2020-2021学年四川省资阳市高二下学期期末质量检测物理试题 word版

资阳市2020~2021学年度高中二年级第二学期期末质量检测

物    理

本试卷共4页；全卷共100分；考试时间100分钟．

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码贴在答题卡上对应的虚线框内．

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号．回答非选择题时，用0.5mm黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．

3．考试结束后，监考人只将答题卡收回．

一、选择题（本题共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）

1．2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，并向空气中泄漏大量碘131、铯137、钡等放射性物质。2021年4月4日，日本决定开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责，也充分暴露了日本人虚伪无担当的面目。下列说法中正确的是

A．福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电的

B．铯137衰变时释放出的γ射线具有很强的电离能力，能穿透几厘米厚的铅板

C．铯、碘、钡等衰变时释放能量，故会发生质量亏损

D．铯137的半衰期是30.17年，将铯137的温度降低到0℃以下可以延缓其衰变速度

2．关于电磁波和电磁振荡，下列说法正确的是

A．电磁波是一种物质，不能在真空中传播

B．电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率

C．根据麦克斯韦电磁波理论，电磁波中的电场和磁场方向相互垂直，电磁波是纵波

D．电磁波从发射电路向空间传播时，电磁振荡一旦停止产生的电磁波就立即消失

3．如图是研究光电效应的实验电路，电极K由某种金属制成，已知该金属的逸出功为W0。用某一频率的光照射电极K时，逸出的光电子的最大初动能为Ekm，电流表的示数为I。已知普朗克常量为h，下列说法正确的是

A．若仅将入射光频率加倍，光电子的最大初动能变为

B．若仅将入射光频率加倍，光电子的最大初动能变为

C．若入射光的强度不变、频率加倍，电流表的示数变为2I

D．该金属的逸出功与入射光的频率有关

4．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，已知发电机线圈电阻为5Ω，外接一只阻值为5Ω的电阻R，不计电路的其他电阻，已知电阻R两端的电压随时间变化的图像如图乙所示。则

A．线圈的转速为100r/s      B．交流电流表的示数为

C．0.01s时线圈平面与磁场方向平行   D．电阻R在1min内产生的热量为4800J

5．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为已知普朗克常量为h，则下列说法正确的是

A．一个处于n＝3的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光

B．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为

C．氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大

D．若原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应

6．如图所示，虚线上方空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T。从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向。能够在线框中产生如图所示的随时间t变化规律感应电流i的是

7．如图所示，在一倾角为θ的粗糙斜面上置一根通电直导线，导线长度为L，电流方向垂直于纸面向外，电流大小为I，初始时，通电直导线恰好静止。现有一竖直向下的磁场从零开始不断增大，当磁感应强度为B0时，通电直导线恰要滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是

A．斜面对通电直导线的支持力一直增大  B．斜面对通电直导线的静摩擦力不断增大

C．粗糙斜面的动摩擦因数   D．磁感应强度

8．如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势。导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220V，输入功率为1100W，输电线路总电阻R=25Ω，电动机内阻r=8.8Ω，导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，则

A．电动机的机械效率为60%

B．电流表的示数为11A

C．输电线路损失的电功率为200W

D．升压变压器原、副线圈匝数之比为1:5

9．如图所示，在边长为L的正方形PQMN区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在MN边界放一刚性挡板，粒子能碰到挡板则能够以原速率弹回。一质量为同m、带电荷量为q的粒子以某一速度从P点射入，恰好从Q点射出。下列说法正确的是

A．带电粒子一定带负电荷

B．带电粒子的速度最小值为

C．若带电粒子与挡板碰撞，则受到挡板作用力的冲量为

D．带电粒子在磁场中运动时间可能为

10．随着电磁技术的日趋成熟，我国的新一代航母已准备采用全新且领先的电磁阻拦技术，其基本原理如图所示，飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止。为研究问题的方便，我们将其简化为如图所示的模型、在磁感应强度为B、方向如图所示的勾强磁场中，两根平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。轨道端点MP间接有阻值为R的电阻。一个长为L、质量为m、阻值为r的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。质量为M的飞机以水平速度v0迅速钩住导体棒ab，钩住之后关闭动力系统并立即获得共同的速度。假如忽略摩擦等次要因素，飞机和金属棒系统仅在安培力作用下很快停下来。下列说法正确的是

A．飞机钩住金属棒过程中，系统损失的机械能为

B．飞机钩住金属棒后，将做加速度减小的减速运动直到最后停止

C．从飞机钩住金属棒到它们停下来整个过程中运动的距离为

D．导体棒ab克服安培力所做的功大小等于电阻R上产生的焦耳热

二、探究与实验题（本题共2个小题，共16分．请按题目要求将答案填写在答题卡中对应题目的横线上）

11．（6分）某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转。电键闭合后：

（1）将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱C移动，电流计指针将_______偏（填“左”、“右”或“不”）；

（2）将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）；

（3）在产生感应电流的回路中，相当于电源的器材是_________；

12．（10分）某学习小组做测定玻璃砖的折射率实验，所用器材：玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。

