浙江省舟山市2020-2021学年高二下学期期末检测物理试卷 Word版含答案

这是一份浙江省舟山市2020-2021学年高二下学期期末检测物理试卷 Word版含答案，共17页。试卷主要包含了可能用到的相关参数，实现单人飞行，是许多人的梦想等内容，欢迎下载使用。

本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟．
考生注意：
1．答题前，请将考生相关信息填写在答题卷规定的位置上．
2．答题时，请按照答题卷上“注意事项”的要求，在答题卷相应的位置上规范作答，在试题卷上作答一律无效．
3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净．
4．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内．
5．可能用到的相关参数：重力加速度g取．
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．在科研和生活中常用不同的单位来表示能量，下列属于能量单位的是（ ）
A． B． C． D．
2．某人驾车从定海某小区前往新城体育路的新华书店，导航地图如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A．研究汽车所处位置时，不能把汽车看做质点
B．“常规路线”中要行驶“13公里”用时“23分钟”，则全程的平均速度约为
C．图中显示的“23分钟”是指到达目的地的时刻
D．公路某处路边竖有限速标志“”，指的是车辆在该路段行驶过程中，瞬时速度不能超过
3．下列关于物理学家及其贡献的说法正确的是（ ）
A．汤姆孙发现了电子并提出了原子的核式结构模型
B．法拉第发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律
C．普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的观念
D．波尔原子理论的成功之处是它保留了经典粒子的观念
4．由已知现象，经过逻辑推理和数学工具验证，再进行合理延伸，是研究物理问题的一种科学思维方法．下列选项中属于这种方法的是（ ）

A．牛顿的人造卫星发射设想 B．研究电荷间的作用力

C．探究二力合成的规律 D．研究影响向心力大小的因素
5．由中国健康发展研究中心发布《国民视觉健康报告》白皮书显示，我国学生的近视患病率在逐年增加．课业负担重、沉迷电子产品已成为影响青少年视力的两大“杀手”．现代医学采用激光“焊接”视网膜技术来治疗近视，所用激光的波长．已知普朗克常量，光在真空中传播速度，则该激光中每个光子的能量为（ ）
A． B． C． D．
6．实现单人飞行，是许多人的梦想．一款由中国制造的飞行背包使现代钢铁侠的梦想成为现实．若某商业高楼发生火灾时，消防员利用飞行背包进行高楼火灾观测，其从地面开始竖直飞行的图像如图所示．则（ ）
A．消防员上升的最大高度为 B．消防员在加速度最大
C．消防员在处于失重状态 D．消防员在的平均速度大小为
7．2020年11月27日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功，标志着我国打破了国外核电技术垄断，正式进入核电技术先进国家行列．下列关于核电应用说法正确的是（ ）
A．核裂变过程中质量数守恒，质量也守恒
B．铀是一种常用的核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：，则可能是
C．核裂变生成物的结合能之和一定大于原来反应物的结合能之和
D．核电站的反应堆中常用镉棒使中子减速从而控制核反应速率
8．随着智能手机的发展，电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出，手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题．在不久的将来各大公共场所都会装有这种设备，用户可以随时进行无线充电，十分便捷．如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中（ ）
A．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
B．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
C．送电线圈和受电线圈无法通过互感实现能量传递
D．由于手机和基座没有导线连接，所以传递能量没有损失
9．为了实现车位的有效管理，在小区进出口或停车场等地安装有如图所示的带有车牌自动识别系统的道闸机．离地高为的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动．汽车从自动识别线处到达直杆处的时间为，自动识别系统的反应时间为；汽车可看成高的长方体，其左侧面底边在直线上，且O到汽车左侧面的水平距离为，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为（ ）
A． B． C． D．
10．机器人的使用提高了工作效率，将人们从繁重的生产劳动中解放出来．如图所示，款微型机器人的直流电动机额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作．下列说法正确的是（ ）
A．电动机消耗的总功率为
B．电源的效率为
C．电源的输出功率为
D．若用该机器人竖直提升质量为m的重物，则重物稳定后的速度为
11．2021年5月15日，“天问一号”着陆巡视器在火星成功着陆，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功．“天问一号”需要通过霍曼转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道可看成圆形轨道，此时霍曼转移轨道是一个近日点M和远日点P分别与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道（如图所示）．在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道．已知万有引力常量为G，太阳质量为M，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向．下列说法正确的是（ ）
