河南省市2020-2021学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

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可修改河南省平顶山市2018-2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项是符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分。有选错的得0分。1.如图所示,甲图是电场中一条电场线,直线上有A、B、C三点,且A、B间距离等于B、C间距离。一个带负电的带电粒子,由A点仅在电场力作用下,沿电场线经B点运动到C点,其运动的v-t图像如图乙所示,有关粒子的运动与电场的说法,下述正确的是(   )A.加速度B.电场强度C.电势D.电势差【答案】B【解析】A项：由v-t图象可知，粒子从A到C做加速度逐渐减小的减速运动，所以，故A错误；B项：由v-t图象可知，粒子从A到C做加速度逐渐减小的减速运动，所以由于粒子做受电场力，由牛顿第二定律可知，电场强度EA>EB，故B正确；C项：由于粒子从A到B做减速运动，动能减小，电势能增大，粒子带负电，所以电势能大的地方，电势越低，所以ΦA>ΦB，故C错误；D项：由公式可知，由于从A到C电场强度逐渐减小，所以，故D错误。点晴：本题关键是根据图象确定电荷的运动情况，然后确定电场力情况，再进一步确定电场强度的情况，最后确定电势的高低。-15- 可修改2.我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是（）A.核聚变比核裂变更为安全、清洁B.任何两个原子核都可以发生聚变C.两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D.两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加【答案】AD【解析】【详解】核聚变的最终产物时氦气无污染，而核裂变会产生固体核废料，因此核聚变更加清洁和安全，A正确；发生核聚变需要在高温高压下进行，大核不能发生核聚变，故B错误；核聚变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，故C错误；因聚变反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，故D正确。3.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器最大阻值为R，开关闭合，两平行金属板M、N之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的粒子恰好以速度v匀速穿过两板，不计粒子重力。以下说法中正确的是A.将开关断开，粒子将继续沿直线匀速射出B.将磁场方向改成垂直于纸面向外，粒子将继续沿直线匀速射出C.保持开关闭合，滑片P向下移动，粒子可能从N板边缘射出D.保持开关闭合，滑片P的位置不动，将N板向下移动，粒子可能从M板边缘射出【答案】D-15- 可修改【解析】A项：若开关断开，则电容器与电源断开，而与R形成通路，电容器放电，电荷会减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，粒子不会做直线运动，故A错误；B项：将磁场方向改成垂直于纸面向外，粒子所受的洛伦兹力向下，电场力也向下，粒子不可能做直线运动，故B错误；C项：若滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电阻减小，则电流增大，内阻上的电压增大，则由闭合电路的欧姆定律可知R两端的电压减小，故电容器两端的电压减小，则由可知，所受极板间电场强度减小，则所受电场力减小，而所受洛仑兹力不变，故粒子将向上偏转不可能从下极板边缘飞出，故C错误；D项：保持开关闭合，两极板间的电势差不变，当N板下移时，两板间的距离增大，则两板间的电场强度减小，则所受电场力减小，粒子为正电，则粒子会向上偏转，粒子可能从M板边缘射出，故D正确。点晴：电容器与R并联，故电容器两端的电压等于R两端的电压；则M、N之间形成电场，带电粒子在混合场中做匀速运动，则可知电场力应与磁场力大小相等方向相反；则分析滑片移动时，极板间场强的变化可知电场力的变化，则可知粒子受力的变化，即可得出带电粒子偏转的方向。4.如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时（）A.在时间，穿过金属圆环L的磁通量最大B.在时刻，穿过金属圆环L的磁通量最小C.在时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D.在时间内，金属圆环L有收缩趋势-15- 可修改【答案】D【解析】【分析】根据B-t图线斜率变化，根据法拉第电磁感应定律得出电动势的变化，从而得出感应电流的变化，根据楞次定律判断出感应电流的方向，根据右手螺旋定则判断出电流所产生的磁场，从而确定磁通量的变化。【详解】A项：由B-t图知，t1时刻磁通量的变化率为零，则感应电流为零，L上的磁通量为零；故A错误；B项：在t2时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，通过金属圆环的磁通量最大，B错误；C项：在t1-t2时间内，磁通量的变化率不断变大，则线圈内的感应电流不断变大，根据楞次定律，在线圈中的电流方向f到c，根据右手螺旋定则，穿过圆环的磁通量向外增大，则根据楞次定律，在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流。故C错误；D项：在t1-t2时间内，L内的磁场增加，由愣次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增加，故有收缩的趋势，故D正确。故选：D。【点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，右手螺旋定则判断电流和周围磁场方向的关系。5.