2020-2021学年四川省雅安市高二下学期期末联考物理试题17 解析版

四川省雅安市2020-2021学年高二下学期期末联考

物理试题17

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)

1．一个质量为的物体放在地面上，当受到竖直向上的拉力作用时产生加速度，如果竖直向上的拉力变为时，物体的加速度将（　　）

A．大于 B．等于 C．在和之间 D．小于

2．小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是

A．当θ为120°时，F=

B．不管θ为何值，F=

C．θ 越大，F越大

D．θ 越大，两个拉力F的合力越小

3．长度L=0. 5m的细线，拴一质量m=2kg的小球（不计大小），另一端固定于O点。让小球在水平面内做匀速圆周运动，这种运动通常称为圆锥摆运动。如图所示，摆线与竖直方向的夹角=37°，重力加速度g=10m/s2，则下列说法错误的是（　　）

A．细线的拉力大小为25N

B．小球运动的角速度为5rad/s

C．小球运动的线速度大小为1. 2m/s

D．小球运动的周期约为1. 26s

4．如图所示，带电平行金属板A、B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔．一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A、B两板的正中央c点，不计空气阻力，

则：

A．微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小

B．微粒在下落过程中重力做功为，电场力做功为

C．微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为

D．若微粒从距B板高1.5h处自由下落，则恰好能达到A板

5．2012年6月，“神九”飞天，“蛟龙”探海，实现了“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”这个充满浪漫主义气概的梦想．处于340 km高空的“神九”和处于7 000 m深海的“蛟龙”的向心加速度分别为a1和a2，转动的角速度分别为ω1和ω2，下列说法中正确的是(　　）

A．因为“神九”离地心的距离较大，根据得ω1<ω2

B．根据可知，ω与圆周运动的半径r无关，所以ω1＝ω2

C．因为“神九”离地心的距离较大，根据 得a1<a2

D．因为“神九”离地心距离较大且角速度也较“蛟龙”大，根据a＝ω2r得a1>a2

6．如图所示电路中，R2、R3、R4为定值电阻，当滑动变阻器R1的滑动头向左滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2、ΔI3，下列说法中正确的是（ ）

A．电流表A1的示数一定减小

B．电流表A2的示数一定增大

C．ΔI3一定大于ΔI1

D．ΔI1一定大于ΔI2

7．2018年6月5日，是第47个世界环境日，“绿水青山就是金山银山”，中国向世界发出“绿色治理”的铿锵之音，中国承诺到2020年碳排放量下降40%～45%；为了实现负责任大国的承诺,我国将新建核电站项目．目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是(　　)

A． B．

C． D．

8．甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间（x–t）图象如图所示，由图象可以得出在0~4 s内（    ）

A．甲、乙两物体始终同向运动

B．4 s时甲、乙两物体间的距离最大

C．甲的平均速度等于乙的平均速度

D．甲、乙两物体间的最大距离为6 m

9．如图，指纹传感器半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个板，当手指的指纹与传感器绝缘表面接触时，手指指纹构成电容器的另一个极。由于指纹深浅不同，对应的峪（本义：山谷）和嵴（本义：山脊）与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器。其工作过程是通过对电容器感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备将采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集。若金属颗粒与手指指纹间组成的每个电容电压保持不变，则（　　）

A．对比峪，指纹的嵴处形成的电容器的电容小

B．对比峪，指纹的嵴处形成的电容器的电容大

C．在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大

D．在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小

10．如图甲所示，光滑导体框架abcd水平放置，质量为m的导体棒PQ平行于bc放在ab、cd上，且正好卡在垂直于轨道平面的四枚光滑小钉之间，回路总电路为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示（规定磁感应强度方向向上为正），则在时间0～t内，关于回路内的感应电流I及小钉对PQ的弹力N，下列说法中正确的是（　　）

A．I的大小是恒定的 B．I的方向是变化的

C．N的大小是恒定的 D．N的方向是变化的

11．在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。边长为l，电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线框平面，此时线框ab边的发热功率为P，则（　　）

A．线框中的感应电动势为 B．线框中感应电流为

C．线框cd边的发热功率为 D．b端电势高于a端电势

12．如图所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原副线圈上，(灯泡电阻不随温度变化) 已知原、副线圈的匝数比，电源电压为U，则（  ）

A．通过A、B灯的电流之比

B．灯泡A、B两端的电压之比

C．灯泡A、B两端的电压分别是，

D．灯泡A、B消耗的功率之比

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．研究性学习小组为“研究匀变速直线运动的规律”和“测当地的重力加速度”，采用了如图1所示的装置，其中m1＝50g、m2＝150g，开始时保持装置静止，然后释放物块m2，m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点，只要对纸带上的点进行测量，即可研究匀变速直线运动．某次实验打出的纸带如图2所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点没有标出，交流电频率为50Hz．

