2020-2021学年四川省雅安市高二下学期物理期末联考试题09 解析版

四川省雅安市2020-2021学年高二下学期物理期末联考试题09

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）

一、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．如图所示，当滑动变阻器滑动触头向左移动时，灯泡A、B、C的亮度将　　

A．都变亮

B．都变暗

C．A、B变暗，C变亮

D．A、B变亮，C变暗

2．如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为（ ）

A．2个或3个 B．3个或4个 C．4个或2个 D．5个或4个

3．碳测年技术在经济建设中也有较广泛的应用．自然界中的碳主要是碳，也有少量的碳。宇宙射线进入地球大气层时，同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳，其核反应方程为，碳具有放射性，能够自发地进行衰变而变成氮，核反应方程为，关于上述两个核反应中的、是（　　）

A．是质子、Y是正电子 B．X是质子、Y是电子

C．是电子、Y是质子 D．X是质子、Y是α粒子

4．一辆汽车从t=0时刻开始做匀加速直线运动，初速度为2m/s，经过4s时间，速度变为10m/s，在这段时间内（　　）

A．汽车的加速度为3m/s2 B．汽车的位移为24m

C．汽车的平均速度为8m/s D．汽车2s末时的速度为7m/s

5．如图所示，竖直光滑杆上固定一轻质光滑定滑轮，滑块B套在杆上可自由滑动，用长度一定的细线绕过定滑轮连接滑块B和小球A，让杆转动使细线带着小球绕杆的竖直轴线以角速度做匀速转动，此时滑块B刚好处于静止状态，滑块B到定滑轮的距离为h且该段细线与杆平行，悬吊小球的细线与竖直方向的夹角为，若h越小，则（    ）

A．越大 B．越小 C．越大 D．越小

6．如图所示，质量为m的物块A和质量为M的重物B由跨过定滑轮O的轻绳连接，A可在竖直杆上自由滑动。当A从与定滑轮O等高的位置无初速释放，下落至最低点时，轻绳与杆夹角为，已知，，不计一切摩擦，轻绳足够长，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．物块A下落过程中，轻绳与杆夹角为时，B速率是A速率的两倍

B．A下落过程中，A重力势能的减小量等于B动能的增加量

C．M=2m

D．A下落至最低点时，轻绳上的拉力大小等于Mg

7．甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是(　　)

A．力F对甲物体做功多

B．力F对乙物体做的多

C．甲物体获得的动能比乙大

D．甲、乙两个物体获得的动能相同

8．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处于离地很近的近地圆轨道上正常运动；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，则下列说法正确的是（　　）

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．c在4h内转过的圆心角为

C．b在相同时间内转过的弧长最长

D．d的运动周期有可能是23h

9．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中（如图甲所示），磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则（　　）

A．0到t1时间内，导线框中电流的方向为顺时针 B．t1到t2时间内，导线框中电流的方向为逆时针

C．t1到t2时间内，导线框中电流越来越大 D．t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力变大

10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中为热敏电阻，为定值电阻．下列说法正确的是（　　）

A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为

B．时电压表的示数为

C．变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为

D．处温度升高时，电流表的示数变大，电压表的示数不变

11．下列说法正确的是（   ）

A．运动的电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用

B．洛伦兹力对电荷不做功

C．由可知，磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线I、L的乘积成反比

D．若一小段通电导线在某处不受安培力作用，则该处磁感应强度可能不为零

12．如图所示，平行板电容器两极板A、B与两端电压为的电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，充电完毕后，电容器所带电荷量为，此时悬线偏离竖直方向的夹角为，则（　　）

A．电容器的电容为

B．将此电容器两板之间电压降为1V时，电容器的电容为

C．保持S闭合，将A板向B板靠近，电容器所带电荷量减少

D．断开S，将A板向B板靠近，夹角不变

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．我们明白，将两个金属电极锌、铜插入一个水果中就能够做成一个水果电池〔如下图〕。现要测量水果电池的电动势和内阻，两位同学采纳不同的方法进行探究。

