河南名校联盟2020-2021学年高二下学期物理期末考试试卷

更新时间：2021-09-02 浏览次数：117 类型：期末考试

一、单选题

1. 放射性元素 $\text{[math]}$ 经过多次 $\text{[math]}$ 衰变和 $\text{[math]}$ 衰变才能变成稳定的嘴 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

A . 原子序数小于83的元素不再具有放射性 B . 衰变中产生的 $\text{[math]}$ 射线比 $\text{[math]}$ 射线穿透能力强 C . 每次衰变都会有核子从原子核里放出 D . 上述过程的衰变方程为 $\text{[math]}$

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2. 如图所示为研究光电效应规律的实验装置，照射光强度一定，照射光的频率大于光电管阴极的极限频率，闭合开关，则下列说法正确的是（　　）

A . 滑动变阻器的滑片移到最左端，电压表、电流表的示数均为零 B . 滑动变阻器的滑片移到最左端，电压表、电流表的示数均不为零 C . 滑动变阻器的滑片向右移的过程中，电压表示数增大、电流表的示数可能先增大后不变 D . 滑动变阻器的滑片向右移的过程中，电压表、电流表的示数一定不断增大

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3. 如图所示，质量均为 $\text{[math]}$ 的物块A、B放在水平地面上，A、B间用水平轻弹簧连接，B与固定挡板间用水平轻绳连接。开始时，物块A、B均处于静止状态，弹簧处于原长，轻绳刚好伸直，物块A、B与地面间的动摩擦因数分别为0.6、0.4，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在物块A上施加水平向右的拉力F，使F从0开始缓慢增大。轻绳能承受的最大拉力为20N，弹簧的劲度系数为 $\text{[math]}$ ，弹簧的形变始终在弹性限度内，当细绳刚好要断开时，则拉力F的大小及弹簧的伸长量分别为（　　）

A . 20N， $\text{[math]}$ B . 24N， $\text{[math]}$ C . 26N， $\text{[math]}$ D . 30N， $\text{[math]}$

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4. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的四分之三圆环 $\text{[math]}$ ，通有恒定电流，处在水平向里的匀强磁场中，环面与磁场垂直， $\text{[math]}$ 竖直（O为圆环圆心），此时圆环受到的安培力大小为 $\text{[math]}$ 。如将磁场绕 $\text{[math]}$ （俯视看）在水平面内沿顺时针转动90°，圆环中电流仍保持恒定，此时圆环受到的安培力大小为 $\text{[math]}$ ，则（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. 在篮球比赛中，某篮球运动员以大小为 $\text{[math]}$ 的初速度，将球与水平方向成53°斜向上投出，结果球刚好以与水平方向成37°角斜向下落入篮框中，不计空气阻力，忽略球大小的影响，g取 $\text{[math]}$ ，则球从抛出到落入篮框过程中速度变化量的大小为（已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. 2021年2月10日，“天问一号”顺利被火星捕获，经过多次变轨后在离火星表面高为 $\text{[math]}$ （k为常数，R为火星的半径）的圆轨道上做匀速圆周运动，运动的周期为T，则火星的第一宇宙速度为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 如图所示，轻弹簧竖直立在地面上，一个质量为 $\text{[math]}$ 的小球从距弹簧上端正上方0.8m处由静止释放。从小球接触弹簧到第一次脱离弹簧共用时0.5s，不计空气阻力，弹簧的形变在弹性限度内，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，则小球与弹簧接触过程中弹簧对小球的平均作用力大小为（　　）

A . 13N B . 8N C . 3N D . 18N

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8. 如图甲所示，长直导线固定在绝缘水平面上，矩形金属线框 $\text{[math]}$ 放在绝缘水平面上， $\text{[math]}$ 与长直导线平行，给长直导线通入如图乙所示的正弦交流电，金属线框始终处于静止状态，则下列判断正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 时刻，金属线框受到的摩擦力向左 B . $\text{[math]}$ 时刻，金属线框受到的摩擦力向左 C . $\text{[math]}$ 时间内，金属线框受到的摩擦力先增大后减小 D . $\text{[math]}$ 时间内，金属线框受到的摩擦力先向左后向右

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二、多选题

9. 如图所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是圆的两条互相垂直的直径，在a、b点分别固定有+Q和-Q的点电荷，现将b点处点电荷-Q以顺时针方向沿圆弧从b点移到c点，关于圆心O点处的电势和电场强度，下列说法正确的是（　　）

