2021武汉武昌区高二下学期期末物理试题含答案

武昌区2020-2021学年度高二年级期末质量检测

物理

本试卷共8页、16题。全卷满分100分，考试用时75分钟。

★祝考试顺利★

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上的指定位置，认真核对与准考证号条形码上的信息是否一致，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答：选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。答在试题卷上无效。

3.非选择题的作答：用黑色墨水的签字笔直接答在答题卡上的每题所对应的答题区域内。答在试题卷上或答题卡指定区域外无效。

4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束，监考人员将各题卡和试题卷一并妆回。

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.对于如图所示的情境，交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚。若以匀速行驶的汽车的前端距停车线时，有行人正在过人行横道，该车刹车过程的加速度大小恒为，则下列说法中正确的是（    ）

A.驾驶员立即刹车，则至少需汽车才能停止

B.在距停车线处开始刹车，汽车前端恰能停止于停车线处

C.若经开始刹车，汽车前端恰能停止于停车线处

D.若经开始刹车，汽车前端恰能停止于停车线处

2.近日，某地法院审结的一起高空抛物案件引发各方关注，因无法查清行为人，18名涉诉楼栋的业主被判共同承担责任。《民法典》明确提出“禁止从建筑物中抛掷物品”，明确了高空地物是被民法所禁止的行为，因高空抛物极易对人造成重大伤害。如果一个普通鸡蛋从一居民楼的30楼自由下落，与地面的撞击时间约为，取一个中等身材高中生的体重为，则鸡蛋对地面的冲击力最接近该生体重的（    ）

A.20倍 B.2倍 C.0.02倍 D.0.002倍

3.甲和乙图分别是半径为、带电均匀的六分之四圆环和半圆环（两环的材料和横截面积相同），带有同种电荷，且两环上单位长度所带电荷量相等，它们的圆心分别是和。已知点的电场强度大小为，则点的电场强度大小为（    ）

A. B. C. D.

4.我国“天问一号”火星探测器（以下简称“探测器”）自2020年7月23日成功发射以来，在地火转移阶段完成了1次深空机动和4次中途修正，于2021年2月10日，成功实施火星捕获，进入大椭圆环火轨道2，成为我国第一颗人造火星卫星。2021年2月24日，探测器成功实施第三次近火制动，进入周期约为2个火星日的火星停泊轨道3后，对火星开展全球遥感探测，并对预选着陆区进行详查，为着陆火星做准备。2021年5月15日凌晨1时许，探测器从轨道3实施降轨，机动至火星进入轨道4.4时许，着陆巡视器与环绕器分离，历经约3小时飞行后，进入火星大气，经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲，成功软着陆于预选着陆区。两器分离约30分钟后，环绕器进行升轨，返回停泊轨道，为着陆巡视器提供中继通信。后续，“祝融号”火星车从着陆巡视器“走”，出，对火星开展巡视探测，并发回清晰的火星图片。图中点为上述四条轨道的相交点（即：椭圆轨道的近火点）；忽略大气阻力，关于探测器在轨道1~4的分析，正确的是（    ）

A.在轨道2上稳定运行时，探测器在近火点的加速度比在远火点的小

B.在轨道3上稳定运行时，探测器在近火点的机械能比在远火点的大

C.稳定运行时，探测器在轨道2上和在轨道3上经过点时的速度相等

D.稳定运行时，探测器在轨道2上和在轨道3上经过点时的加速度相等

5.C919大型客机，全称COMACC919，是中国首款按照最新国际适航标准，具有自主知识产权的干线民用飞机。已知该型飞机在跑道上加速时获得的升力大小与飞机速度的平方成正比，当大小等于飞机重力大小时的速度称为离地速度。当飞机空载时，质量为，从静止开始做匀加速运动的起飞距离为，离地速度为。若飞机在跑道上加速的过程中加速度不随飞机质量的变化而变化，某次试飞，飞机及载重的总质量为，则本次飞机的起飞距离为（忽略因耗油引起的质量变化）（    ）

A. B. C. D.

6.如图，截面为四分之一圆、半径为的玻璃砖静止于水平地面上，一束单色光垂直于、从点射入玻璃砖后，在地面上的和点各得到一个充点，且长为、长为则玻璃砖对该光的折射率为（    ）

A.1.5 B. C. D.