A．两次点火方向都与运动方向相同
B．两次点火之间的时间间隔为
C．“天问一号”在地球轨道上的角速度小于在火星轨道上的角速度
D．“天问一号”在霍曼转移轨道上近日点的速度大小等于地球公转速度大小
12．如图所示，由和两块光滑绝缘的平板组成的“V”形组合体固定在地面上，两平板互相垂直，平板与地面的夹角，在两个平板上各放置一个带同种电荷的小球A和B，A、B所带电荷量分别为q和，A、B恰在同一条水平线上静止．小球A和B可看成点电荷，A的质量为m，静电力常量为k，，则（ ）
A．B对A的库仑斥力是A对B的库仑斥力的2倍 B．A、B两球所受平板的支持力大小均为
C．B球的质量为 D．A、B两球间的距离为
13．航天器离子发动机的原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化（即电离出正离子），正离子缓慢飘入正、负极栅板间，被电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或姿态调整的反冲力．已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负栅板间加速电压为U，从喷口喷出的正离子所形成的电流为I．忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对航天器质量的影响．该发动机产生的平均推力F的大小为（ ）
A． B． C． D．
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
14．下列关于光现象的说法正确的是（ ）
A．光纤通信依据的原理是光的全反射，且包层的折射率比内芯折射率大
B．紫光比紫外线更容易发生衍射
C．光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
15．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，P质点将要开始振动．已知在时刻，P质点首次位于波峰，Q点的坐标是，则以下说法正确的是（ ）
A．这列波的周期为 B．振源的起振方向向y轴正方向
C．在内，质点Q通过的路程为 D．在时刻，质点Q首次位于波谷
16．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表．闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内．分别用I、、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数，用、、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数变化量的绝对值．当温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（ ）
A．、、一定都不变 B．和均不变
C．带电液滴一定向下加速运动 D．热敏电阻的功率可能一直减小
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（7分）
（1）如图1所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图．
①以上三个实验中，摩擦力对实验结果没有影响的是_________（填“甲”、“乙”或“丙”）．
②小陈同学在实验操作正确的情况下得到一条如图2所示的纸带（图中数据点即打印点）．测得图中各点到A点的距离如上表（单位：），则该纸带是_________（填“甲”、“乙”或“丙”）实验中产生的．推算可得打“J”点时小车的速度是______（保留2位有效数字）．
③若在某个实验中，小波同学通过处理纸带上的数据点，在坐标纸上描点并拟合图线绘制了如图3所示的图像，其对应的运动物体的加速度a的大小为______（保留2位有效数字）．
（2）小张同学做“测定玻璃的折射率”实验．实验中所用玻璃砖有4个光学面A、B、C、D，如图4所示，其中A、C两面相互平行，对入射面和出射面的认识正确的是_______．
A．只能选用A、C两面 B．可以选用A、B两面 C．不能选用B、D两面
18．（7分）
如图1是“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置，实验中以白炽灯泡（，）作为光源，利用学生电源“直流”挡为白炽灯泡供电．
（1）实验过程中，小夏同学先将学生电源的挡位旋钮打到，然后闭合开关，电源显示过载自动断电，再次闭合开关均显示过载．为了检测过载的原因，进行如下操作：
①用多用电表“欧姆挡”测白炽灯泡电阻，正确操作后表盘指针如图2所示，则灯泡应该是_______（选择“短路”、“断路”或“正常”）．
②将多用电表选择开关拨至直流电压“”挡，直接测量学生电源两极电压，正确操作后表盘指针如图3所示，则电源电动势约为_______V．
③为进一步分析灯泡与电源情况，利用该电源与其他必须的实验器材，通过实验测绘出小灯泡的伏安特性曲线如图4所示，则电源过载的可能原因及解决的办法，下列说法最合理的是________．
A．连接电源时误接了交流电压挡，可以通过更换为直流电压挡来解决
B．电源内阻过小，导致电流过大，可以通过串联一个保护电阻来解决
C．刚通电时灯丝温度低电阻小，电流过大，可以通过将电压由小逐渐增大到来解决
（2）解决问题后，小夏同学利用红色滤光片做双缝干涉实验，发现获得的干涉图样条纹间距过密，测量误差较大，下列选项中能够进行有效调整的是_______．
A．改用绿色滤光片 B．适当增大单缝与双缝之间的距离 C．换用间距较小的双缝
19．（9分）2020年初，新冠疫情爆发，举国上下打响了一场抗击疫情的阻击战．隔离患者，切断传染源是防止疫情蔓延的重要办法．如图是某城市酒店隔离点采用机器人为病人送餐的情景．若隔离病区的配餐点和目标位置处在直线通道上且相距，机器人送餐时从静止开始启动，到达目标位置停下让病人取餐．已知机器人加速和减速过程均可看作匀变速运动，为防止食物翻倒或发生相对移动，加速度大小都不超过，载物平台呈水平状态，餐盘及食物的总质量．求：
（1）机器人以最大加速度启动时经过达到的速度v；
（2）把食物平稳送到目标位置的最短时间t；
（3）以最大加速度减速过程中平台对餐盘的作用力F的大小．