〔1〕甲同学用量程为0～1V、内阻约10kΩ的电压表测水果电池的电压时读数为0.74V；用欧姆表直截了当测水果电池的两极，读得如今的读数为9kΩ；用灵敏电流表直截了当接水果电池的两极，测得电流为0.55mA。甲同学通过自己的分析认为该水果电池的电动势为0.74V，由全电路欧姆定律得内阻为，此结果与欧姆表测量结果相差特别大。请你关心分析出现那个差距的缘故。〔只要说出其中的两点即可〕①_______；②_______。

〔2〕乙同学利用课本上介绍的伏安法测水果电池的电动势和内阻，电路图和实物图如下图。

下表是测量某一水果电池时记录的数据。

请你依照测量数据在答题卷相应位置的坐标纸中描点，并作出U随I变化的关系图象_______。由图象求出电流小于0.3mA时水果电池的电动势为_______V，内阻为_______Ω。

某次实验后发明电压表坏了，丙同学也想自己测一下水果电池的电动势和内阻，该同学在利用图像法处理数据时该作出随时间变化的关系图象。另外该同学将四个如此的水果电池串联起来给“2.5V,0.5A”的小灯泡供电，灯泡并不发光〔检查电路无故障〕分析其不亮的缘故是_______。

14．如图为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置图． 

(1)现有的器材：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重物、导线若干．为完成此实 验，除了所给的器材，还需要_____．(填选项前的字母)

A．刻度尺           B．秒表          C．220V 交流电源      D．低压交流电源  

(2)打点计时器的电源为交流电源（频率为 50Hz），如图为打出纸带的一部分，A、B、C 为连续的 三个点，用刻度尺量得，XAB=4.15cm，XBC=4.53cm，则可得到打 B点时重物下落的速度大小 vB = _________________m/s，重物下落的加速度大小 g=  _________m/s2．

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，热电子由阴极飞出时的初速忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L=1cm，下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是L=1㎝。在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图。（每个电子穿过平行板的时间极短，可以认为电压是不变的）求：

（1）在t=0.06s时刻，电子打在荧光屏上的何处？

（2）荧光屏上有电子打到的区间有多长？屏上亮点的间歇时间为多少？

16．某校高一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在竖直方向上运动．在水火箭向下喷水过程中，水火箭可认为做匀加速直线运动。水火箭从地面静止出发经过2s到达离地面高20m处时水恰好喷完，接着水火箭向上做匀减速运动，加速度等于g，最后落回到地面(忽略空气阻力)，g=10m/s2。求：

(1)恰好喷完水时水火箭的速度；

(2)水火箭上升离地面的最大高度；

(3)水火箭从发射到残骸落回到地面过程的总时间 (保留两位有效数字) ．

17．如图所示，ab、cd为足够长、水平放置的光滑固定导轨，导体棒MN的长度为L=2m，电阻，有垂直abcd平面向下的匀强磁场，磁感强度B=1.5T，定值电阻，，当导体棒MN以v=4m/s的速度向左做匀速直线运动时，电流表的示数为0.45A，灯L正常发光.求：

（1）棒切割磁感线产生的感应电动势和灯L的额定电压；

（2）维持杆匀速运动的外力功率为多大；

（3）正常发光时灯L的电阻值.

四、选修（本题共12分，选修3-3）

18．如图所示，两个边长为10cm的正方体密闭导热容器A、B，用一很细的玻璃管连接，玻璃管的下端刚好与B容器的底部平齐，玻璃管竖直部分长为L=30cm，初始时刻阀门K1、K2均关闭，B容器中封闭气体的压强为15 cmHg．外界环境温度保持不变．

I.打开阀门K1，让水银缓慢流入B容器，求最终B容器中水银的高度；

II.再打开阀门K2，向B容器中充入p0=75cmHg的气体，使B容器中恰好没有水银，求充入气体的体积．
参考答案

1．D

【详解】

当滑动变阻器的滑动触头向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据全电路欧姆定律得知，干路中电流I增大，则A灯变亮；电路中并联部分电压