7.如图所示为研究光电效应的装置，第1次和第2次分别用波长为、的单色光照射阴极（锌板制成），从阴极表面逸出的光电子的最大初速度之比，电流计的示数均不为零。已知单色光在真空中的传播速度为，普朗克常量为。则（    ）

A.第1次与第2次的遏止电压之比为

B.第1次电流计的示数一定比第2次小

C.锌板的极限频率为

D.用波长为的单色光照射阴极时，能从阴极表面逸出光电子

8.如图所示为原、副线圈匝数比为的理想变压器，是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻。在原线圈、两端加上的交变电压，则（    ）

A.当单刀双掷开关与连接时，电压表的示数为

B.当单刀双掷开关与连接时，在滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小

C.当单刀双掷开关与连接时，调节滑动变阻器触头，若要滑动变阻器消耗的电功率最大，则应将其阻值调为

D.保持滑动变阻器触头P不动，当单刀双掷开关由扳向时，原线圈输入功率变大

9.一列振幅为的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，，，是介质中的三个质点。图乙是质点的振动图象。则下列结论正确的是（    ）

A.质点在时刻向其平衡位置运动

B.这列波沿轴正方向传播

C.到内，质点通过的总路程为

D.时刻，质点回到其平衡位置

10.绝缘的水平面上放一均匀导体圆环，圆环的一部分处在有边界的匀强磁场中，如图甲是俯视图。该磁场的磁感应强度按图乙的规律变化，规定竖直向上为磁场的正方向，在时间内，圆环始终处于静止状态，则这段时间内俯视看（    ）

A.圆环中的感应电流方向先顺时针方向后逆时针方向

B.圆环中的感应电流大小始终不变

C.圆环受到水平面的摩擦力方向先向右后向左

D.圆环受到水平面的摩擦力大小先减小后增大

11.一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车的输出功率与汽车速度大小的关系如图所示，从汽车速度达到开始，汽车的功率保持不变，汽车能达到的最大速度为，已知运动过程中汽车所受阻力大小恒为，汽车速度从增到所用时间为，汽车的质量为（忽略因耗油引起的质量改变），下列说法正确的是（    ）

A.汽车的加速度先增加后不变

B.汽车的最大功率为

C.汽车速度为时，加速度大小为

D.汽车速度从0增到的过程中，位移大小为

二、非选择题：本题共5小题、56分。

12.（7分）

高一（6）班用如图甲所示的装置验证“在质量一定时，物体的加速度与力成正比”图中带光滑轻滑轮的长木板放在水平桌面边缘。拉力传感器能测出细绳的拉力，由打点计时器打出的纸带能计算小车的加速度，再利用图象分析处理实验数据、得出规律。

（1）第一实验小组将长木板右端适当垫高并做好了平衡小车摩擦力的操作（这个操作也叫“阻力补偿”），并将跨过固定在小车上的光滑轻滑轮的上、下两段细绳调整成与长木板表面平行，然后开始实验。

①以下操作或措施不必要的是______。（填序号）

A.用天平测出砂和砂桶的总质量

B.将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数

C.改变砂和砂桶的质量，多次实验并相应打出多条纸带，同时记录每条纸带对应的拉力传感器示数，为利用图象处理数据做准备

D.为减小误差，必须每次都使砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

②某次打出的纸带如图乙，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，所用交流电频率为，则该次小车的加速度大小为______。

③根据本实验方案，以拉力传感器示数的二倍（即）为横坐标，以加速度为纵坐标，画出图线，若该图线为__________________，则验证了“在质量一定时，物体的加速度与力成正比”。

（2）第二实验小组只是调整了跨过固定在小车上的光滑轻滑轮的上、下两段细绳与长木板表面平行，而未进行平衡小车摩擦力的操作，该组得到的图线如图丙（是拉力传感器示数的2倍），则该小组所用小车（含车上固定的定滑轮）的质量为_____，小车运动中受到的摩擦力大小为______。

13.（9分）

一位同学想将一个量程左右（有清晰刻度但没有示数）、内电阻在之间的电流表改装成一个双量程电压表，两个量程分别是和，可以使用的实验器材如下：

A.电源（电动势约，内电阻小于）

B.标准电流表（量程为，内电阻约为）

C.电阻箱（阻值范围）

D.电阻箱（阻值范围）

E.滑动变阻器（阻值为）

F.滑动变阻器（阻值为）

G.电键和导线若干

为了正确改装，用如图甲的电路来测量出电流表的量程和内电阻，该同学的实验操作过程为：

（1）将选好的实验仪器按图甲所示电路连接，那么，电阻箱应选______，滑动变阻器应选______（用仪器前的字母序号表示）；

（2）将滑片移至滑动变阻器的左端，将电阻箱阻值调至最大，闭合电键；接着交替移动滑片和调节电阻箱直至电流表满偏且标准电流表有一个合适的读数，记录此时标准电流表的示数和电阻箱的阻值；