A . 电场强度越来越小 B . 电场强度先变大后变小 C . 电势保持不变 D . 电势不断降低

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10. 如图所示，甲、乙两辆汽车进行性能测试，两车在同一平直的道路上的同一地点的不同车道上同时同向启动。甲车以恒定加速度启动，乙车以恒定功率启动，当甲车达到额定功率时，两车刚好并排。若两车的质量相等，受到的阻力大小相等，则下列判断正确的是（　　）

A . 甲车的额定功率比乙车额定功率小 B . 甲车的额定功率比乙车额定功率大 C . 两车并排时，甲车的速度比乙车速度小 D . 两车并排时，甲车的速度比乙车速度大

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11. 如图所示电路中，变压器为理想变压器，变压器原副线圈匝数比为5∶1，定值电阻 $\text{[math]}$ ，电动机的内阻 $\text{[math]}$ 。在变压器原线圈的两端a、b输入正弦交流电压 $\text{[math]}$ ，定值电阻R和电动机消耗的功率之比为1∶5，则（　　）

A . 电动机中的电流大小为5A B . 电动机中的电流大小为 $\text{[math]}$ C . 电动机的输出功率大小约为52.4W D . 电动机的输出功率大小约为34.6W

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12. 如图甲所示，间距为1m的光滑平行金属导轨 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 固定在绝缘水平面上，P、M端接有阻值为 $\text{[math]}$ 的定值电阻。质量为 $\text{[math]}$ 、电阻为2Ω、长为1m的金属棒放在导轨上，用大小为 $\text{[math]}$ 的水平恒力拉金属棒。金属棒从静止开始运动，其位移随时间变化的图像如图乙所示，图线 $\text{[math]}$ 为曲线， $\text{[math]}$ 为直线， $\text{[math]}$ 的反向延长线交时间轴于 $\text{[math]}$ 处，金属棒运动过程中与两导轨接触良好且始终垂直，导轨电阻不计，则（　　）

A . $\text{[math]}$ 时，金属棒的速度大小为 $\text{[math]}$ B . 匀强磁场的磁感应强度大小为1T C . $\text{[math]}$ 内，通过金属棒截面的电荷量为7.5C D . $\text{[math]}$ 内，定值电阻R中产生的焦耳热为37.5J

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13. 下列说法正确的是（　　）

A . 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 B . 第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律 C . 同一干湿泡温度计，湿泡温度计显示的温度一定低于干泡温度计显示的温度 D . 若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大 E . 两个分子的间距从极近逐渐增大到 $\text{[math]}$ 的过程中，它们间的分子势能先减小后增大

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14. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，实线为 $\text{[math]}$ 时刻的波形，虚线为 $\text{[math]}$ 时的波形，P为平衡位置在 $\text{[math]}$ 处的质点，Q为平衡位置在 $\text{[math]}$ 处的质点。0.15s时间内，质点P运动的路程小于 $\text{[math]}$ ，则下列判断正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 时刻，质点Q正沿y轴负方向运动 B . 质点P振动的周期为0.6s C . 波传播的速度为 $\text{[math]}$ D . 质点P在0.3s内沿波传播的方向移动6m E . 质点Q的振动方程为 $\text{[math]}$

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三、实验题

15. 某实验小组用如图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”的实验。
1. （1）实验中需要的操作或需要满足的条件描述正确的是________（填字母序号）
  
  A . 钩码和纸带安装好，长木板一端垫高，启动打点计时器，平衡摩擦力 B . 小车的质量M必须远大于钩码质量m C . 实验前，需要调节定滑轮、弹簧测力计的高度，使弹簧测力计和定滑轮之间的细线水平 D . 实验时，将小车靠近打点计时器，接通电源，释放纸带
2. （2）实验时，打出的一条纸带如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔为0.1s，纸带上只测出了两组数据，图中长度单位是 $\text{[math]}$ ，由此可以算出小车运动的加速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。因弹簧测力计的刻度模糊无法读数，已知此过程中所悬挂钩码的质量为100g，由此可推出此时弹簧测力计应显示的示数为N。（计算结果均保留两位有效数字，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ）
3. （3）改变钩码的质量，多次进行实验，测得多组弹簧测力计的示数F及小车的加速度a，作出 $\text{[math]}$ 图像，图像为一条过原点的直线，图像的斜率应等于。
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16. 为测量一节干电池的电动势和内阻，除了待测电池，实验室还提供的器材有：
A．电流表A（0~0.6A，内阻约几欧）

