2020-2021学年河北省大名县第一中学高二下学期期末考试物理试题 Word版

大名县第一中学2020-2021学年高二下学期期末考试

物理

本试卷满分100分，考试用时75分钟。

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，只有一个选项正确。

1．人类对自然规律的认识史上，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，采用适当的研究方法建立了物理概念，取得了辉煌成就。下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（    ）

A．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究过程运用了类比的思想方法

B．在“动能定理”的推导过程中，其出发点是将牛顿第二定律作为已知的知识来考虑，然后经历一系列数学推导，从而得到新的结论——动能定理，这里运用了类比推理的思想方法

C．在建立“质点”、“合力与分力”、“平均速度”的概念时都用到了等效替代的思想方法

D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元求和的思想方法

2．据媒体报道，科学家发现闪电能够引发大气核反应，并产生放射性同位素。某次闪电产生的高能射线把原子核里的中子移除出去，从而产生不稳定的同位素，该核反应方程是（    ）

A． B．

C． D．

3．有一理想变压器，其原、副线圈的匝数比为，原线圈两端接有正弦式交变电压，当输出电流增加时，输入电流将（    ）

A．增加 B．增加 C．减少 D．减少

4．全国各地很多交管部门推出了“机动车礼让斑马线”举措，不遵守“车让人”的驾驶员将受到处罚。如图所示，以大小为的速度匀速直线行驶的汽车即将通过路口，有行人正在通过人行横道，此时汽车的车头距离停车线，驾驶员经一段反应时间后刹车，该车减速时的加速度大小为，结果汽车停下时车头恰好在停车线处。该驾驶员的反应时间为（    ）

A． B． C． D．

5．如图所示，质量之比为的两个空心小球和，都套在一个竖直光滑的圆环上，圆环固定不动，质量不计的绳两端拴住和，然后挂在光滑的钉子上，在圆环圆心的正上方，整个系统平衡时，、与钉子的距离分别为和，则的比值为（    ）

A．1 B．2 C． D．

6．如图所示，在某点电荷产生的电场中，虚线、、、是四条相邻的等势线。曲线是一个电子（不计电子所受重力）从点运动到点的轨迹。下列判断正确的是（    ）

A．该点电荷一定带正电

B．电子从点运动到点的过程中速率先增大后减小

C．等势线的电势比等势线的电势低

D．电子经过等势线的加速度小于经过等势线的加速度

7．如图所示，一阻值为的单匝矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的关系式为。下列说法正确的是（    ）

A．每经过，通过线框的感应电流方向变化一次

B．时，线框中产生的感应电动势最大

C．内，线框中产生的焦耳热为

D．通过线框的感应电流的有效值为

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，有多个选项正确。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

8．飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目。如图所示，在飞镖世界杯大赛中某一选手在距地面高、到靶面的水平距离处，将质量为的飞镖以速度水平投出，结果飞镖落在靶心的正上方。不计空气阻力。只改变、、、四个物理量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（    ）

A．适当减小 B．适当减小 C．适当减小 D．适当减小

9．已知地球的半径为，地球表面的重力加速度大小为，引力常量为，假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知球的体积，其中为球的半径，则下列说法正确的是（    ）

A．地球的质量为 B．地球的质量为

C．地球的密度为 D．地球的密度为

10．把质量为的小球放在竖直的弹簧上，并把小球往下按至点的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高点，如图乙所示，途中经过位置时弹簧正好处于自然状态。已知、的高度差为，、的高度差为，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，弹簧的劲度系数为，取重力加速度大小。则下列说法正确的是（    ）

A．上升过程中小球的机械能守恒

B．初始释放时弹簧的弹性势能为

C．小球上升过程中经过点时的速度大小为

D．小球从点释放后上升时达到最大速度

三、非选择题：共54分，包括必考题和选考题两部分。第11~14题为必考题，每道试题考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共42分。

11．（6分）某同学用图示装置测量木块与长木板间的动摩擦因数。轻绳在重物的带动下牵引木块在水平的长木板上做匀加速直线运动，按正确操作得到一条较理想的纸带。

（1）为减小实验误差，本实验应选用的打点计时器是______________（选填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）。

（2）若测得木块的质量是重物质量的倍，且根据纸带得到木块运动的加速度大小为，当地的重力加速度大小为，则木块与长木板间的动摩擦因数______（用题中相关物理量的符号表示）。

（3）若长木板的右端高于左端，则在其他操作无误的情况下，木块与长木板间的动摩擦因数的测量值______（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

12．（9分）学校法拉第学习社用图甲电路，在测定一节干电池的电动势和内阻的同时，还测定电流表的内阻以及电阻丝的电阻率，其中为粗细均匀的电阻丝，定值电阻，多次调节滑片的位置，得到电压表的示数、电流表的示数及对应的长度。

