湖北省宜昌市协作体2020学年高二物理下学期期末考试试题

湖北省宜昌市协作体2020学年高二物理下学期期末考试试题

宜昌市部分示范高中教学协作体2020春期末联考 ‎ 高二物理 一． 选择题（1-8单选 ,9-12多选,每题4分，共48分，选错或不选得0分，漏选得2分）‎ ‎1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是(　　)‎ A.根据电场强度的定义式E＝可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 B.根据电容的定义式C＝可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C.根据真空中点电荷的电场强度公式E＝k可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关 D.根据电势差的定义式UAB＝可知，带电荷量为‎1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则UAB=－1 V ‎2.氢原子的能级如图１所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子而跃迁 B．氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，吸收的光子能量为1.89 eV C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光 D．处于n＝1能级的氢原子可能吸收动能为15 eV的电子的能量而电离 ‎3.A为“220 V　100 W”的灯泡，B为“220 V　40 W”的白炽灯泡.现将两盏灯泡串联接在220V的电源两端，（设灯丝的电阻不随温度改变）两灯实际功率分别为PA、PB，各灯通过的电流为IA、IB，两端电压为UA，UB.则下列正确的为(　　)‎ A.IA＞IB B.PA＜PB C.UA＞UB. D.UA＝UB ‎4.如图2所示，真空中有两个等量的正电荷q1和q2，分别固定于A、B两点，DC为 AB连线的中垂线，C为A、B两点连线的中点，将一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有(　　)‎ A.q3受到的电场力先减小后增大 B.q3受到的电场力先增大后减小 C.q3具有的电势能先减小后增大 D.q3具有的电势能先增大后减小 ‎5.如图3所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，下列选项正确的是(　　)‎ A.带电粒子带正电 B.带电粒子做匀加速运动 C.带电粒子做加速度减小的加速运动 D.带电粒子的动能减少，电势能增加 ‎6.如图4所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，，电流表A1的示数为‎0.2 A，电流表A2的示数为‎1.0A。下列判断不正确的是(　　)‎ A.原线圈和副线圈的匝数比为5∶1‎ B.负载电阻消耗的功率是88W C.负载电阻R＝44 Ω D.负载电阻R两端的电压是44V ‎7.如图5所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则 (　　)‎ A．Q1＞Q2，q1＝q2‎ B．Q1＞Q2，q1＞q2‎ C．Q1＝Q2，q1＝q2‎ D．Q1＝Q2，q1＞q2‎ ‎8.半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直磁场方向朝着O点射入磁场中，并从B点射出.∠AOB＝120°，如图6所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为(　　)‎ A. B. C D. ‎9.如图7所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合.一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是(　　)‎ A.带电液滴一定带负电 B.增大两极板间距离，液滴将加速下降 C.断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降 D.断开S，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动 ‎10.如图8所示，金属细棒质量为m，用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中，弹簧的劲度系数为k，棒ab中通有恒定电流，棒处于平衡状态，并且弹簧的弹力恰好为零。若电流大小不变而方向反向，则(　　)‎ A.每根弹簧弹力的大小为mg B.每根弹簧弹力的大小为2mg C.弹簧形变量为 D.弹簧形变量为 ‎11.如图9所示电路中，L1、L2、L3、L4是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是(　　)‎ A.L1变亮 B.L2变亮 C.L3变亮 D.L4变亮 ‎12.如图10所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A、B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是(　　)‎ A．S闭合后，A、B同时发光且亮度不变 B．S闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭 C．S断开的瞬间，A、B同时熄灭 D．S断开的瞬间，A再次发光，然后又逐渐熄灭 二．实验题（5分+10分）‎ ‎13.实验室有一只G表，标有参数Ig=10mA,Rg=100Ω，将它改装成一只量程为‎0.6A的电流表，需 （填 ‎“串”或“并”）联 Ω的电阻。改装后用它测得某导线中的电流，G表指针正对2mA刻线，那么所测导线中的电流实际是 A。（计算结果保留两位有效数字）‎ ‎14.利用螺旋测微器、米尺和如图11所示的器材(其中电流表的内阻为1 Ω，电压表的内阻为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率.‎ ‎(1)用笔画线代替导线，将上图中的器材连接成完整的实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6 V，滑动变阻器的阻值为0～20 Ω).‎ ‎(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图11所示，金属丝的长度l＝__________ｃｍ，直径d＝________ｍｍ，图11电压表的读数 ｖ，.则金属丝的电阻_______Ω，(计算结果保留两位有效数字)‎ ‎(3)该金属丝的电阻率是_____.(计算结果保留两位有效数字)这种电路测得的金属丝的电阻值偏 （填“大”或“小”）.‎ 三、计算题（要求写出必要的文字说明和方程式，只有结果的无分10分+10分+12分）‎ ‎15.