、单选题 ‎1．竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电量为Q，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m，电量为q的带电小球(可看成点电荷)，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，离左板的距离为2b，如图所示，则（ ）‎ A．小球受到电场力为 B．若将小球移到悬点下方竖直位置，小球的电势能减小 C．若将细绳剪断，小球经时间到达负极 D．小球带正电，极板之间的电场强度大小为 ‎2．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(　　)‎ A．位移 B．速度 C．加速度 D．回复力 ‎3．下列射线中，穿透本领最强的是（ ）‎ A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．阴极射线 ‎4．下列现象中，属于光的衍射现象的是（ ）‎ A．雨后天空出现彩虹 B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹 C．海市蜃楼现象 D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹 ‎5．如图所示，一底边为L，底边上的高也为L的等腰三角形导体线框以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过长为2L，宽为L的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。t＝0时刻，三角形导体线框的底边刚进入磁场，取沿逆时针方向的感应电流为正，则在三角形导体线框穿过磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线可能是（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎6．带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中,沿图中实线轨迹从a运动到b,a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb(ra>rb),b点为运动轨迹上到Q的最近点,不计粒子的重力,则可知（ ）‎ A．运动粒子带负电 B．b点的场强小于a点的场强 C．a到b的过程中,电场力对粒子不做功 D．a到b的过程中,粒子动能和电势能之和保持不变 ‎7．某复色光由空气斜射入某介质中后分解为a、b两束单色光，如图所示。以下说法正确的是（ ）‎ A．a光的频率比b光小 B．a光在该介质中的传播速度比b光大 C．光由介质射入空气时，a光的全反射临界角比b光小 D．a、b分别通过同一双缝干涉实验装置，a光的干涉条纹间距较大 ‎8．如图所示，在空气中，一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入，从b表面射出，则以下说法中正确的是（ ）‎ A．出射光线不一定与入射光线平行 B．随着角的增大，光可能在a表面发生全反射 C．随着角的增大，光可能在b表面发生全反射（）‎ D．无论如何改变 角，光线从a表面射入，不可能在b表面发生全反射 二、多选题 ‎9．如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大导线圈M相连接，要使小导线圈N获得逆时针方向的感应电流，则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面放置)（ ）‎ A．向右匀速运动 B．向左减速运动 C．向右减速运动 D．向右加速运动 ‎10．回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器的下列说法正确的是（ ）‎ A．用同一回旋加速器分别加速比荷不同的带电粒子，需要调节交变电场的频率 B．磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关 C．带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍 D．狭缝间的电场对粒子起加速作用，但带电粒子从D形盒射出时的动能与加速电压的大小无关 第II卷（非选择题)‎ 三、实验题 ‎11．某兴趣小组研究一金属丝的物理性质，‎ ‎（1）首先用螺旋测微器测量其直径，其值为_____________mm。‎ 为了进一步测量此金属丝电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：‎ A．多用电表 B．电压表Vl，量程6 V，内阻约10 kΩ C．电压表V2，量程15 V，内阻约20 kΩ D．电流表Al，量程0.6 A，内阻约0.2 Ω E．电流表A2，量程3 A，内阻约0.02 Ω F．电源：电动势E=7.5 V G．滑动变阻器Rl，最大阻值10 Ω，最大电流为2 A H．滑动变阻器R2，最大阻值50 Ω，最大电流为0.2 A I．导线、电键若干 ‎（2）在用多用电表粗测电阻时，该小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用__________欧姆挡(选填“×100”或“×1”)，并要重新进行_________________；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约是_________Ω；‎ ‎（3）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出的器材是___________________________(填器材前面的字母代号)；‎ ‎（4）在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图__________。‎ ‎12．某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.0cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s．则 ‎(1)该摆摆长为_______cm。