贵州省锦屏县民族中学2020学年高二物理上学期期末考试试题

贵州省锦屏县民族中学2020学年高二物理上学期期末考试试题

贵州省锦屏县民中中2020学年上学期期末考试 ‎ 高二物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。‎ 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________‎ 分卷I 一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)‎ ‎1.在如图所示的位移(x)－时间(t)图象和速度(v)－时间(t)图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的(　　)‎ ‎　‎ A． 甲、丁两车做曲线运动，乙、丙两车做直线运动 B．t1时刻甲、乙车相遇，但0～t1时间内甲车通过的路程大于乙车通过的路程 C．t2时刻丙丁两车相距最远，但0～t2时间内丙、丁两车的平均速度相等 D．t1时刻甲车速度小于乙车，t2时刻丙车加速度大于丁车 ‎2.如图所示，质量均为m的两个小球A、B固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两小球刚好能平衡，则小球A对碗的压力大小为(　　)‎ A．mgB．mgC．mgD． 2mg ‎3.A、B、C三物块的质量分别为M、m和m0，按如下图所示连接．绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定(　　)‎ A． 物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g B． 物块A与B之间有摩擦力，大小为m0g C． 桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0g D． 桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g ‎4.下列说法正确的是(　　)‎ A． 以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值 B． 物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围 C． 相对论和量子力学的出现，是对经典力学的全盘否定 D． 经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值 ‎5.水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为θ1，t+t0秒内位移方向与水平方向的夹角为θ2，重力加速度为g，忽略空气阻力，则小球初速度的大小可表示为（　　）‎ A．B．‎ C．D．‎ ‎6.如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么(　　)‎ A． 加速度为零 B． 加速度恒定 C． 加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心 D． 加速度大小不变，方向时刻指向圆心 ‎7.关于静电场，下列说法中正确的是 (　　 )‎ A． 电势等于零的物体一定不带电 B． 电场强度为零的点，电势一定为零 C． 同一电场线上的各点，电势一定相等 D． 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 ‎8.如图所示，有一半圆弧光滑轨道，半径为R，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A，其质量为m，MN之间有一方向水平向左的匀强电场，让小球A自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是(　　)‎ A． 小球一定能穿过MN区域继续运动 B． 如果小球没有穿过MN区域，小球一定能回到出发点 C． 如果小球没有穿过MN区域，只要电场强度足够大，小球可以到达P点，且到达P点速度大于等于 D． 如果小球一定能穿过MN区域，电场力做的功为－mgR ‎9.空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间做周期性变化，磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示．规定B＞0时，磁场的方向穿出纸面．一电荷量q＝5π×10－7C、质量m＝5×10－10kg的带电粒子，位于某点O处，在t＝0时以初速度v0＝π m/s沿某方向开始运动．不计重力的作用，不计磁场的变化可能产生的一切其他影响．则在磁场变化N个(N为整数)周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于(　　)‎ A． π m/sB．m/sC． 2m/sD． 2 m/s ‎10.如图所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，小车足够长，两者均保持静止置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t＝0时刻用水平恒力F向左推小车B，此时A、B间无相对滑动．已知地面光滑，A、B接触面粗糙，A所带电荷量保持不变．下图中关于A、B的v－t图象大致正确的是 (　　)‎ A．B．C．D．‎ ‎11.在下图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是(　　)‎ A．　　　　B．、C．　　　　D．‎ ‎12.如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，则下列说法正确的是(　　)‎ A．C带正电，且QC＜QB B．C带正电，且QC＞QB C．C带负电，且QC＜QB D．C带负电，且QC＞QB 二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)‎ ‎13.(多选)如图所示，物体A、B、C放在光滑水平面上用细线a、b连接，力F作用在A上，使三物体在水平面上运动，若在B上放一小物体D，D随B一起运动，且原来的拉力F保持不变，那么加上物体D后两绳中拉力的变化是(　　)‎ A．FTa增大B．FTb增大C．FTa变小D．FTb变小 ‎14.(多选)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M>m)‎ 的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(　　)‎ A． 两滑块组成系统的机械能守恒 B． 重力对M做的功等于M动能的增加 C． 轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D． 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 ‎15.（多选）如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向）．若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（　　）‎ A． 导电圆环所受安培力方向竖直向下 B． 导电圆环所受安培力方向竖直向上 C． 导电圆环所受安培力的大小为 D． 导电圆环所受安培力的大小为 ‎16.(多选)如图所示，电源E的内阻不计，其中A为理想电流表，V1、V2为理想电压表，R1、R2、R3为定值电阻．开始时S是断开的，当闭合开关S时，各电表的示数变化情况正确的是(　　)‎ A． 电压表V1的示数变小B． 电压表V2的示数变小 C． 电流表A的示数变大D． 电流表A的示数变小 分卷II 三、实验题(共2小题,共14分)‎ ‎17.