2020-2021学年广东省广州市第五中学高二下学期期末考试物理试题 Word版

广东省广州市第五中学2020-2021学年高二下学期期末考试物理试题

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1. 已知发生衰变的半衰期为24天，关于衰变下列说法正确的是（　　）

A. 衰变放出射线是从高能级向低能级跃迁时放出的

B. 发生衰变产生的新核有143个中子，91个电子

C. 衰变是弱相互作用引起的，射线是核内一个中子转化成一个质子时放出的

D. 现在有80个，经过96天后，未衰变原子数为5个

2. 在同一条直线上运动的P、Q两个物体在t＝0时经过同一个位置，它们运动的速度—时间图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 在0～3 s内P做匀减速直线运动，Q做匀速直线运动

B. 在0～1 s内两物体逐渐靠近

C. 在t=2 s时两物体相遇

D. 在0～3 s内两物体的位移相等

3. 美国物理学家密立根利用图甲所示电路研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量，电子电荷量用表示，下列说法正确的是（　　）

A. 入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向端移动

B. 由图像可知，这种金属的截止频率为

C. 增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大

D. 由图像可求普朗克常量表达式为

4. 如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（　　）

A. 圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置 B. 圆环离开磁场时具有收缩的趋势

C. 圆环将磁场中不停地摆动 D. 圆环在磁场中运动时均有感应电流

5. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流，则两电热器的电功率PA∶PB等于(　　)

A. 5∶4 B. 3∶2 C. ∶1 D. 2∶1

6. 如图所示，质量为M的的斜面位于水平光滑地面上，斜面高为h，倾角为θ。现将一质量为m的滑块（可视为质点）从斜面顶端自由释放，滑块滑到底端时对地速度为v，重力加速度为g，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）

A. 斜面对滑块不做功

B. 滑块与斜面组成的系统动量守恒

C. 滑块滑到底端时，重力的瞬时功率为

D. 滑块滑到底端时，斜面后退的距离为

7. 如图，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场。这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移s之间的函数图像，下而四个图中正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，不选、错选得0分。

8. 氢原子部分能级图如图所示，一群氢原子处于量子数能级状态，下列说法正确的是（　　）

A. 氢原子向低能级跃迁时最多产生3种频率的光子

B. 用的光子照射氢原子可使其跃迁

C. 用动能的电子碰撞可使氢原子跃迁

D. 氢原子向低能级跃迁时电子动能增大，总能量减小

9. 如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压不变，闭合电键S，下列说法正确的是（　　）

A. P向下滑动时，灯L变亮 B. P向下滑动时，变压器的输出电压不变

C. P向上滑动时，变压器的输入电流减小 D. P向上滑动时，变压器的输出功率变大

10. 如图所示，间距分别为和的两组平行光滑导轨、和、用导线连接，它们处于磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，质量为、单位长度阻值为的两相同导体棒和垂直导轨分别置于导轨、和、上，现导体棒以初速度向右运动，不计导轨及导线电阻，两导轨足够长且导体棒始终在导轨、上运动，则下列说法正确的是（　　）

A. 当导体棒刚开始运动时，导体棒的加速度大小为

B. 当导体棒刚开始运动时，导体棒的加速度大小为

C. 当两导体棒速度达到稳定时，导体棒的速度为

D. 当两导体棒速度达到稳定时，导体棒的速度为

三、非选择题：共54分。第11~14题为必考题，考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根据要求作答。

11. 如图甲所示，某实验小组利用打点计时器测量小车匀变速直线运动的加速度。

实验器材有：电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、细线、托盘、砝码、刻度尺、导线、交流电源等。

(1)小组中两位同学纸带的不同穿法如图乙所示，你认为______（选填“”或“”）的效果更好；

(2)安装好所需的器材后准备进行实验，下面操作必要的是_______；

A．把附有滑轮的长木板的一端适当垫高，平衡小车运动过程中所受的摩擦力

B．调节定滑轮使细线与长木板板面平行

C．拉小车运动的托盘和砝码的质量远小于小车的质量

D．实验时，先释放小车，后接通电源

(3)从纸带上打出的点中选出零点，因保存不当，纸带被污染，如图丙所示，为依次排列的4个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离，电源频率为。

根据以上信息求得，物体的加速度大小为_______（用和表示）。

12. 某同学想通过实验探究一个热敏电阻的特性。

（1）为探究热敏电阻的特性，设计了如图甲所示的电路，R0为电阻箱，R为热敏电阻，开关S、S1、S2先断开，滑动变阻器的滑片移到最___________（选填“左”或“右”）端。

（2）实验时，温控室的温度为t0，闭合S、S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表有合适的示数I0，现断开S1闭合S2，滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱R0的阻值R0=90Ω时，电流表的示数也为I0，则此室温的热敏电阻值为___________Ω。多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R-t图像，如图乙所示，室温t0为___________℃。