（3）向右移动滑片至的另一位置，再次调节直至电流表满偏，记录此时标，准电流表的示数和电阻箱的阻值；

（4）重复步骤（3）5次以上；

（5）该同学将实验中记录的各组标准电流表的示数和电阻箱的阻值的数据在图中正确地描好点（如图乙），请你在答题卡上的图乙完成图线。

（6）根据图线可以求得电流表的量程为______，内电阻为_____。

（7）将电流表和定值电阻、连接成图丙的电路即达改装目的，其中_____，_____。

14.（10分）

如图所示，静止在光滑水平面上的、质量为的气缸内有一套质量和体积均可忽略的加热装置，质量为、面积为的活塞在气缸内封住一定质量的理想气体，该活塞可在气缸内无摩擦滑动且不漏气。开始时，缸内气柱长为，压强和温度与外界大气相同，而外界大气的压强和温度分别为、且始终不变。

（1）对缸内气体缓慢加热，使其温度达到时，缸内气柱长度多大？

（2）用水平恒力向右推气缸，使汽缸和活塞以相同加速度水平向右运动时，缸内气柱长稳定为温度保持为，则恒力多大？（与、比较，缸内气体质量可忽略。）

15.（14分）

如图所示，在倾角为的足够长斜面上，一固定着垂直挡板的薄平板质量（含挡板）、长度，其上表面光滑、下表面与斜面之间的动摩擦因数为。在薄平板的上端处放一质量的滑块（视为质点），并将滑块和薄平板同时无初速释放。已知此后滑块与挡板的碰撞是弹性碰撞且碰撞时间极短，取、、。

求：

（1）从释放到第一次碰撞经历的时间；

（2）第一次碰撞和第二次碰撞之间，滑块与挡板间的最大距离。

16.（16分）

真空中有如图所示矩形区域，左边界、右边界的横坐标值分别是、，上、下边界的纵坐标值分别是、。该区域充满竖直向上的匀强电场，且轴右侧充满水平方向的、磁感应强度大小均为的匀强磁场，匀强磁场以轴为分界，上、下的方向分别垂直于纸面向外、向内。一质量为、电荷量为的带电质点从边界上的点以与夹角为某值（记为）的方向对着坐标原点以某速率（记为）进入矩形区域，能沿直线运动到点，并恰好从点沿与轴平行的方向离开矩形区域。已知重力加速度为，问：

（1）匀强电场的场强多大？

（2）和各多大？

（3）若该带电质点从点沿原方向以另一速率（记为）进入矩形区域，会从边上某点（不包括端点，）离开矩形区域，且离开时速度方向仍与轴平行，则该带电质点在矩形区域内总共运动的时间多大？

武昌区2020~2021学年度（第二学期）高二年级期末质量检测

物理评分标准

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

二、非选择题：本题共5小题、56分。

12.（7分）

（1）①AD（2分）②0.50（2分）③过原点的（斜）直线（1分）

（2）1.5（1分）；1.0（1分）（本题有效数字不作要求）

13.（9分）

（1）D（1分）；F（1分）

（5）图线如图（1分）

（6）（1分）

50（2分）；

（7）950（2分）；4000（1分）

14.（10分）

（1）对缸内气体：，，

，，

由理想气体状态方程得:

得气柱长

(2)向右匀加速时:，，

由理想气体状态方程得:

得

对活塞,由牛顿第二定律:

对整体：

得

15.（14分）

（1）同时释放后：

对滑块：由牛顿第二定律，有：

得

对薄平板，由牛顿第二定律，有：

得（即静止或匀速直线运动，因无初速，故保持静止）

设至第一次滑块碰前速度，有：

得

（2）由弹性碰撞，有：

解出：（这是反弹速度，方向在表达式中已体现）

（将保持这一速度匀速）

设想两者不会滑离，两者速度相等时，滑块与挡板相距最远，这一过程的时间为

设：

（方向沿斜面向下）

对：（方向沿斜面向下）

故

（因，故两者不会滑离）

或者：当滑块与挡板相对速度变为0时，相距最远。（因匀速，故相对的加速度大小为）

得

16.（16分）

（1）由到，点电荷必是匀速直线运动

得

（2）因“恰好从点沿与轴平行的方向离开”，在磁场中，重力与电场力依然平衡，故点电荷做匀速圆周运动，设半径为，由几何关系，有：

由得

解得

（3）“该带电质点从点沿原方向”且“离开时速度方向仍与轴平行”，在磁场中，点电荷做匀速圆周运动的一种可能轨迹如图，设半径为，由几何关系，

有：

（）

（）

由，得

即（）

设为，有得

在磁场中：（）

且

带电粒子在矩形区域内运动的总时间

得（）

说明：如果第（3）问整个解题按单解进行且正确，整体扣2分。