如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段：()A.a、b一起运动加速度减小B.a、b一起运动的加速度增大C.a、b物块间的摩擦力减小D.a、b物块间的摩擦力增大-15- 可修改【答案】AC【解析】【详解】先整体受力分析：F-μN=（Ma+Mb）a，N=(Ma+Mb)g+Bqv，所以整体做加速度减小的加速运动；故A正确，B错误；对a来讲，静摩擦力提供加速度：，所以a、b物块间的摩擦力减小。故C正确，D错误。6.如图所示是远距离输电示意图，则进行远距离输电时，下列说法中正确的是A.电站的输出电压一定时，若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小B.电站的输出电压一定时，若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大C.电站的输出功率一定时，若增大输电电压，则输电线损耗功率增大D.电站的输出功率一定时，若增大输电电压，则输电线损耗功率减小【答案】AD【解析】【详解】A．电站的输出电压一定时，若电站的输出功率突然增大，则输电线上流过的电流增大，输电线损失的电压增大，所以降压变压器的输出电压减小，则A正确。B．电站的输出电压一定时，若电站的输出功率突然增大，虽然流过原线圈电流增大，但是原线圈电阻不计，没有电压损耗，则升压变压器的输出电压不变，B错误。CD．电站的输出功率一定时，若增大输电电压，则输电线上流过的电流减小，输电线消耗的功率减小，C错误D正确。7.如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是()-15- 可修改A.金属棒在导轨上做匀减速运动B.整个过程中金属棒克服安培力做功为C.整个过程中金属棒在导轨上发生的移为D.整个过程中电阻R上产生的焦耳热为【答案】ABC【解析】试题分析：金属棒以速度向右运动，切割磁感线产生感应电动势,线框中产生感应电流，金属棒受到安培力水平向左大小为，金属棒在安培力作用下做减速运动，速度变小，安培力变小，加速度变小，选项A对。直到速度减小到0，安培力变为0，金属棒停止运动，此过程根据动能定理，克服安培力做功等于减少的动能即，选项B对。金属棒通过的电荷量，可得位移，选项C对。整个电路即金属棒和电阻R上产生的总热量等于克服安培力做的功，所以电阻R上面产生的热量小于，选项D错。考点：电磁感应定律功能关系8.质量为m物体以速度v沿光滑水平面匀速滑行，现对物体施加一水平恒力，t秒内该力对物体所施冲量大小为3mv，则t秒内A.t秒末物体运动速率可能为4vB.物体位移的大小可能为C.该力对物体做功不可能大于5mv2D.该力大小为【答案】AB【解析】-15- 可修改【详解】A．以初速度方向为正方向，如果恒力与初速度同向，则满足，末速度为4v；如果恒力与初速度反向，则满足，末速度为-2v；A正确B．物体在恒力作用下做匀变速直线运动，以初速度方向为正方向，如果恒力与初速度同向，则；如果恒力与初速度反向，则；B正确C．如果恒力与初速度同向，则恒力做的功；如果恒力与初速度反向，则恒力做的功；C错误D．根据动量计算的表达式可得，D错误三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33~38题为选考题，考生根据要求做答。9.某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图a所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹性环；⑤把附有橡皮泥的滑块2放在气垫导轨的中间；-15- 可修改⑥先___________，然后___________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图b所示；⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g，电源频率f=50Hz。完善实验步骤⑥的内容。(2)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为___________kg·m/s(保留三位有效数字)。【答案】(1).接通打点计时器的电源(2).放开滑块1(3).0.620【解析】【详解】打点计时器在使用的时候，应先接通电源，后释放滑块；根据纸带计算得出滑块相互作用之前的速度，所以两滑块相互作用以前系统的总动量为0.620kg·m/s10.利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：A．待测干电池：电动势约为1.5V，内阻r较小；B．电压表：量程1V，内阻RV=999.9Ω；C．电流表：量程1A，RA=9Ω；D．滑动变阻器：最大阻值20ΩE．电阻箱：最大阻值99999.9Ω；F．单刀单掷开关一个；G．导线若干。(1)设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在方框内。要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负___________。(2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度且读数方便，电压表量程应扩大为原量程的___________倍，电阻箱接入的阻值为___________Ω-15- 可修改【答案】(1).(2).2(3).999.9Ω【解析】【详解】（1）本实验所给的电压表和电流表的内阻都是给定的，且电压表的量程不够，需要扩量程，因此将变阻箱和电压表串联，所以实验电路图如图所示（2）为了满足本实验要求并保证实验的精确度，所以扩充以后的量程不宜过大；同时，要保证读数方便，则最小分度应合适，因此综合考虑，扩大为原来的2倍较合适；所以可知扩大量程后的电压表内阻为原来的两倍，所以电阻箱的阻值为999.9Ω11.如图所示，质量为m1＝0.01kg的子弹以v1＝500m/s的速度水平击中质量为m2＝0.49kg的木块并留在其中．木块最初静止于质量为m3＝1.5kg的木板上，木板静止在光滑水平面上并且足够长．