（1）系统的加速度大小为________m/s2，在打点0～5的过程中，系统动能的增量ΔEk＝________J．

（2）忽略一切阻力的情况下，某同学作出的— h图象如图3所示，则当地的重力加速度g＝______m/s2．

14．在“测定蓄电池的电动势和内电阻”的实验中，备有如下器材：

A．蓄电池

B．电流表（0～0.6A，内阻约为0.1Ω）

C．灵敏电流计G（满偏电流Ig＝200μA，内阻rg＝150Ω）

D．滑动变阻器R1（0～20Ω，2.0A）

E.电阻箱R2

F.定值定阻R0＝2Ω

G.开关.导线若干

（1）由于没有电压表，可把灵敏电流计G与电阻箱R2串联改装成量程为6V的电压表，如图甲中电阻箱R2的阻值应为_____Ω．

（2）按图甲所示电路图，请在乙图上补充完成实物连线_____

（3）丙图为该实验绘出的﹣图线（为灵敏电流计G的示数，为电流表A的示数）由丙图可求得被测蓄电池的电动势＝_______V，内电阻＝________Ω（结果保留两位有效数字）．

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，在竖直平行光滑导电导轨上端接一阻值为R的电阻，导轨间距为l，电阻不计，导轨上套有一根金属棒，其电阻为，质量为m，空间有匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，求：

（1）棒下落的最大速度.

（2）此时两端的电压.

（3）此时电阻R上消耗的电功率.

16．一物体以5m/s的速度匀速竖直上升,某时刻在该物体正下方距物体s处有一石块以10m/s的初速度竖直上抛,g取10m/s2,不计空气阻力。

(1)不考虑物体对石块运动的可能影响,求石块抛出后上升的最大高度和时间?

(2)若石块能追上物体,则 s应该满足什么条件?

17．两块竖直足够长的平行板间有一匀强电场，在电场中用长为2．4cm的丝线悬一带电小球，平衡于跟竖直方向成30°角的位置，如图所示，此时小球离负极板0．05m．求：

（1）若把小球提起，使丝线水平，然后释放小球，问小球经过最低点时速度多大？

（2）球在平衡位置时将丝线剪断，小球将做何种运动？何时碰板？

四、选修（本题共12分，选修3-3）

18．一气象探测气球，在充有压强为75.0cmHg、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.0m3．上升过程气球内部因启动一加热装置而维持其温度为27.0℃不变，在上升至某一海拔高度的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压45.0cmHg，此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为﹣10.0℃．求：

（1）气球在停止加热前的体积；

（2）气球在停止加热较长一段时间后的体积．

参考答案

1．A

【详解】

当受到竖直向上的拉力作用时由牛顿第二定律有

如果竖直向上的拉力变为时由牛顿第二定律有

故选A。

2．C

【详解】

设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为F，由题小娟、小明的手臂夹角成θ角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得：

解得：

，

AB. 当θ为120°时，F=G，故A项错误，B项错误；

C. 当θ越大时，则F越大，故C项正确；

D. 两人对水桶的拉力的合力与水桶的重力等大反向，与θ角无关，故D项错误。

3．C

【详解】

A．小球受到重力和绳子的拉力，两力的合力充当向心力，竖直方向上受力平衡，则有

解得绳子上的拉力为

A正确；

BCD．两力的合力充当向心力，则有

解得

，，

B正确，C错误，D正确。

故错误的选C。

4．C

【解析】

试题分析：微粒在下落过程中先做加速运动，后做减速运动，动能先增大，后减小．重力一直做正功，重力势能一直减小．故A错误．

微粒下降的高度为，重力做正功，为，电场力向上，位移向下，电场力做负功，，所以电势能增大，其增加量为，B错误，C正确，由题微粒恰能落至A过程，由动能定理得：,解得，H=2h，D错误，

考点：本题考查了动能定理的应用

点评：动能定理在多过程，多力作用的题目中经常用到，而且比较方便，不用考虑过程，只需考虑始末状态即可

5．D

【解析】

根据ω＝可知，做圆周运动的角速度不仅与r有关，还与线速度v有关，所以AB均错；因为“蛟龙”属于天体自转问题，它转动的角速度与地球同步卫星相同，“神九”与同步卫星相比，根据G＝mω2r得“神九”的角速度较大，即“神九”的角速度大于“蛟龙”随地球自转的角速度，根据a＝ω2r得a1>a2，则选项C错误，D正确，故选D．

6．C

【详解】

B．三个电阻R1、R2、R3并联，电流表A1电流等于三个电阻R1、R2、R3的总电流；电流表A2电流等于电阻R3、R2的总电流；电流表A3的电流等于电阻R1、R2的总电流；滑片向左滑动，R1值减小，R1、R2、R3三者并联的总阻值减小，所以R1、R2、R3分压减小，流经R2、R3的电流减小，所以A2的示数减小，B错误；

A．干路电流增大，流经R2、R3的电流减小，故流经R1电流增加，故电流表A1的示数一定增大，A错误；

C．△I1=△I3+△IR3，由于IR3减小，所以△IR3为负值，所以△I1＜△I3，C正确；

D．△I1=△I2+△IR1，由于IR1增加，所以△IR1为正值，△I1是正值，△I2是负值，则△I1＜△I2，D错误。

故选C。

【点睛】

分析电路时可先对电路进行简化处理，如把电流表当作导线，这是因为电流表的内阻很小；把电压表当作开路，这是因为电压表的内阻很大．对于电路的分析，我们一定要熟练掌握应用电流法去分析．