（3）把这个热敏电阻接入如下丙图所示的电路中，可以制作温控报警器。已知电源电压为9V，内阻r=2Ω，R2=50Ω；当图中的电流表A达到或超过0.5A时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为80℃，图中R1阻值为___________Ω（保留2位有效数字）。

13. 如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨之间的距离，导轨倾角，上端接一阻值的电阻，磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下。阻值、质量的金属棒ab与轨道垂直且接触良好，从距离轨道下端处由静止开始释放，下滑至底端，在此过程中棒ab产生的焦耳热取：求：

（1）金属棒在此过程中克服安培力的功；

（2）金属棒下滑过程的最大速度。

14. 游乐场弹球游戏的简化装置如图所示，在平台上，质量mA=3kg的小球A被压在弹簧枪内，枪口与平台右侧平齐，弹簧被压缩锁定，枪口与带有凹槽的物块B之间的高度差h=1.8m。物块B放在长木板C的最左端，A、B可视为质点，B、C的质量均为m=1kg，B与C、C与地面间的动摩擦因数均为0.4。在某次游戏中，甲同学解除弹簧锁定，小球A被水平弹出，同时乙同学给木板C施加一水平向左、大小为20N的恒力，使小球A恰好与B相碰并瞬间与B合为一体，碰撞时小球A的速度与水平方向的夹角为56°。（已知tan56°=1.5，取g=10m/s2）求：

（1）弹簧被压缩锁定时，弹簧的弹性势能；

（2）A、B相碰损失动能；

（3）要使A、B不脱离木板C，木板C长度L的最小值。

 [选修3-3]（12分）

15. 已知地球大气层厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，大气层中空气的总质量为m，重力加速度为g．可以估算出地球大气层空气分子总数为_____________，地面大气压强为______________．

16. 如图所示，圆柱形气缸导致在水平地面上，气缸内部封有一定质量的气体。已知气缸质量为10kg，缸壁厚度不计，活塞质量为5kg，其横截面积为50cm2，所有摩擦不计。当缸内气体温度为时，活塞刚好与地面向接触，但对地面无压力。（已知大气压强为）求：

(1)此时封闭气体的压强？

(2)现使气缸内气体温度升高，当气缸恰对地面无压力时，缸内气体温度为多少？

答案版

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1. 已知发生衰变的半衰期为24天，关于衰变下列说法正确的是（　　）

A. 衰变放出射线是从高能级向低能级跃迁时放出的

B. 发生衰变产生的新核有143个中子，91个电子

C. 衰变是弱相互作用引起的，射线是核内一个中子转化成一个质子时放出的

D. 现在有80个，经过96天后，未衰变原子数为5个

答案：C

2. 在同一条直线上运动的P、Q两个物体在t＝0时经过同一个位置，它们运动的速度—时间图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 在0～3 s内P做匀减速直线运动，Q做匀速直线运动

B. 在0～1 s内两物体逐渐靠近

C. 在t=2 s时两物体相遇

D. 在0～3 s内两物体的位移相等

答案：C

3. 美国物理学家密立根利用图甲所示电路研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量，电子电荷量用表示，下列说法正确的是（　　）

A. 入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向端移动

B. 由图像可知，这种金属的截止频率为

C. 增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大

D. 由图像可求普朗克常量表达式为

答案：BD

4. 如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（　　）

A. 圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置 B. 圆环离开磁场时具有收缩的趋势

C. 圆环将磁场中不停地摆动 D. 圆环在磁场中运动时均有感应电流

答案：C

5. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流，则两电热器的电功率PA∶PB等于(　　)

A. 5∶4 B. 3∶2 C. ∶1 D. 2∶1

答案：A

6. 如图所示，质量为M的的斜面位于水平光滑地面上，斜面高为h，倾角为θ。现将一质量为m的滑块（可视为质点）从斜面顶端自由释放，滑块滑到底端时对地速度为v，重力加速度为g，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）

A. 斜面对滑块不做功

B. 滑块与斜面组成的系统动量守恒

C. 滑块滑到底端时，重力的瞬时功率为

D. 滑块滑到底端时，斜面后退的距离为

答案：D

7. 如图，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场。这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移s之间的函数图像，下而四个图中正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

答案：B

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，不选、错选得0分。

8. 氢原子部分能级图如图所示，一群氢原子处于量子数能级状态，下列说法正确的是（　　）

A. 氢原子向低能级跃迁时最多产生3种频率的光子

B. 用的光子照射氢原子可使其跃迁

C. 用动能的电子碰撞可使氢原子跃迁

D. 氢原子向低能级跃迁时电子动能增大，总能量减小

答案：ACD

9. 如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压不变，闭合电键S，下列说法正确的是（　　）

A. P向下滑动时，灯L变亮 B. P向下滑动时，变压器的输出电压不变

C. P向上滑动时，变压器的输入电流减小 D. P向上滑动时，变压器的输出功率变大

答案：BD

10. 如图所示，间距分别为和的两组平行光滑导轨、和、用导线连接，它们处于磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，质量为、单位长度阻值为的两相同导体棒和垂直导轨分别置于导轨、和、上，现导体棒以初速度向右运动，不计导轨及导线电阻，两导轨足够长且导体棒始终在导轨、上运动，则下列说法正确的是（　　）

