2020-2021学年四川省雅安市高二下学期物理期末联考试题07 解析版

这是一份2020-2021学年四川省雅安市高二下学期物理期末联考试题07 解析版，共18页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上；，在图等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；
2．请将答案正确填写在答题卡上；
3. 考试范围：高考范围；考试时间：90分钟；命题人：铸魂尖子生
第I卷（选择题 共36分）
单选题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多个选项符合要求，选对但不全得2分，选错得0分)
1．在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核X的径迹是两个相切的圆．圆的直径比为7∶1，碳14的衰变方程是( )
A．B．
C．D．
2．如图所示，一个内阻不可忽略的电源，R1为定值电阻，L1和L2是小灯泡，R为滑动变阻器，P为滑片．若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，灯泡L2的亮度及R1消耗的电功率分别（ ）
A．变亮，一直减小B．变亮，先增大后减小
C．变暗，无法确定D．变暗，一直增大
3．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（ ）
A．a的向心加速度等于重力加速度g
B．b在相同时间内转过的弧长最长
C．c在4h内转过的圆心角是
D．d的运动周期有可能是20小时
4．如图甲所示是我国一项传统的体育活动“空竹”，将“空竹”搁置于两轻杆间的细线上，然后用两手提拉两杆，“空竹”就会在线上来回滚动，非常具有趣味性和锻炼性。现假设某老人正在玩“空竹”，如图乙所示，开始时两手在同一高度，且始终保持两手间水平距离不变，绳子呈“V”字形，如不考虑细线与“空竹”间的摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．将右侧轻杆提高，待“空竹”静止时右侧细线的拉力大于左侧细线的拉力
B．将右侧轻杆提高，待“空竹”静止时细线的拉力大于开始时细线的拉力
C．不管将哪侧轻杆提高，待“空竹”静止时细线的拉力都等于开始时细线的拉力
D．如果将两手的水平距离增大，待“空竹”静止时细线的张力将减小
5．精彩的杂技表演总是受到广大观众的欢迎．如图所示，两条丝带上端拴在天花板上，下端被男演员缠绕在手臂上，女演员搂着男演员的脖子，两人一起在水平面内做匀速圆周运动（第一次）．第二次一起做圆周运动时，丝带的长度更短而丝带与竖直方向的夹角仍不变．下列说法中正确的是( )
A．匀速转动的过程中男演员对女演员的作用力方向竖直向上
B．两次丝带对男演员的拉力大小相等
C．他们第二次做圆周运动的线速度更大
D．他们第二次做圆周运动的周期更大
6．一个质量为的人站在电梯内随电梯一起运动，当电梯以的加速度竖直加速下降时，人对电梯地板的压力大小为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示为一物体作匀变速直线运动的速度图象，下列判断不正确的是（ ）
A．物体的初速度为3m/s
B．物体的加速度大小为1.5m/
C．2s末物体位于出发点
D．该物体0-4s内的平均速度大小为0
8．如图，飞机距离水平地面的高度为H，在水平方向以速度v0匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一箱质量为m的救援物资，救援物资打在山坡上的A点，A点的高度为h。不考虑空气阻力的影响，则（ ）
A．这箱物资在空中飞行的时间为
B．这箱物资落到A点时的动能为mg（H-h）
C．A点距山坡底端的水平距离为
D．山坡的倾角θ满足tanθ=
9．如图所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，管内磁场的磁感应强度B的B-t图像如图所示（以向右为正方向），下列说法错误的是（ ）
A．通过电阻R的电流方向是从C到A
B．感应电动势的大小为6V
C．电阻R两端的电压为4V
D．感应电流的大小为1A
10．在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10，R3=20，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．所用交流电的频率为50HzB．电压表的示数为100V
C．电流表的示数为1.0AD．变压器传输的电功率为15.0W