20．（12分）某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道，左侧为半径的光滑圆弧轨道，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，下端点C与粗糙水平轨道相切，为倾角的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上．现有质量为的小滑块P（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道滑动，经过D点（不计经过D点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上运动至F点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短．已知C、D之间和D、F之间距离都为，滑块与轨道间的动摩擦因数为，不计空气阻力．求：
（1）小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小；
（2）小滑块P到达圆弧轨道上的C点时对轨道压力的大小；
（3）弹簧的弹性势能的最大值；
（4）试判断滑块返回时能否从B点离开，如能求出飞出B点的速度大小；若不能，判断滑块最后位于何处．
21．（10分）如图甲所示，绝缘水平面上固定着两根相距的足够长光滑平行金属导轨、，右侧水平导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感应强度B的大小随时间变化如图乙所示．开始时棒和棒被锁定在导轨上图甲所示的位置，棒与棒平行，棒离水平面高度为，棒与之间的距离也为L，棒的质量为，有效电阻，棒的质量为，有效电阻．在末，同时解除对棒和棒的锁定，最后棒和棒达到稳定运动状态．两棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，导轨电阻不计．求：
（1）时间内通过棒的电流大小与方向；
（2）棒和棒从解除锁定到最后稳定运动过程中，棒产生的热量；
（3）棒和棒速度相同时，它们之间的距离．
22．（10分）近段时间，全球“芯片荒”正在加剧，从汽车行业蔓延至电子产品等多个领域．中国是半导体的最大消费国，芯片需求量占全球的45%．在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序．如图甲所示是离子注入工作原理的示意图，质量为m、电荷量为q的离子静止于A处，经电压为U的加速电场加速后，沿图中半径为的虚线圆弧通过圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从P点沿竖直方向进入半径为r的圆形匀强磁场区域，该圆形磁场区域的直径与竖直方向成角，经磁场偏转，最后打在竖直放置的硅片上．不计离子重力．求：
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小v；
（2）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小；
（3）若磁场方向垂直纸面向外，离子从磁场边缘上某点出磁场时，速度方向与直径垂直，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小；
（4）若在该圆形区域内加如图乙所示交变的磁场（图中大小未知、方向垂直纸面，且以垂直于纸面向外为正方向），当离子从时进入圆形磁场区域时，最后从Q点飞出，水平向右垂直打在硅片上，请写出磁场变化周期T满足的关系表达式．
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
三、非选择题（本题共6小题，共52分）
17．（7分）
（1）①甲（2分） ②丙（1分） 1.3（1分） ③4.2~4.5（2分）
（2）B（1分）
18．（7分）（1）①正常（2分） ②（2分） ③C（2分） （2）C（1分）
19．（9分）
（13）末的速度：（1分）
得：（1分）
（2）机器人先以最大的加速度加速，再以最大的加速度减速到目标位置时恰好速度为零用时最短．
则： （1分）
得 （1分）
可得： （1分）
（1分）
（3）平台对餐盘竖直方向的支持力：
水平方向的摩擦力 （1分）
故平台对餐盘的作用力大小 （1分）
得： （1分）
20．（12分）
（1）设滑块P经过B点的速度大小为，
由平抛运动知识：（1分）
得： （1分）
（2）滑块P从B点到达最低点C点的过程中，由机械能守恒定律：
解得 （1分）
经过C点时受轨道的支持力，有：（1分）
解得
由牛顿第三定律可得对轨道的压力大小：（1分）
（3）设弹簧的弹性势能的最大值为，根据动能定理有：
（2分）
代入数据可解得 （1分）
（4）设滑块返回时能上升的高度h，根据动能定理有：
（1分）
代入数据可解得
因为，故无法从B点离开 （1分）
又： （1分）
代入数据可解得
滑块最后静止时离D点或离C点 （1分）
21．（10分）
（1）内，由法拉第电磁感应定律：
得： （1分）
通过棒的电流大小： （1分）
方向为 （1分）
（2）棒下滑过程由机械能守恒定律： （1分）
解得：
棒进入磁场后，两棒组成的系统的动量守恒，得
（1分）
解得两棒稳定时共同速度：
根据能量守恒定律得： （1分）
棒产生的热量为
联立解得 （1分）
（3）设整个过程中通过回路的电荷量为q．
对棒，由动量定理得： （1分）
又 解得
设稳定后两棒之间的距离是d，有 （1分）
联立解得 （1分）
22．（10分）
（1）电子通过加速电场，由动能定理 （1分）
得 （1分）
（2）离子经过静电分析器，由向心力公式 （1分）
得 （1分）
（3）由于则O，
又与为等腰三角形
所以为棱形，则离子运动的半径（1分）
由向心力公式 （1分）
得 （1分）
（4）如图所示，由几何关系可知
得 （1分）
带电粒子在磁场中运动的周期
又 （1分）
所以 （1分）
A
B
C
D
E
F
J
H
I
J
0
0.86
2.22
4.02
6.16
8.58
11.14
13.74
16.34
18.94
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
D
D
C
A
A
D
C
B
D
B
B
C
A
题号
14
15
16
答案
BC
AD
BD