A. 当导体棒刚开始运动时，导体棒的加速度大小为

B. 当导体棒刚开始运动时，导体棒的加速度大小为

C. 当两导体棒速度达到稳定时，导体棒的速度为

D. 当两导体棒速度达到稳定时，导体棒的速度为

答案：BD

三、非选择题：共54分。第11~14题为必考题，考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根据要求作答。

11. 如图甲所示，某实验小组利用打点计时器测量小车匀变速直线运动的加速度。

实验器材有：电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、细线、托盘、砝码、刻度尺、导线、交流电源等。

(1)小组中两位同学纸带的不同穿法如图乙所示，你认为______（选填“”或“”）的效果更好；

(2)安装好所需的器材后准备进行实验，下面操作必要的是_______；

A．把附有滑轮的长木板的一端适当垫高，平衡小车运动过程中所受的摩擦力

B．调节定滑轮使细线与长木板板面平行

C．拉小车运动的托盘和砝码的质量远小于小车的质量

D．实验时，先释放小车，后接通电源

(3)从纸带上打出的点中选出零点，因保存不当，纸带被污染，如图丙所示，为依次排列的4个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离，电源频率为。

根据以上信息求得，物体的加速度大小为_______（用和表示）。

答案：    ①. B    ②. B    ③.

12. 某同学想通过实验探究一个热敏电阻的特性。

（1）为探究热敏电阻的特性，设计了如图甲所示的电路，R0为电阻箱，R为热敏电阻，开关S、S1、S2先断开，滑动变阻器的滑片移到最___________（选填“左”或“右”）端。

（2）实验时，温控室的温度为t0，闭合S、S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表有合适的示数I0，现断开S1闭合S2，滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱R0的阻值R0=90Ω时，电流表的示数也为I0，则此室温的热敏电阻值为___________Ω。多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R-t图像，如图乙所示，室温t0为___________℃。

（3）把这个热敏电阻接入如下丙图所示的电路中，可以制作温控报警器。已知电源电压为9V，内阻r=2Ω，R2=50Ω；当图中的电流表A达到或超过0.5A时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为80℃，图中R1阻值为___________Ω（保留2位有效数字）。

答案：    ①. 左    ②. 90    ③. 30    ④. 20

13. 如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨之间的距离，导轨倾角，上端接一阻值的电阻，磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下。阻值、质量的金属棒ab与轨道垂直且接触良好，从距离轨道下端处由静止开始释放，下滑至底端，在此过程中棒ab产生的焦耳热取：求：

（1）金属棒在此过程中克服安培力的功；

（2）金属棒下滑过程的最大速度。

答案：（1）；（2）

14. 游乐场弹球游戏的简化装置如图所示，在平台上，质量mA=3kg的小球A被压在弹簧枪内，枪口与平台右侧平齐，弹簧被压缩锁定，枪口与带有凹槽的物块B之间的高度差h=1.8m。物块B放在长木板C的最左端，A、B可视为质点，B、C的质量均为m=1kg，B与C、C与地面间的动摩擦因数均为0.4。在某次游戏中，甲同学解除弹簧锁定，小球A被水平弹出，同时乙同学给木板C施加一水平向左、大小为20N的恒力，使小球A恰好与B相碰并瞬间与B合为一体，碰撞时小球A的速度与水平方向的夹角为56°。（已知tan56°=1.5，取g=10m/s2）求：

（1）弹簧被压缩锁定时，弹簧的弹性势能；

（2）A、B相碰损失动能；

（3）要使A、B不脱离木板C，木板C长度L的最小值。

答案：（1）24J；（2）69.36J；（3）2.16m

 [选修3-3]（12分）

15. 已知地球大气层厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，大气层中空气的总质量为m，重力加速度为g．可以估算出地球大气层空气分子总数为_____________，地面大气压强为______________．

答案：    ①.     ②.

16. 如图所示，圆柱形气缸导致在水平地面上，气缸内部封有一定质量的气体。已知气缸质量为10kg，缸壁厚度不计，活塞质量为5kg，其横截面积为50cm2，所有摩擦不计。当缸内气体温度为时，活塞刚好与地面向接触，但对地面无压力。（已知大气压强为）求：

(1)此时封闭气体的压强？

(2)现使气缸内气体温度升高，当气缸恰对地面无压力时，缸内气体温度为多少？

答案：(1) (2)