11．下列四幅图分别表示通电直导线在匀强磁场中所受安培力F的方向、导体中电流I的方向及磁感应强度B的方向的关系，正确的是（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，用电池对电容器充电，电路a 、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态。现将两极板的间距变大，则
A．电荷将向上加速运动
B．电荷将向下加速运动
C．电流表中将有从a到b的电流
D．电流表中将有从b到a的电流
第II卷（非选择题 共64分）
二、实验题(本大题共有2小题，共15分。第13题6分，第14题9分。)
13．某活动小组利用如图甲的装置验证机械能守恒定律，将光电门固定在B处，钢球从与O点登高的A点由静止做圆周运动，通过B处的光电门，计时装置测出钢球通过光电门的时间为t，用钢球通过光电门的平均速率表示钢球通过光电门的瞬时速度，测出绳子的长度为L，小球直径D不可忽略，当地的重力加速度为g．
（1）用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球静止为D=______cm；
（2）小球到达B的速度表达式为__________；（用已知字母表达）
（3）要验证机械能守恒，只要在误差允许的范围内，表达式__________成立即可（用t、L、D、g表达）．
14．某一实验小组用如图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻，图中电压表V的量程是3V，虚线框内为用电流计G改装的电流表。
(1)已知电流计G的满偏电流Ig=200mA、内阻rg=1.0Ω，电路中已将它改装为量程400mA的电流表，则R1=________Ω；
(2)通过移动变阻器R的滑片，得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数I，作出如图乙所示的图像；
(3)某次测量时，电压表V的示数如图丙所示，则此时通过电源E的电流为________mA；
(4)根据图乙得出电源E的电动势等于________V，内阻等于________Ω（小数点后保留两位）；
(5)本实验中电压表V的内阻对实验的测量结果________（选填“有”或“无”）影响。
三、解答题(本大题共3个小题，共37分。第15题10分，第16题12分，第17题15分。)
15．如图所示,间距为L=1.0m的水平光滑的金属轨道左端连接一个R=10Ω的电阻,有一长也为L金属杆在外力F的作用下由静止开始沿框架向右做匀加速直线运动,匀强磁场的磁感应强度B=1.0T，方向竖直向下,轨道与金属杆的电阻不计并接触良好,外力F随时间t变化规律的图象如图所示，求金属杆的质量m及其运动的加速度a.

16．如图甲所示，A、B为两块平行金属板极板间电压为UAB=1687.5V，现有大量的电子由A板从静止开始加速后，沿两平行金属板CD的中线进入到偏转电场．平行金属板C、D长=4×10-2m，板间距离d=8×10-3m，在距离C、D右侧边缘=0.2m处有一足够大的荧光屏P，当C、D之间未加电压时电子沿C、D板的中线穿过，打在荧光屏上的0点并发出荧光．现给金属板C、D之间加一个如图乙所示的变化电压（D板接电源的正极）．已知电子质量为m=9.0×10-31kg，电荷量为e=1.6×10-19C．求：
(1)电子从B板上的小孔射出时的速率v0；
(2)打在荧光屏上的电子的最大动能；
(3)一起上下调整A、B，使电子能够在C、D板左侧任意位置仍以速度v0沿平行于C、D板的方向进入到偏转电场中，求电子打到荧光屏上亮线的长度（只考虑竖直方向）。
17．在距地面高40m处将一物体以10m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/,求：
(1)求物体落回抛出点的时间；
(2)求物体落到地面的速度大小．
四、选修（本题共12分，选修3-3）
18．一质量M=10kg、高度L=35cm的圆柱形气缸，内壁光滑，气缸内有一薄活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞质量m=4kg、截面积S=100cm2．温度t0=27℃时，用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图甲所示，气缸内气体柱的高L1=32cm，如果用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，气缸内气体柱的高L2=30cm，两种情况下气缸都处于竖直状态，取重力加速度g=9.8m/s2，求：
（1）当时的大气压强；
（2）图乙状态时，在活塞下挂一质量m′=3kg的物体，如图丙所示，则温度升高到多少时，活塞将从气缸中脱落．
参考答案
1．C
【详解】
因，由动量守恒可知，放出的粒子和反冲核满足，所以，又因为两个粒子的速度方向相反，根据左手定则可知两个粒子的带电量电性相反，一正一负，可得，故C正确，ABD错误；