U并=E﹣I（RA+r）

I增大，其他量不变，则U并减小，C灯变暗；通过B灯的电流

IB=I﹣IC

I增大，IC减小，则IB增大，B灯变亮，所以A、B灯变亮，C灯变暗，故选D。

2．C

【解析】

试题分析：对物体受分析如图：

如果：（1），物体受力可以平衡，故P可能受2个力的作用．

（2），P不可能平衡

（3）如果：，物体会受到挡板MN的弹力F和摩擦力f，受力分析如图：

故P可能受4个力的作用．

综上所述：P可能的受力个数是2个或4个,故选C．

考点：物体的受力分析．

3．B

【详解】

根据题意以及电荷数守恒、质量数守恒，得该核反应方程为

碳具有放射性，能够自发地进行衰变而变成氮，核反应方程为

即X是质子、Y是电子

故选B。

4．B

【解析】

【分析】

题中汽车做匀加速直线运动，已知初速度、时间和末速度，根据加速度的定义式a=求解加速度，由求解平均速度，由x=t求解位移．

【详解】

汽车做匀加速直线运动，已知初速度v0=2m/s，时间t=4s，末速度v=10m/s．加速度为，故A错误；平均速度为，位移为x=t=6×4m=24m．故B正确，C错误；汽车2s末时的速度为：v2=v0+at2=2+2×2=6m/s．故D错误．故选B．

5．D

【详解】

对小球A受力分析可知

其中 （d为定值）即

则θ不变，若h越小，则ω越小。

故选D。

6．C

【详解】

A．物块A下落过程中，轻绳与杆夹角为时，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度，即有

故A错误；

B．A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，根据机械能守恒定律得知A减小的重力势能等于B增加的重力势能与两球增加的动能之和，故B错误；

C．设之间的距离为，A到达最低点的过程中，根据系统机械能守恒得

解得

故C正确；

D．物块A下落至最低点后，物块A开始向上做加速物块B向下加速，物体B加速度不为零，所以绳子的拉力不可能等于，故D错误。

故选C。

7．C

【解析】

A、B项：由W=Fs知，拉力的大小相同，物体的位移也相同，所以拉力对两物体做的功一样多，故A、B错误；

C、D项：由动能定理可以知道，在光滑水平面上的木块，拉力对物体做的功等于物体的动能变化，在粗糙水平面上的木块，拉力对物体做正功的同时，摩擦力对物体做了负功，所以在光滑水平面上的物体获得的动能要大于在粗糙水平面上物体的动能，故C正确，D错误．

8．C

【详解】

A．地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同、角速度相同，可知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大，由得

卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星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，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；

B．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角

故B错误；

C．由，解得

可知，卫星的轨道半径越大，速度越小，则

又a和c的角速度相同，由公式可知

所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故C正确；

D．由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，故D错误。

故选C。

9．AD

【详解】

A．0到t1时间内，导线框中磁通量向里的减小，根据楞次定律可知，电流的方向为顺时针。故A正确；

B．t1到t2时间内，导线框中磁通量向外的增加，根据楞次定律可知，电流的方向为顺时针。故B错误；

C．t1到t2时间内，导线框中磁通量变化率不变，根据法拉第电磁感应定律，有

可知，导线框中电流不变。故C错误；

D． t1到t2时间内，磁感应强度增加，导线框bc边受到安培力为

可知，导线框bc边受到安培力变大。故D正确。

故选AD。

10．BD

【详解】

A．由图乙可知交流电压最大值，原线圈电压的有效值，周期，可由周期求出角速度的值为，根据电压与匝数成正比，得副线圈电压的有效值为，副线圈两端电压的瞬时值表达式，故A错误；

B．电压表的示数为有效值，故B正确；

C．理想变压器，所以变压器输入、输出功率之比为，根据电流与匝数的关系可知

故C错误；

D．处温度升高时，阻值变小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故D正确。

故选BD。

11．BD

【解析】A、运动的电荷在磁场中，若速度方向与磁场方向平行时，则一定不会受到洛伦兹力作用，故A错误；

B、由于洛伦兹力方向垂直于磁场方向和粒子的速度方向，所以洛伦兹力只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小，所以洛伦兹力对电荷不做功，故B正确；

C、磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，由磁场本身决定，与导线受到的安培力以及电流强度I和导线长度L的乘积都无关，故C错误；