‎ ‎(2)如果他测得的g值偏小，可能的原因是______.‎ A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C.开始计时，秒表过迟按下 D.实验中误将49次全振动数为50次 ‎(3)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线（如图），并求得该直线的斜率K．则重力加速度g=_______（用k表示），若某同学不小心每次都把小球直径当作半径代入来计算摆长，则用此表达式计算得到的g值会_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。‎ 四、解答题 ‎13．如图所示，在倾角为30°足够长的光滑绝缘斜面的底端A点固定一电荷量为Q的正点电荷，在离A距离为S0的C处由静止释放某正电荷的小物块P（可看做点电荷）．已知小物块P释放瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g．已知静电力常量为k，重力加速度为g，空气阻力忽略不计．‎ ‎（1）求小物块所带电荷量q和质量m之比；‎ ‎（2）求小物块速度最大时离A点的距离S。‎ ‎14．如图所示，两端开口、粗细均匀的长直形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为的空气柱，气体温度为时，空气柱在形管的左侧。‎ ‎（1）若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入长的水银柱，管内的空气柱长为多少？‎ ‎（2）为了使空气柱的长度恢复到，且回到原位置，可以向形管内再注入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱？气体的温度变为多少？（大气压强，图中标注的长度单位均为）‎ ‎15．如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目，人坐在船中，随着提升机到达高处，再沿着水槽飞滑而下，劈波斩浪的刹那带给人惊险刺激的感受。设乘客与船的总质量为m＝100kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ = 0.5，斜坡的倾角θ = 37°（sin37° = 0.6，cos37° = 0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，船进入水平水槽后继续滑行25 m后停止，重力加速度g取10 m/s2．求：‎ ‎（1）船沿倾斜水槽下滑的加速度大小；‎ ‎（2）船滑到斜槽底部O点时的速度大小；‎ ‎（3）它在斜坡上滑下的距离为多少？‎ ‎2020学年河北省武邑中学高二 下学期开学考试物理试题 物理答案 ‎1．C ‎【解析】‎ AD：对小球受力分析，由平衡条件可得，则小球受到电场力，极板之间的电场强度。对小球而言，板上电荷不能视为与小球在同一水平线上的点电荷，则两板对小球的电场力。故AD两项错误。B：小球所受电场力水平向右，将小球移到悬点下方竖直位置，电场力对小球做负功，小球的电势能增加。故B项错误。C：细绳剪断后小球做匀加速直线运动，将小球的运动分解成水平方向和竖直方向，对水平方向、，解得：小球到达负极所需时间。故C项正确。‎ ‎2．B ‎【解析】‎ 振动物体的位移是平衡位置指向振子所在位置，每次经过同一位置时位移相同，故A错误；由于经过同一位置时速度有两种不同的方向，所以做简谐振动的质点每次经过同一位置时，速度可能不相同，故B正确；加速度总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，加速度必定相同，故C错误；回复力总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，回复力必定相同，故D错误；故选B．‎ 考点：简谐振动 ‎【名师点睛】‎ 本题考查对简谐运动周期性及特点的理解，要知道同一位置的位移一定相同，加速度和回复力与位移都是成正比反向关系，由此进行判断三个物理量的关系．‎ ‎3．C ‎【解析】‎ 放射性元素放出的三种射线中，γ射线的穿透本领最强，电离本领最弱，故选C.‎ ‎4．B ‎【解析】‎ 彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴，造成色散及反射而成，所以A项错误；通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是单缝衍射的结果，所以B项正确；海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率，属于全反射的现象，所以C项错误；日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹，属于薄膜干涉现象，所以D项错误。‎ 考点：本题考查了光现象本质的理解 ‎5．A ‎【解析】‎ 在0-时间内，线框进入磁场，磁通量增加，根据楞次定律知线框中感应电流方向沿逆时针方向，为正值。线框切割磁感线的有效长度均匀减小，产生的感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小。t=时，I=0。在-时间内，线框完全在磁场中运动，磁通量不变，没有感应电流产生。在- 时间内，线框出磁场，磁通量减小，根据楞次定律知线框中感应电流方向沿顺时针方向，为负值。线框切割磁感线的有效长度均匀减小，产生的感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小。t= 时，I=0．故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键要掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及知道在切割产生的感应电动势公式E=BLv中，L为切割的有效长度。‎ ‎6．D ‎【解析】‎ 选BD.由带电粒子的运动轨迹可知带电粒子带正电；由点电荷所形成电场的场强公式E＝k知，Eb＞Ea；粒子从a到b的过程中，电场力对粒子做负功，动能减小，电势能增大，但总能量不变，故选B、D.‎ ‎7．