如图12所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，闭合S，标有“8 V,16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0＝1 Ω，求：‎ ‎(1)电源的总功率；‎ ‎(2)电动机的输出功率.‎ ‎16.如图13所示，电阻r＝0.3 Ω、质量m＝‎0.1 kg的金属棒CD静止在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，棒与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，导轨的左端接有阻值为R＝0.5 Ω的电阻，有一个理想电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面．现给金属棒加一个水平向右的恒定外力F，观察到电压表的示数逐渐变大，最后稳定在1.0 V，此时金属棒的速度为‎2 m/s.‎ ‎(1)求拉动金属棒的外力F的大小．‎ ‎(2)当电压表读数稳定后某一时刻，撤去外力F，求此后电阻R上产生的热量．‎ ‎ 17.如图14所示，一个质量为m，带电量为q的正离子，从D点以某一初速度垂直进入匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B.离子的初速度方向在纸面内，与直线AB的夹角为60°.结果离子正好穿过AB的垂线上离A点距离为L的小孔C，垂直AC的方向进入AC右边的匀强电场中.电场的方向与AC平行.离子最后打在AB直线上的B点.B到A的距离为‎2L.不计离子重力，离子运动轨迹始终在纸面内，求：‎ ‎(1)离子从D点入射的速度v0的大小；‎ ‎(2)匀强电场的电场强度E的大小.‎ ‎【选考题（15分）】：请考生从18、19题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后面的方框涂黑。注意，所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。‎ ‎18. (5分)（1）如图15，一个导热汽缸竖直放置，汽缸内封闭有一定质量的气体，活塞与汽缸壁紧密接触，可沿汽缸壁无摩擦地上下移动。若大气压保持不变，而环境温度缓慢升高，在这个过程中________。(选对一个得2分，选对两个得4分，选全得5分，错选一个扣3分，扣完为止)‎ A.汽缸内每个分子的动能都增大 B.封闭气体对外做功 C.汽缸内单位体积内的分子数增多 D.封闭气体吸收热量 E.汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少 ‎(2)(10分)某同学用一端封闭的U形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图16所示，U形管竖直放置，当封闭气柱长为L0时，两侧水银面的高度差为h，大气压强为p0。‎ ‎①求封闭气体的压强(用cmHg作单位)；‎ ‎②若L0＝‎20 cm，h＝‎8.7 cm，该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银，当再注入‎13.3 cm水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变，求大气压强是多少cmHg。‎ ‎19.(1)(5分)如图17所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知波的传播速度v＝‎4 m/s，则振动周期是 s, x=‎1.0m处质点此时的振动方向 填“向上”或“向下”）‎ ‎（2）(10分)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图18所示。玻璃的折射率为n＝，光在真空中的传播速度为c。‎ ‎ ①一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？‎ ‎②第一问中最边界的入射光束在射出玻璃砖时经历的时间。‎ 宜昌市部分示范高中教学协作体2020年春期末联考 高二物理参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D D B B D B A C ABD AC BD BD ‎13、答案（1）并 1分 ， 1.7 2分， 0.12 2分 ‎14、答案　‎ ‎(1)连线见错无分（2分）　‎ ‎(2)　30.50 （‎30.49cm-30.51cm）1分 ‎1.850(‎1.849mm--‎-1.851mm)1分,‎ ‎2.20 (2.19V---2.21V) 1分 ‎5.0Ω(2分)‎ ‎(3)4.4×10－5 Ω·m，2分，（单位不写或不正确的扣1分） 偏小 1分。‎ ‎15、解析　(1)L正常发光，路端电压等于灯泡额定电压8 V 内电压U内＝(10－8) V＝2 V， 2分 则总电流I＝＝‎4 A 2分 电源的总功率为P电＝IE＝4×10 W＝40 W. 1分 ‎(2)流经电动机的电流IM＝I－＝‎2 A 1分 输入电动机的总功率PM总＝U·IM＝8×2 W＝16 W 1分 电动机内阻消耗功率PM内＝IR0＝4×1 W＝4 W 2分 故电动机输出功率PM出＝(16－4)W＝12 W. 1 分 ‎16、解析　(1)金属棒切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv 1分 电路中的感应电流I＝， 1分 金属棒受到的安培力F安＝BIL， 1分 金属棒匀速运动有F＝F安 由题意可知E＝·(R＋r)， 1分 联立以上各式解得F＝1.6 N. 1分 ‎(2)金属棒的动能转化为内能，则mv2＝Q， 2分 电阻R上产生的热量QR＝Q， 2分 解得QR＝0.125 J. 1分 ‎17、解析　(1)离子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示.‎ 由几何关系可知，离子做匀速圆周运动的半径r满足：‎ L＝r＋rcos 60° ①2分 离子在磁场中做匀速圆周运动， qv0B＝m ②2分 由①②解得入射速度v0＝. ③2分 ‎(2)离子进入电场后做类平抛运动，轨迹如图所示.‎ 水平方向‎2L＝v0t ④2分 竖直方向L＝··t2 ⑤2分 由③④⑤解得匀强电场的电场强度E＝. 2分 ‎18、（1）BDE（说明：选对一个得2分，选对2个得4分，选全得5分，错选一个扣3分，扣完为止）‎ 解析　(2)①封闭气体的压强为p＝p0＋ρgh 2分 解得p＝(p0＋h) cmHg 2分 ‎②此时封闭气柱长L1＝L0－(h＋ΔL－L0)＝‎18 cm 2分 由玻意耳定律(p0＋h)L0＝(p0＋L1)L1 2分 解得p0＝75 cmHg 2分 ‎19、（1）0.5 2分 向上 3分 解析(Ⅰ)在O点左侧，设从E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图，由全反射条件有 由几何关系有OE＝Rsin θ 1分 由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l＝2OE 1分 联立①②③式，代入已知数据得l＝R 2分 ‎（2）路程 或者s=Rcosθ 2分 速度 1分 得 2分 ‎　 ‎