木块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.1，求：(g＝10m/s2)(1)子弹进入木块过程中产生的内能ΔE1；(2)木块在木板上滑动过程中产生的内能ΔE2；(3)木块在木板上滑行的距离x.【答案】（1）1225J(2)18.75J(3)37.5m【解析】试题分析：（1）子弹击中木块过程子弹与木块系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律求出产生的内能．（2）木块与木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律与能量守恒定律求出产生的内能．（3）由能量守恒定律可以求出木块在木板滑行的距离．（1）当子弹射入木块时，由于作用时间极短，则木板的运动状态可认为不变，设子弹射入木块后，它们的共同速度为，对组成的系统由动量守恒定律有-15- 可修改又由能量守恒有联立以上两式并代入数据得子弹进入木块过程中产生内能（2）设木块与木板相对静止时的共同速度为，对组成的系统由动量守恒定律有又由能量守恒有联立以上两式并代入数据得木块在木板上滑行过程中产生的内能（3）对组成的系统由功能关系有解得12.如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，y轴的正方向竖直向上，y轴的右侧广大空间存在水平向左的匀强电场E1=2N/C，y轴的左侧广大空间存在匀强磁场和电场，磁场方向垂直纸面向外，B=1T，电场方向竖直向上，E2=2N/C。t=0时刻，一个带正电的质点在O点以的初速度沿着与x轴负方向成45°角射入y轴的左侧空间，质点的电量为，质量为，重力加速度g取10m/s2．求：(1)质点从O点射入后第一次通过y轴的位置；(2)质点从O点射入到第二次通过y轴所需时间；(3)E1为何值时，质点从O点射入恰好第二次通过y轴时经过O点。【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】（1）质点从O点进入左侧空间后，-15- 可修改电场力与重力平衡，质点在第二象限内做匀速圆周运动，洛仑兹力充当向心力质点第一次通过y轴的位置即点从O点射入后第一次通过y轴的位置为（2）质点的1/4个匀速圆周运动的时间质点到达右侧空间时，，且质点做有往返的匀变速直线运动，往返时间质点从刚射入左侧空间到第二次通过y轴所需的时间（3）x方向上：y方向上：解得：13.下列有关热学知识的叙述中，正确的是____A.分子热运动各速率间的分子数占总分子数的比例是常数，与温度无关B.随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小C.晶体沿不同方向的物理性质是一样的，具有各向同性D.—定质量的理想气体在等温变化过程中，内能一定不变-15- 可修改E.—定条件下，热量也可以从低温物体传递给高温物体【答案】BDE【解析】【详解】A项：温度是分子平均动能的标志，所以温度升高，分子平均动能增大，分子平均速率增大，故A错误；B项：如图可知，随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，故B正确；C项：单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，故C错误；D项：由于理想气体不考虑分子势能，其内能只取于温度，当温度不变，内能则不变，故D正确；E项：根据热力学第三定律可知，热量，可以从低温物体传递给高温物体，但要引起其它变，故E正确。14.如图所示，有一水平细长圆筒形容器，总长为100cm，在它上面装有阀门、及活塞。当、都打开时，活塞D位于容器正中间。已知大气压强为75cmHg，温度为27℃。设活塞不导热，且与容器壁无摩擦，同时又不漏气，可把空气视为理想气体。求：(ⅰ)当关闭，打开，只把A内空气加热到87℃时，活塞向右移动了多少？-15- 可修改(ⅱ)当、均处于关闭状态，只把A内空气加热到87℃时，活塞向右移动了多少？（设B中空气温度恒为27℃）【答案】(ⅰ)(ⅱ)【解析】（i）对A中气体分析，压强不变，设活塞横截面积为S初状态：，末状态：，由盖-吕萨克定律得：解得：（ii）对A中气体分析，加热到87℃时，压强为P，活塞向右移动了由理想气体状态方程得：，得：对B中气体分析：初状态：，，末状态：，，由玻意耳定律：，得：解得：。点睛：本题考查气体定律与力学平衡的综合运用，解题关键是要利用平衡求出初末状态封闭气体的压强，分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，再选择合适的规律解决。15.如图所示为一列沿x轴正方向传播、频率为50Hz的简谐横波在t=0时刻的波形,此时P点恰好开始振动.已知波源的平衡位置在O点,P、Q两质点平衡位置坐标分别为P(12,0)、Q(28,0),则下列说法正确的是（）A.波源刚开始振动时的运动方向沿＋y方向B.这列波的波速为400m/s-15- 可修改C.当t=0.04s时,Q点刚开始振动D.Q点刚开始振动时,P点恰位于波谷E.Q点的振动方向与O点振动方向相反【答案】BCE【解析】【详解】A项：由此时波刚好传到P点，根据“上下坡”法可知，此时P点振动方向沿y轴负方向，即波源刚开始振动时的运动方向沿y方向，故A错误；B项：由题意可知，，解得，所，故B正确；C项：波从P传到Q所用的时间为，故C正确；D项：由于PQ间距为16m=，所以P、Q两质点的振动步调完全相同，故D错误；E项：由，根据波的周期性可知，Q点的振动方向与O点振动方向相反。16.用折射率为的透明材料做成一个高度为H的长方体，一束宽度为d的平行光束，从真空中以与上表面夹角为45°的方向射入该长方体，从长方体下表面射出．已知真空中光速为c，求：(ⅰ)平行光束在长方体中的宽度；(ⅱ)平行光束通过长方体的时间．【答案】(ⅰ)；(ⅱ)；【解析】(i)光路图如图所示，宽度为d的平行光束射到长方体上表面时的入射角i＝45°，由折射定律有-15- 可修改nsinr＝sinI解得折射角r＝30°设平行光束在长方体中的宽度为D，由解得；(ⅱ)由平行光束在长方体中传播路程平行光束通过长方体的时间。-15-