故选C．
【点睛】
静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核，系统动量守恒，结合带电粒子在匀强磁场中的半径公式，求出放射的两粒子的电量比，再根据左手定则确定电荷的电性，从而根据电荷数守恒、质量数守恒选出正确的核反应方程式
2．D
【详解】
根据闭合电路欧姆定律，当滑片向下滑动，滑动变阻器接入电阻变小，根据并联电阻关系得，R和L2的并联电阻减小，外电路总电阻变小，则干路电流变大， ，路端电压变小，则灯L1两端电压变小，变小；根据电路图及串联电路和并联电路的知识可知：，由上面分析知变小，而干路电流变大，所以变大，则变大，变大，而，路端电压变小，所以变小，则变小，亮度变暗，故ABC错误，D正确
3．B
【详解】
A．同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据
a=ω2r
可知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根据万有引力等于重力
可得
卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，所以知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力
解得
卫星的半径越大，速度越小，则有；对c和a有
因为c的半径大于a的半径，故，故b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；
C．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故C错误；
D．根据开普勒第三定律
可知，卫星的半径越大，周期越大，d的半径大于c的，所以d的运动周期大于c的周期24h，所以不可能为20h，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．同一条细线上拉力大小处处相等，不管将哪侧轻杆提高，待“空竹”静止时，右侧细线的拉力大小等于左侧细线的拉力大小，A错误；
BCD．设细线与竖直方向的夹角为，细线的张力大小为F，“空竹”的质量为m，其合力在两线夹角的平分线上，由平衡条件知
不管将哪侧轻杆提高，只要保持两手间水平的距离不变，则不变，F不变，若两手的水平距离增大，则增大，F增大，BD错误，C正确。
故选C。
5．B
【分析】
根据女演员匀速转动需要向心力，判断男演员对女演员的作用力方向；丝带拉力F沿竖直方向的分力等于男女演员的重力，判断拉力的变化；根据向心加速度的表达式判断线速度和周期的变化．
【详解】
A. 女演员匀速转动的过程中需要向心力，男演员对女演员的作用力沿丝带方向，故A错误；
B.设丝带与竖直方向的夹角为θ，丝带拉力F沿竖直方向的分力等于男女演员的重力，F=，夹角θ不变，拉力不变，故B正确；
C.向心加速度为gtanθ= ，夹角θ不变，向心加速度不变，第二次丝带的长度更短，半径变小，线速度变小，周期变小，故C错误，D错误．
故选：B
6．D
【详解】
设电梯地板对人的支持力为FN，由牛顿第二定律：
解得：
由牛顿第三定律可知，人对电梯地板的压力大小也为510N，D正确。
故选D。
7．C
【解析】
t=0时刻的速度即为初速度，由图读出初速度为，故A正确．图线的斜率等于加速度，则物体的加速度大小，故B正确．0～2s沿着正方向运动，2s～4s沿着负方向运动，图象中上下两个三角形面积相等，前、后2s内位移大小相等，方向相反，故4s时刻返回出发点，即位移等于零，故平均速度为零，故C错误，D正确．本题选不正确的，故选C．
【点睛】根据匀变速直线运动的速度图线t=0时刻的速度读出初速度．由斜率读出加速度．根据“面积”等于位移，研究2s末物体的位置，并求出前4s内的位移，再求解平均速度．
8．C
【详解】
A．由
可得这箱物资在空中飞行的时间为
故A错误；
B．不考虑空气阻力的影响，只有重力做功，所以有
可得
故B错误；
C．A点距山坡底端的水平距离即为物资的水平位移，则有
故C正确；
D．山坡的倾角θ满足
故D错误。
故选C。
9．BC
【详解】
A．穿过螺线管的磁场方向不变，但大小变化，导致磁通量变化，则根据楞次定律可知，电流从C流过R到A，故A不符合题意；
BCD．根据法拉第电磁感应定律
感应电流大小为
电阻R两端的电压为
U=RI=3V
故BC符合题意，D不符合题意。
故选BC。
10．AD
【详解】
A．交流电的频率为
A正确；
B．通过电流的有效值为
两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知
根据理想变压器的电压规律可知原线圈的电压
电阻两端分压即为电压表示数，即
B错误；
C．电流表的示数为
C错误；
D．副线圈中流过的总电流为