（1）下列能够提高实验准确程度的措施是_________。

A．选用两光学表面间距大的玻璃砖  B．选用两光学表面平行的玻璃砖

C．选用粗大头针      D．插在玻璃砖同侧的大头针间距尽量大些

（2）该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是_______。

（3）该组同学又测定一半圆形玻璃砖的折射率。步骤如下：在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。

①设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量_______，则玻璃砖的折射率可表示为_______。

②该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

三、论述与计算（本题共3小题，共44分．解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位）

13．（10分）玻璃直角三棱镜的截面如图所示，一束光线从AB边上的M点以平行于BC的方向射人棱镜，经BC边反射后的反射光线与AB边平行。已知，，θ=30°，真空中的光速为c。求：

（1）棱镜的折射率n；

（2）该束光线从M点射入到第一次从AC边O点射出经历的时间t。

14．（14分）如图所示，不计电阻、固定的弯折“U”形金属导轨由倾斜部分P1P2、Q1Q2和水平部分P2P3、Q2Q3组成，P1P2P3和Q1Q2Q3相互平行且相距为d。倾斜部分的倾角为θ，P2P3、Q2Q3在同一水平面内，P1Q1⊥Q1Q2，整个轨道在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的金属杆CD从斜轨道上足够高某处静止释放，然后沿水平导轨滑动一段距离后停下。杆CD始终垂直导轨并与导轨保持良好接触，忽略导轨和空气阻力，重力加速度大小为g，轨道倾斜段和水平段都足够长。求：

（1）杆CD运动达到的最大速度vm；

（2）若杆CD在P2Q2上方距离L处释放，滑到P2Q2处恰达最大速度，求杆CD沿倾斜导轨下滑的时间t及沿水平轨道上滑行的最大距离sm。

15．（20分）如图所示，在直角坐标系内，OP射线（O为顶点）与y轴夹角θ=30°，OP与y轴所围区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，OP与x轴之间存在匀强电场，方向沿x轴负方向。一个质量为m、电量为q的带电粒子经加速电压U加速后，沿与OP平行的方向从y轴上N点进入磁场，ON间距为2d，带电粒子从OP上的某点A（图中未画出）垂直于OP离开磁场，从x轴上的某点C（图中未画出）垂直于x轴离开电场，不计粒子的重力。求：

（1）带电粒子的电性及比荷；

（2）带电粒子在第一象限中的运动时间t；

（3）匀强电场的电场强度E。

资阳市2020～2021学年度高中二年级第二学期期末质量检测

物理参考答案及评分意见

一、选择题（每小题4分，共40分）

二、实验题（本题共2个小题，共16分）

11．（1）右；（2）左；（3）线圈B。（每空2分，共6分）

12．（1）AD；（2）D；（3）①l1和l3；②，偏大。（每空2分，共10分）

三、计算题（本题共3个小题，共44分）

13．（10分）解：

（1）根据题意，作出光线在棱镜中的折射光路如图所示。 ………………①（2分）

设光线在M点的入射角为i，折射角为r，根据几何关系和折射定律有：

      ………………②（1分）

       ………………③（1分）

      ………………④（1分）

联解②③④得：

      ………………⑤（1分）

（2）设光在棱镜中传播的速度为v，通过的路程为s，由几何知识和速度公式有：

     ………………⑥（1分）

       ………………⑦（1分）

      ………………⑧（1分）

联解⑥⑦⑧得：

      ………………⑨（1分）

14．（14分）解：

（1）根据题意，杆CD达到最大速度时杆受力平衡，设杆CD切割磁感线产生的感应电动势为E，有：

   ………………①（1分）

      ………………②（1分）

     ………………③（2分）

联解①②③得：

    ………………④（1分）

（2）根据题意，杆CD沿倾斜导轨下滑的过程，由动量定理有：

  ………………⑤（2分）

      ………………⑥（1分）

    ………………⑦（1分）

设杆CD沿水平导轨运动的过程时间为t2，由动量定理有：

    ………………⑧（1分）

      ………………⑨（1分）

     ………………⑩（1分）

联解④⑤⑥⑦⑧⑨⑩得：

  ………………⑪（1分）

     ………………⑫（1分）

15．（20分）解：

（1）根据题意，可知粒子带正电，画出带电粒子运动轨迹如图所示。………………①（1分）

设带电粒子进入磁场时速度为v，在磁场中做圆周运动的半径为r，由几何关系和牛顿运动定律有：

     ………………②（3分）

     ………………③（1分）

     ………………④（3分）

联解②③④得：

      ………………⑤（1分）

（2）设带电粒子在磁场中运动时间为t1，在电场中运动时间为t2，根据题意有：

      ………………⑥（1分）

      ………………⑦（1分）

进入电场时与竖直方向夹角为α，有：

     ………………⑧（1分）

     ………………⑨（1分）

从电场出射时方向和x轴垂直，可知粒子在x方向的分速度减为0，沿y轴方向可视为做匀速直线运动。有：

    ………………⑩（1分）

     ………………⑪（1分）

联解⑥⑦⑧⑨⑩⑪得：

    ………………⑫（1分）

（3）带电粒子在电场中x方向上做匀减速运动，有：

      ………………⑬（2分）

     ………………⑭（1分）

联解⑥⑪⑬⑭得：

     ………………⑮（1分）