C ‎【解析】‎ 由图看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，则a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的频率大于b光的频率，故A错误。因为a光的折射率大，由公式可知，a光在该介质中的传播速度比b光小，故B错误。a光的折射率大，根据知，a光的临界角小，故C正确。a光的频率大，则波长小，根据双缝干涉条纹的间距公式知，b光比a光得到的干涉条纹间距大，故D错误。故选C。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度得出折射率的大小，以及知道折射率、频率、波长、临界角等大小之间的关系．‎ ‎8．D ‎【解析】‎ 由于a、b两表面平行，光线在a表面的折射角等于b表面的入射角，根据光路的可逆性可知，光线在b表面的折射角等于在a表面的入射角，由几何关系可知出射光线一定与入射光线平行，故A错误。根据几何知识可知：光经过表面b上的入射角与在表面a上的折射角相等，根据光路可逆性可知：所以不管入射角多大，不可能在b表面和a表面发生全反射，故BC错误，D正确。故选D。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键知道光的传播的可逆性原理，以及掌握全反射的条件，由此记牢平行玻璃砖的光学特性．‎ ‎9．BD ‎【解析】‎ 若要让N中产生逆时针的电流，M必须让N中的磁场“减小”或“×增大”所以有以下两种情况.‎ 垂直纸面向外的磁场（）且大小减小，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向左减速运动；同理，垂直纸面向里的磁场（×）且大小增大，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向右加速运动；故B，D正确，A，C错误；故选BD.‎ ‎【点睛】‎ 考查右手定则、法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则与楞次定律的应用，注意各定律的作用，同时将右手定则与左手定则区别开．‎ ‎10．AD ‎【解析】‎ B、D、带电粒子经过电场加速，磁场圆周，最后从磁场圆周离开，根据，解得，带电粒子射出时的动能,与加速的电压无关，与磁感应强度的大小有关；故B错误，D正确.A、C、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，带电粒子在匀强磁场中运动的周期，与粒子的速度无关，所以加速后交变电场的周期不需改变，不同的带电粒子，在磁场中运动的周期不等，所以加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率；故A正确，C错误.故选AD.‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速，磁场偏转来加速带电粒子，但要注意粒子射出的动能与加速电压无关，与磁感应强度的大小有关.‎ ‎11．（1） （2）；欧姆档欧姆调零；‎ ‎（3）BDFGI （4）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：0.5mm+38.5×0.01mm=0.885mm；‎ ‎（2）由图所示可知，欧姆表针偏角过大，故说明所选量程过大，使读数偏小，故应换用小档位，使指针偏角在中间位置，故应选用×1档；由图所示可知，欧姆表指针示数为9.0，则其读数为：9.0×1=9.0Ω；‎ ‎（3）电源、滑动变阻器、导线和电键是构成闭合电路必须选择的；要减小误差，在不超出量程的情况下，电压表和电流表量程尽量选择较小的量程；由于实验要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，实验要选取电阻值较小的滑动变阻器，故选：BDFGI；‎ ‎（4）为获得较大的电压条件范围，滑动变阻器选择分压式接法；由于待测电阻的电阻值与电流表的电阻值较接进，故采用电流表外接法，则实验原理图如图所示：‎ ‎【点睛】‎ 本题考查了多用电表的读数，对多用电表进行读数前要明确多用电表选择开关置于什么挡上，根据多用电表的档位及表盘确定其分度值，然后根据指针位置读数；读数时视线要与电表刻度线垂直。‎ ‎12．（1）98.50 （2）B （3）；不变 ‎【解析】‎ ‎（1）摆长L=97.50+1.0cm=98.50cm．‎ ‎（2）根据单摆的周期公式得，．测摆线时摆线拉得过紧，则摆长的测量量偏大，则测得的重力加速度偏大．故A错误．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，而测得的摆长偏小，则测得重力加速度偏小．故B正确．开始计时，秒表过迟按下，测得单摆的周期偏小，则测得的重力加速度偏大．故C错误．实验中误将49次全振动数为50次．测得周期偏小，则测得的重力加速度偏大．故D错误．故选B．‎ ‎（3）根据得，，则图线的斜率，解得重力加速度．若某同学不小心每次都把小球直径当作半径代入来计算摆长，可知T2-L图象的斜率不变，计算得到的g值不变．‎ ‎13．‎ ‎【解析】‎ ‎（1）对小物块，由牛顿第二定律得 ‎ 解得 ‎ ‎（2）当合力为零时速度最大即 ‎ 解得 ‎ ‎14．（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）因为右侧水银柱总长只有45cm，所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后，左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱 已知；‎ 由玻意耳定律 解得 ‎（2）由水银柱的平衡条件可知，向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间．这时空气柱的压强为：‎ 由查理定律，有：‎ 解得：‎ ‎15．(1)2m/s2 (2) (3)62.5m ‎【解析】‎ ‎（1）设船在斜坡上滑下的加速度为a1，‎ 由牛顿第二定律有：‎ 联立解得a1 = g( sinθ－μcosθ )，‎ 代入数据得a1 = 2m/s2‎ ‎（2，3）船在水平滑道上，由牛顿第二定律有 将以上各式联立解得a2 = μg = 5 m/s2‎ 设从斜坡上滑下的距离为LAB，由匀变速运动的公式得 代入数据得v0=5m/s 联立解得：L1==62.5m