【物理】四川省宜宾市第四中学校2019-2020学年高二下学期期中考试试题

【物理】四川省宜宾市第四中学校2019-2020学年高二下学期期中考试试题

‎2020年春四川省宜宾市第四中学高二期中考试 物理试题 第I卷 选择题（54分）‎ 一、单选题（每小题6分，共9个小题，共54分；其中1-6题为单选题，7-9题多选题，少选得3分，多选错选得0分。）‎ ‎1．如右图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处静止释放，则 ‎ A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加 D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加 ‎2．如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a、b均静止．弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力fa≠0，b所受摩擦力fb=0．现将左侧细绳剪断，则剪断瞬间 A．fa大小方向都不改变 B．fa方向可能改变 ‎ C．fb≠0，方向可能向左 D．fb≠0，方向可能向右 ‎3．如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化，判断正确的是 ‎ A．F变大 B．F变小 C．FN变大 D．FN变小 ‎4．法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．如图所示，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针．实验中可能观察到的现象是 ‎ A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转 B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转 C．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转 ‎ D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转 ‎5．在下图中L为电感线圈，C为电容，R为电阻，A、B、C为三只相同的灯泡，将它们接在电压为U的交流电源上，三只灯泡的亮度一样．若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是 A．三只灯泡的亮度不变 B．C灯泡亮度不变，B灯泡变暗 C．A灯泡变暗，B灯泡变亮 D．A灯泡变亮，B灯泡变暗、C灯亮度不变 ‎6．如图所示，轨道分粗糙的水平段和光滑的圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，半径。两轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向竖直向上，大小为0.5T。质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于轨道上的M点，当在金属细杆内通以电流强度恒为2A的电流时，金属细杆沿轨道由静止开始运动。已知金属细杆与水平段轨道间的滑动摩擦因数，N、P为导轨上的两点，ON竖直、OP水平，且MN=1m，g取10m/s2，则下列说法错误的是 A．金属细杆开始运动时的加速度大小为4m/s2‎ B．金属细杆运动到P点时的速度大小为 C．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为8m/s2‎ D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.9N ‎7．如图所示，在两个点电荷Q1、Q2产生的电场中，实线为其电场线分布，虚线为电子（不计重力）从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是 ‎ A．电子经过A点的加速度比经过B点的加速度大 B．Q1的电荷量小于Q2的电荷量 C．电子在A点的电势能大于在B点的电势能 D．两个点电荷连线中点O的场强为零 ‎8．如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是 A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 9． 如图，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻．一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好．现使金属棒以某初速度向左运动，它先后经过位置a、b后，到达位置 c处刚好静止．已知磁场的磁感应强度为B，金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2，a、b间距离等于b、c间距离，导轨电阻忽略不计．下列说法中正确的是 A．金属棒运动到a处时的加速度大小为 B．金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N C．金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等 D．金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍 第II卷 非选择题（56分）‎ 二、实验题（16分）‎ ‎10．（6分）某兴趣小组的同学们在学习了动能定理以后，尝试用如图所示的装置来验证动能定理。打点计时器接在频率为f的交流电源上，实验前已测出砝码和砝码盘的总质量为m，小车的质量为M ‎（1）挂砝码和砝码盘前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至轻推小车观察到_____‎ ‎（2）挂上砝码和砝码盘后，按实验要求打出图中纸带、其中O为起始点，依次每隔5个点为一个计数点，A、B、C、D、E为纸带上选取的连续5个清晰的计数点，测量出A、C、E计数点到O点的距离分别为x1、x2、x3，则打下C点时小车的速度vc＝_____‎ ‎（3）若将砝码和砝码盘的重力视为小车受到的拉力，从O到C的过程中，只要表达式_____成立即验证了动能定理 ‎11．（10分）某物理兴趣小组想测绘一个标有“ ”小电风扇（线圈电阻恒定）的伏安特性曲线，电风扇两端的电压需要从零逐渐增加到4V,并便于操作．实验室备有下列器材：‎ A．电池组（电动势为，内阻约为）‎ B．电压表（量程为，内阻约为）‎ C．电流表（量程为，内阻约为）‎ D．电流表（量程为，内阻约为）‎ E.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）‎ F.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）‎ G.开关和导线若干 ‎（1）实验中所用的电流表应选____（填“C”或者“D”），滑动变阻器应选___（填“E”或者“F”）．‎ ‎（2）请用笔画线代替导线将实物图连接成符合这个实验要求的电路__________．‎ ‎（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数大于时电风扇才开始转动，小电风扇的伏安特性曲线如图所示，则电风扇的电阻为_______，正常工作时的机械功率为_______W．‎ 三、解答题（40分）‎ ‎12．（10分）如图所示，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°，直角边BC=a．在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i．如果i=45°，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况．(结果可用根式表示)‎ ‎(i)求玻璃的折射率n ‎(ⅱ)若入射角i在0~90°之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度．‎ ‎13．（12分）质量分别为m1＝1 kg，m2＝3 kg的小车A和B静止在水平面上，小车A的右端水平连接一根轻弹簧，小车B以水平向左的初速度v0向A驶，与轻弹簧相碰之后，小车A获得的最大速度为v＝6 m/s，如果不计摩擦，也不计相互作用过程中机械能的损失，求：‎ ‎(1)小车B的初速度v0；‎ ‎(2)A和B相互作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能。‎ ‎14．（18分）如图所示，两根足够长固定平行金属导轨位于倾角θ=30°的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R=10 Ω的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L=2 m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5 T，质量m=0.1 kg、连入电路的电阻r=5 Ω的金属棒ab在较高处由静止释放，当金属棒ab下滑高度h=3 m时，速度恰好达到最大值v=2 m/s.金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨良好接触.g取10 m/s2.求：‎ ‎（1）金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中机械能的减少量.‎ ‎（2）金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中导轨下端电阻R中产生的热量.‎ ‎【参考答案】‎ ‎1．B 2．B 3．B 4．C 5．C 6．C 7．AB 8．AD 9．BC ‎10．小车做匀速直线运动 mgx2＝ ‎ 9． C E 2.5 1.5‎ ‎12．(i)设光线进入棱镜是的折射角为r，如图1所示，‎ 由几何关系可知 ‎ 根据折射定律可求得 ‎ ‎(ⅱ)设光线进入棱镜在AC面发生全发射时的临界角为C， ‎ 解得： ‎ 如图2所示，当 时，关系进入棱镜在AC面的入射点计为P，随着入射角的增大，光线在AC面的入射点由移，入射角增大，入射角等于C时发生全发射，此时入射点计为Q，所以在AC面上PQ之间有光线射出．‎ 由几何关系知 ，作OD垂直AC，则 ‎ ‎ ‎ 所以AC边三有光线射出的宽度 ‎ 故本题答案是：(i) (ii) ‎ ‎13．①由题意可得，当A、B相互作用弹簧恢复到原长时A的速度达到最大，设此时B的速度为，所以：‎ 由动量守恒定律可得：，‎ 相互作用前后系统的总动能不变：，‎ 解得：；‎ ‎②第一次弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，设此时A、B有相同的速度v′，‎ 根据动量守恒定律有：，‎ 此时弹簧的弹性势能最大，等于系统动能的减少量：；‎ ‎14．（1）杆ab机械能的减少量为： ‎ ‎（2）速度最大时ab杆产生的电动势为： ‎ 产生的电流我： ，‎ 此时的安培力为： ‎ 由题意可知，导体棒受的摩擦力大小为： ‎ 由能量守恒得，损失的机械能等于物体克服摩擦力做功和产生的电热之和电热为，下端电阻R中产生的热量我： ．‎