变压器原副线圈传输的功率为
D正确。
故选AD。
11．AD
【解析】A、磁场向下，电流向内，根据左手定则，安培力向左，故A正确；
B、磁场向内，电流向上，根据左手定则，安培力向左，故B错误；
C、磁场向右，电流向外，根据左手定则，安培力向上，故C错误；
D、磁场向内，电流向左下方，根据左手定则，安培力方向右下方，故D正确。
点睛：根据左手定则判断电流方向、磁场方向和安培力方向的关系，伸开左手，四指与大拇指在同一平面内，磁感线穿过掌心，四指方向与电流方向相同，大拇指所指方向为安培力的方向。
12．BD
【详解】
AB．电容器极板间电压不变，根据匀强电场中电场强度和电势差的关系：
极板间距变大，可知电场强度减小，电荷初始时刻静止不动，受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力平衡，电场强度减小，电荷受到的电场力变小，所以电荷将向下加速运动，A错误，B正确。
CD．根据电容的决定式：
极板间距增大，电容减小，根据电容的定义式：
极板间电压不变，电容减小，电荷量减小，电容器放电，所以电流表中有从到的电流，C错误，D正确。
故选BD。
13． ； ； ；
【详解】
(1) [1]．游标尺上共有10小格，精度为0.1 mm，用游标卡尺测量钢球直径为D＝(1.2＋0.1×1)cm＝1.21cm；
(2)[2]．由于小球直径较小，利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，所以小球到达B的速度为
；
(3) [3]．根据机械能守恒的表达式有：
即
．
点晴：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量；无论采用什么样的方法来验证机械能守恒，明确其实验原理都是解决问题的关键，同时在处理数据时，要灵活应用所学运动学的基本规律．
14．1.0 200 2.93 1.15 无
【详解】
(1)[1]由题可得
即
代入数据解得
(3)[2]由图丙读出电压为，对应的图乙的电流为，由第一题可知，电流表改装后的量程为原电流表的两倍，故此时通过电源的电流为。
(4)[3][4]将图乙补充完整后可得电源的电动势等于，设电源内阻为，根据
又因为
解得
(5)[5]因电压表V的内阻很大，所以流过的电流几乎为零，故本实验中电压表V的内阻对实验的测量结果无影响。
15．
【解析】
【分析】
导体棒在导轨上做匀加速运动，受到拉力和安培力作用，产生加速度，列出F-t的函数关系，对照图像的截距和斜率求解.
【详解】
设金属棒的质量为m，加速度为a，则
由v=at
E=BLv
I=E/R
F安=BIL
由牛二定律有：F-F安=ma
联立上述各式可得：
结合图（b）得： ，
代入数据解得：，
16．(1) m/s；(2) ；(3) 4.8×10-2m
【详解】
（1）电子经A、B两块金属板加速，由
解得
（2）电子在水平方向做匀速运动，通过C、D板间的时间
电子通过时间极短，可认为通过时电场恒定，电子在电场中做类平抛运动，当C、D间电压最大时，竖直方向的位移
电子在竖直方向位移等于，此时电子刚好从上极板边缘飞出时，竖直方向速度最大，根据
解得
电子的最大动能
（3）当电子在靠近下极板射入，偏转电压为0时，电子做匀速直线运动通过偏转电场，此时打在荧光屏上亮线最下端，当电子从C板边缘通过，竖直方向速度最大时，电子能打到荧光屏上亮线最上端，根据可得到，当电子从距离D板高度4．0×10-3m处射入偏转电场时，能够到达荧光屏上亮线最上端，设此时电子竖直方向位移为y2，则由平抛运动推论可得
解得
所以电子打到荧光屏上亮线的长度为
17．(1)2s (2)30m/s
【详解】
(1)由自由落体运动规律可得，物体落回抛出点所需的时间：；
(2)设物体落到地面的速度为v,则有：
代入数据解得：．
18．（1）当时的大气压强为9.8×104Pa；
（2）图乙状态时，在活塞下挂一质量m′=3kg的物体，如图丙所示，则温度升高到66.3时，活塞将从气缸中脱落．
【解析】
试题分析：（1）从甲态到乙态是等温变化过程，根据波义耳定律列式求解当时的大气压强；
（2）从乙态到丙态，根据理想气体状态方程列式求解温度．
解：（1）由图甲状态到图乙状态，等温变化：
初态：p1=p0﹣，V1=L1S
末态：p2=p0﹣，V2=L2S
由玻意耳定律：p1L1S=p2L2S
所以：（p0﹣）L1S=（p0﹣）L2S，
可解得：p0==9.8×104Pa
（2）活塞脱落的临界状态：气柱体积LS、压强p3=p0﹣
设温度为t，由气态方程：
得t=﹣273=66.3℃
答：（1）当时的大气压强为9.8×104Pa；
（2）图乙状态时，在活塞下挂一质量m′=3kg的物体，如图丙所示，则温度升高到66.3时，活塞将从气缸中脱落．
【点评】本题关键是明确三个状态的压强、温度和体积参量，结合气体实验定律或者理想气体状态方程列式求解．