B．电压表V（0~3V，内阻约30kΩ）

C．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （0~10Ω）

D．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （0~100Ω）

E.开关和导线若干
1. （1）实验中滑动变阻器应选用（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。实验小组成员设计的电路如图甲所示，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I，在 $\text{[math]}$ 坐标系中描点，如图乙所示，请根据描出的点作出图线。根据作出的图线得到电池的电动势 $\text{[math]}$ V，内阻r=Ω。（小数点后均保留两位数字）
2. （2）若实验小组成员将电路图改成如图丙所示。实验时调节滑动变阻器，测得多组U、I，在原 $\text{[math]}$ 坐标系中描点作图，则作出的图线斜率比原来的图线斜率（填“大”或“小”）。
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四、解答题

17. 如图所示为直升机运送救灾物资的情形，直升机下面用绳子悬吊着质量为m的箱子（箱子可以视为质点）。直升机在水平方向上做直线运动，绳子与竖直方向的夹角始终为30°，箱子离地面的高度为h，直升机的质量为M，重力加速度为g，不计空气对箱子的作用力。（结果用根式表示）
1. （1）求直升机的加速度大小；
2. （2）某时刻，当直升机的速度大小为v时，绳子断开，直升机仍以原加速度沿水平方向做加速直线运动。求箱子落地时，箱子与直升机间的水平距离。
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18. 如图所示，边长为L的正方形 $\text{[math]}$ 区域内有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场平行于 $\text{[math]}$ 向下，场强大小为E，匀强磁场垂直于正方形平面向里。一个带电荷量为+q、质量为m的带电粒子从 $\text{[math]}$ 边的中点P垂直电场和磁场方向向右射入，结果带电粒子恰好做匀速直线运动。撤去磁场，带电粒子仍以原速度从P点射入电场，结果粒子恰好从B点离开电场，不计带电粒子的重力。
1. （1）求匀强磁场的磁感应强度大小；
2. （2）若仅撤去电场，带电粒子仍以原速度从P点射入匀强磁场，求粒子从 $\text{[math]}$ 边离开磁场的位置离D点的距离。
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19. 如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 的长木板静止在光滑的水平面上。一根轻弹簧水平放在长木板上，轻弹簧的右端与固定在长木板右端B点的竖直挡板连接，弹簧处于自然伸长状态，不计弹簧和挡板的质量。质量为 $\text{[math]}$ 的物块从长木板的左端A点以 $\text{[math]}$ 水平向右的速度滑上长木板，长木板上表面光滑，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧具有的弹性势能与压缩量x满足关系式 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求弹簧获得的最大弹性势能及物块滑离长木板时的速度大小；
2. （2）若长木板上表面粗糙，物块与长木板上表面的动摩擦因数为0.2，物块以原初速度从A端滑上长木板后，刚好不滑离长木板，求物块相对长木板向右滑行的最大距离为多少；若弹簧的劲度系数为 $\text{[math]}$ ，求此过程中弹簧的最大压缩量。
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20. 如图所示，两粗细相同的玻璃管竖直放置，底部连通，管中装有水银，左右管中水平液面高度差为 $\text{[math]}$ 。左管中有一活塞，将管内封闭一段长为 $\text{[math]}$ 的气柱。大气压强为 $\text{[math]}$ ，环境温度为400K。玻璃管足够长，现将活塞缓慢向上移，使左右两管中水银液面相平。活塞与玻璃管内壁气密性良好，玻璃管导热性能良好。求：
（i）活塞上移的距离；（小数点后保留两位数字）

（ii）若不移动活塞，缓慢降低环境的温度，当左右两管中水银液面相平时环境的温度。

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21. 半圆形玻璃砖按如图所示的方式放置，截面的半径为R，平面 $\text{[math]}$ 水平， $\text{[math]}$ 为半圆的竖直对称轴， $\text{[math]}$ 为水平板，与 $\text{[math]}$ 交于C点。一束单色光从D点垂直 $\text{[math]}$ 射入玻璃砖，已知 $\text{[math]}$ ，光经圆弧面折射后刚好照射在板上C点。将板向下平移 $\text{[math]}$ ，光照射在板上C点右侧离C点 $\text{[math]}$ 的位置。光在真空中的传播速度为c，求：

（i）玻璃砖对光的折射率；

（ii）在平移板 $\text{[math]}$ 之前，求光从D点传播到C点所用的时间。

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