如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重垂线确定出A，B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A，B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m.‎ ‎(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________ cm.‎ ‎(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0＝________.‎ ‎(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________.‎ ‎18.要测绘额定电压为2 V的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：‎ A．电源E（电动势3.0 V，内阻可不计）‎ B．电压表V1(量程为0~3.0 V，内阻约2 kΩ)‎ C．电压表V2(0~15.0 V，内阻约6 kΩ D．电流表A1(0~0.6 A，内阻约1 Ω)‎ E．电流表A2(0~100 mA，内阻约2 Ω)‎ F．滑动变阻器R1（最大值10 Ω）‎ G．滑动变阻器R2（最大值2 kΩ）‎ ‎（1）为减少实验误差，实验中电压表应选择，电流表应选择，滑动变阻器应选择.（填各器材的序号）‎ ‎（2）为提高实验精度，请你设计实验电路图，并画在下面的虚线框中.‎ ‎（3）实验中测得一组数据如下表所示，根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。‎ ‎（4）该小电珠的额定功率是。‎ 四、计算题 ‎19.在一级方程式大赛中，一辆赛车的总质量为m，一个路段的水平转弯半径为R，赛车转此弯时的速度为v，赛车形状都设计得使其上下方空气有一压力差——气动压力，从而增大了对地面的正压力．正压力与最大静摩擦力的比值叫侧向附着系数，以η表示．要上述赛车转弯时不侧滑，则需要多大的气动压力？‎ ‎20.一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗功率66 W．问：‎ ‎(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？‎ ‎(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？‎ ‎(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？‎ ‎21.如图所示，两根倾斜直金属导轨MN、PQ平行放置，它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角θ＝37°，两轨道之间的距离L＝0.50 m．一根质量m＝0.20 kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于与ab棒垂直的匀强磁场中．在导轨的上端接有电动势E＝36 V、内阻r＝1.6 Ω的直流电源和电阻箱R.已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，重力加速度g＝10 m/s2.‎ ‎(1)若金属杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计，当电阻箱接入电路中的电阻R1＝2.0 Ω时，金属杆ab静止在轨道上．‎ ‎①如果磁场方向竖直向下，求满足条件的磁感应强度的大小；‎ ‎②如果磁场的方向可以随意调整，求满足条件的磁感应强度的最小值及方向；‎ ‎(2)如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略，整套装置处于垂直于轨道平面斜向下、磁感应强度大小B＝0.40 T的匀强磁场中，当电阻箱接入电路中的电阻值R2＝3.4 Ω时，金属杆ab仍保持静止，求此时金属杆ab受到的摩擦力Ff大小及方向．‎ ‎22.如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限中分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场．一个质量为m、带电量为＋q的微粒，在A点(0,3)以初速度v0＝120 m/s平行x轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，并且先后只通过x轴上的P点(6,0)和Q点(8,0)各一次．已知该微粒的比荷为＝102C/kg，微粒重力不计，求：‎ ‎(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小；‎ ‎(2)求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角，并画出带电微粒在电磁场中由A至Q的运动轨迹；‎ ‎(3)电场强度E和磁感强度B的大小．‎ 答案 ‎1.D2.B3.A4.B5.A6.D7.D8.B9.C10.C11.C12.C13.AD14.CD15.BD16.BC ‎17.(1)65.0　(2)x　(3)mg(h1－h2)　‎ ‎18.（1）B D F（2）电路图如图所示 ‎（3）如图所示 ‎（4）1.00 W ‎19.【解析】对赛车受力分析可知正压力FN＝mg＋F，其中F表示气动压力.‎ 由η＝得Ff＝‎ 根据牛顿第二定律，可得Ff＝m 联立解得F＝－mg ‎20.【解析】　(1)因为P入＝IU 所以I＝＝A＝0.3 A ‎(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率 P内＝I2R＝0.32×20 W＝1.8 W 电风扇正常工作时转化为机械能的功率 P机＝P入－P内＝66 W－1.8 W＝64.2 W 电风扇正常工作时的效率 η＝×100%≈97.3%‎ ‎(3)电风扇的风叶被卡住后，电动机不转时可视为纯电阻电路，通过电风扇的电流 I＝＝A＝11 A 电动机消耗的电功率 P＝IU＝11×220 W＝2 420 W 电动机发热功率 P内＝I2R＝112×20 W＝2 420 W ‎21.【解析】(1)①设通过金属杆ab的电流为I1，‎ 根据闭合电路欧姆定律可知：I1＝E/(R1＋r)‎ 设磁感应强度为B1，由安培定则可知金属杆ab所受安培力沿水平方向，金属杆ab受力如图所示．‎ 对金属杆ab，根据共点力平衡条件有：B1I1L＝mgtanθ 解得：B1＝＝0.30 T ‎②根据共点力平衡条件可知，最小的安培力方向应沿导轨平面向上，金属杆ab受力如图所示．‎ 设磁感应强度的最小值为B2，对金属杆ab，根据共点力平衡条件有：‎ B2I1L＝mgsinθ 解得：B2＝＝0.24 T 根据左手定则可判断出，此时磁场的方向应垂直于轨道平面斜向下．‎ ‎(2)设通过金属杆ab的电流为I2，‎ 根据闭合电路欧姆定律可知：I2＝E/(R2＋r)‎ 假设金属杆ab受到的摩擦力方向沿轨道平面向下，‎ 根据共点力平衡条件有：BI2L＝mgsinθ＋Ff 解得：Ff＝0.24 N 结果为正，说明假设成立，摩擦力方向沿轨道平面向下．‎ ‎22.【解析】(1)微粒从平行x轴正方向射入电场区域，由A到P 做类平抛运动，微粒在x轴上做匀速直线运动．‎ 由x＝v0t得，t＝＝0.05 s.‎ 微粒沿y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，‎ 由y＝at2得，‎ a＝2.4×103m/s2.‎ ‎(2)vy＝at，tanα＝＝1，所以α＝45°.‎ 轨迹如图所示：‎ ‎(3)由qE＝ma得，E＝24 N/C.‎ 设微粒从P点进入磁场以速度v做匀速圆周运动，则v＝v0.‎ 由qvB＝m得，R＝.‎ 由几何关系得，R＝，所以可得B＝＝1.2 T.‎