（1）根据得到的多组数据作出图像如图乙所示，由图乙求出这节干电池的电动势______、内阻_____。（结果均保留两位小数）

（2）根据得到的多组数据作出图像如图丙所示，其中、、均为已知量，若测得电阻丝的直径为，则由图丙求出电流表的内阻______，电阻丝的电阻率______。

13．（11分）如图所示，在平面的第Ⅱ象限内有方向沿轴正方向的匀强电场，在第Ⅰ象限内有方向垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电的粒子以大小为、方向沿轴正方向的初速度从轴上到坐标原点距离为的点进入第Ⅱ象限，然后沿与轴的正方向夹角的方向进入第Ⅰ象限，并恰好垂直于轴进入第Ⅳ象限。粒子的质量为、电荷量为，所受重力不计。求：

（1）粒子进入第Ⅰ象限时的速度大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度大小。

14．（16分）如图所示，倾角的光滑固定斜面上放有、、三个质量均为的物块（均可视为质点），固定，与斜面底端处的挡板接触，与通过轻弹簧相连且均处于静止状态，、间的距离。现释放，一段时间后与发生碰撞，、碰撞为弹性碰撞，碰撞后立即撤去，取，，。

（1）求与碰撞前瞬间的速度大小；

（2）若沿斜面向下运动到速度为零时（此时与未接触，弹簧仍在弹性限度内），弹簧的弹性势能增量，求沿斜面向下运动的最大距离；

（3）若刚好要离开挡板时，的动能，求弹簧的劲度系数。

（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。

15．[选修3-3]（12分）

（1）（4分）两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时的分子势能为零，则在阶段，做______（选填“正”或“负”）功，分子势能______（选填“增大”或“减小”）。

（2）（8分）在一端封闭、内径均匀且足够长的玻璃管内，有一段水银柱封闭一定质量的理想气柱。将管口竖直向上放置，稳定时气柱的长度；将玻璃管水平放在桌面上，稳定时气柱的长度，环境温度保持不变，大气压强恒为。

（ⅰ）求玻璃管管口竖直向上放置时，水银柱产生的压强；

（ⅱ）若将玻璃管管口竖直向下放置，求稳定时气柱的长度。

16．[选修3-4]（12分）

（1）（4分）一列简谐横波沿轴传播，波速为，某时刻的波形如图所示，此时平衡位置在处的质点正在沿轴正方向运动。该波沿轴_____（选填“正”或“负”）方向传播；从该时刻起，在内，质点通过的路程为______。

（2）（8分）如图所示，一梯形透明介质，，，一光线垂直于面从点射入介质后，射到面时恰好发生全反射，从面上的某点射出。求：

（ⅰ）介质对该光线的折射率；

（ⅱ）该光线从面射出的折射角。

高二期末考试物理参考答案

1．D 2．B 3．A 4．C              5．B

6．D 7．C 8．BC 9．AC              10．BD

11．（1）电火花计时器（2分）

（2）（2分）

（3）大于（2分）

12．（1）1.48（2分）0.67（2分）

（2）（2分）（3分）

13．解：（1）粒子的运动轨迹如图所示，

根据几何关系有

（2分）

解得（1分）

（2）设粒子在电场中做类平抛运动的时间为，有

（1分）

（2分）

粒子在磁场中做圆周运动的径

（1分）

又（2分）

解得。（2分）

14．解：（1）根据机械能守恒定律有：

（2分）

解得。（1分）

(2)设碰撞后瞬间、的速度大小分别为，，根据动量守恒定律有：

(2分)

、碰撞过程机械能守恒，有：

(2分)

解得(1分)

(1分)

、碰撞后，对沿斜面向下压缩弹簧至速度为零的过程，根据能量守恒定律有：

(1分)

解得。(1分)

(3)，碰撞前，弹簧的压缩量为：

(1分)

当恰好要离开挡板时，弹簧的伸长量为：

（1分）

可见，在开始沿斜面向下运动到刚好要离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能的改变量为零，根据机械能守恒定律有：

（2分）

解得。（1分）

15．[选修3-3]

（1）正（2分）减小（2分）

（2）解：（ⅰ）设玻璃管的横截面积为，根据玻意耳定律有

（2分）

解得。（1分）

（ⅱ）当玻璃管管口竖直向下放置时，封闭气柱的压强

（2分）

根据玻意耳定律有

（2分）

解得。（1分）

16．[选修3-4]

（1）正（2分）1.8（2分）

（2）解：（ⅰ）该光线在介质中传播的光路如图所示，

根据几何关系，该光线在介质中发生全反射的临界角

（1分）

又（2分）

解得。（1分）

（ⅱ）根据几何关系，该光线射到面的入射角

（1分）

又（1分）

解得。（2分）