7．B

【详解】

现在的核电站用的是裂变反应获取能量，A是α衰变，故A错误；B是裂变反应，故B正确；C是衰变，故C错误；D是发现质子的反应．故选B．

【点睛】本题考查了重核的裂变，要记住一些特殊的核反应方程，知道属于裂变反应还是聚变反应．

8．C

【详解】

A．图像的斜率等于速度，可知在内甲、乙都沿正向运动，运动方向相同。内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，运动方向相反，故A错误。

BD．内甲乙同向运动，甲的速度较大，两者距离不断增大。后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则时甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为 ，故BD错误。

C．由图知，在内甲、乙的位移都是，平均速度相等，故C正确。

9．BC

【详解】

AB．对比峪，指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，根据电容的决定式得知其电容大，，A错误B正确；

CD、在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离靠近，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属颗粒电极电量增大，故C正确D错误。

故选BC。

10．AD

【详解】

AB．根据法拉第电磁感应定律可知，正向磁场大小减小，且均匀减小，导致在线圈中产生恒定的感应电流，方向逆时针；当反向磁场大小增大时，由于均匀增加，故产生感应电流恒定，且方向逆时针。故A正确，B错误；
CD．由于感应电流大小方向都是恒定，由于磁场的大小与方向变化，根据F=BIL可知安培力大小不断变化；导体棒PQ受到的安培力先向右后向左，则小钉对PQ的弹力N大小和方向都是变化的，故C错误，D正确；
故选AD。

11．ABD

【详解】

A．由法拉第电磁感应定律得，感应电动势为

由欧姆定律得

联立可得

故A正确；

B．设感应电流的大小为I，对ab边有

则有

故B正确；

C．正方形四边的电阻相等，电流相等，则发热功率相等，都为P，故C错误；

D．由楞次定律判断得知，线圈中感应电流方向沿逆时针，则a端电势低于b端电势，故D正确。

故选ABD。

12．BC

【详解】

A.通过电灯的电流分别为变压器原、副线圈的电流，，A错误；

B.因为是相同的两只灯泡，所以两端的电压比等于电流比，B正确；

C.因为B灯电压为副线圈输出电压，则原线圈电压是．而A灯电压，由于A灯跟原线圈串联在电源电压U上，即，所以．综上分析C正确；

D.因为是相同的两只灯泡，消耗的功率比等于电流的平方比，D错误．

故选BC．

13．4.8    0.576    9.6   

【详解】

（1）据题意，从纸带可以求出系统的加速度：,而相邻计数点之间时间间隔为：，则加速度为：，在打点0～5的过程中，系统动能的增量为：，计数点5的瞬时速度为：，则；（2）据，整理得：，则图像斜率为：，重力加速度为：．

14．29850        5.3    2.5   

【详解】

[1]根据电压表改装的原理，有

代入数据，得

[2]根据原理图可知，实物图如图所示；

[3][4]根据闭合电路欧姆定律，有

整理得

结合图象，得

联立，代入数据得

，

；

15．（1）  （2）  （3）

【详解】

(1)ab棒垂直磁场向下切割磁感线，产生的动生电动势为：

闭合电路的电流为：

ab棒受安培阻力而做变加速直线运动，当加速度为零时，速度达到最大

联立可得最大速度为：

(2)电源两端的电压为路端电压，有：

(3)电阻R上消耗的电功率等于热功率：

16．(1)h=5m,t=1s  (2)s=1.25m

【解析】

试题分析：由匀变速直线运动的速度位移公式和速度公式即可求得最大高度和时间，根据石块达到与物体速度相同时，由位移的关系即可求解。

(1)设石块上升的最大高度h，时间为t，则，；

(2)设石块达到与物体速度大小相等，方向相同，经过的时间为t1，则，，这段时间内石块上升的高度为，物体上升的高度为，则，，此时s=1.25m，故s最多不得超过1.25m。

点晴：解决本题关键找到石块达到与物体速度相同时石块达到与物体的位移关系。

17．（1）0．6m/s；（2）小球将做初速度为零的匀加速直线运动，经0．13s碰板。

【解析】

试题分析：（1）可知小球带正电，摆到最低点的过程，由动能定理得①

平衡时有：qE=mgtan30°②

所以： =0．6m/s

（2）球在平衡位置时将丝线剪断，小球做初速度为零的匀加速直线运动

       s=0．05m

根据      解得：

考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；物体的弹性和弹力．

18．（1）5.0m3（2）4.4m3

【解析】（1）气球上升过程，根据玻意耳定律定律有p1V1=p2V2   

代入数值，解得V2=5.0m3                               

（2）停止加热较长一段时间后，根据盖*吕萨克定律有   

代入数值，解得V2=4.38m3≈4.4m3