D、当通电导线与磁场平行时，不受磁场力，故不能根据安培力为零说明磁感应强度为零，故D正确。

点睛：本题考查安培力、洛伦兹力、及磁感应强度的定义，要注意明确磁感应强度是磁场本身的性质，同时理解洛伦兹力的不做功。

12．AD

【详解】

A．根据电容的定义式可得

故A正确；

B．电容器的电容大小由本身决定，与所加的电压无关，故B错误；

C．根据电容的决定式可知，d减小，C增大；根据得，可知电压U不变，电容C增大，电荷Q增加，故C错误；

D．断开开关，由于Q不变，根据和以及，联立可得

可知，将A板向B板靠近，电场不变，小球受力情况不变，夹角不变，故D正确。

故选AD。

13．水果电池的内阻较大，水果电池电动势大于0.74V    灵敏电流表的内阻较大，所以0.55mA不是短路电流        0.72V        水果电池的内阻太大，回路电流太小   

【详解】

（1）[1]水果电池的内阻较大，所占分压较多，所以用电压表所测电压是路端电压，水果电池电动势大于0.74V；

[2]灵敏电表内阻不能忽略，因此用灵敏电表所测电流不是短路电流；

（2）[3]根据图表数据可得下图

[4]由图中信息可知，与U轴相交的点即为果电池的电动势，为0.72V；

[5]根据图像斜率可求得内阻约为；

[6]由于水果电池的内阻过大，导致电路中电流过小，不足以让小灯泡发光。

14．  AD  2.17  9.5

【解析】(1)打点计时器需接0～12V的交流电源，测量瞬时速度以及下降的距离需要米尺．打点计时器可以测量时间，不需要秒表．故选AD．

(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可得；根据匀变速直线运动的判别式，可得.

【点睛】了解基本仪器的使用和工作原理，熟练基本仪器的操作．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．

15．（1）1.35cm    （2）3.0cm；0.1s

【解析】

(1)设电子经电压U0加速后的速度为v，根据动能定理得：eU0=mv2

设偏转电场的场强为E，则有：

设电子经时间t通过偏转电场，偏离轴线的侧向位移为y，则有：

在中心轴线方向上： 

在轴线侧向有： ´

设电子通过偏转电场过程中产生的侧向速度为vy，偏转角为，则电子通过偏转电场时有：

电子在荧光屏上偏离O点的距离为

由题图知t=0.06 s时刻U=1.8U0，代入数据解得Y=13.5 cm

(2)由题知电子偏移量y的最大值为d/2，所以当偏转电压超过2U0时，电子就打不到荧光屏上了． 

代入上式得：Y=3l /2 

所以荧光屏上电子能打到的区间长为：2Y=3l =30 cm．

16．（1）20 m/s（2）40 m（3）6.8 s

【解析】画出水火箭运动示意图，如图所示，A点是地面，B点为水火箭恰好喷完水的位置，C为水火箭上升的最大高度；

（1）水火箭喷水过程向上做初速度为零的匀加速直线运动

     ①

        ②

解①②得： ；

（2）BC阶段水火箭做匀减速直线运动

    ③

    ④

解③④得：

（3）从C落到A做自由落体运动

     ⑤

      ⑥

    ⑦

解⑤⑥⑦得： 。

点睛：本题考查了匀加速直线运动的基本公式及竖直上抛、自由落体运动的基本公式的直接应用，要注意火箭燃料耗尽后还会继续上升做减速运动，最后做自由落体运动。

17．(1)12V；9V；(2)7.2W；(3)

【详解】

(1)导体棒产生的感应电动势为：

、间并联电压为：

(2)由闭合电路欧姆定律得：

解得通过杆的电流为：

根据能量守恒可得维持杆匀速运动的外力功率为等于整个装置产生的总电功率

则有整个装置产生的总电功率：

(3)则流过灯的电流为 ：

灯L的电阻值：

答：(1)12V；9V；(2)7.2W；(3)

18．  3.3×10-4m3

【解析】

I.打开阀门，稳定后，设B容器中水银的高度为h，容器底面积为S

初始时，B中封闭气体体积，气体压强

稳定时，B中封闭气体体积，气体压强

根据玻意耳定律

解得h=6.25cm

II.打开阀门，向B容器中充入气体的体积为时，B容器中恰好没有水银

则B中封闭气体压强，由理想气体状态方程

解得：