贵州省六盘水市盘县第四中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

贵州省六盘水市盘县第四中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

贵州省盘县四中2020学年下学期期末考试 ‎ 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.如图所示，空间中存在水平向左的匀强电场．在电场中将一带电液滴从b点由静止释放，液滴沿直线由b运动到d，且直线bd方向与竖直方向成45°角，下列判断正确的是(　　)‎ A． 液滴带正电荷 B． 液滴的电势能减小 C． 液滴的重力势能和电势能之和不变 D． 液滴的电势能和动能之和不变 ‎2.如图所示为电场中的某一条电场线，A、B、C是其上的三点．现用EA、EB、EC表示这三点的电场强度，、、表示这三点的电势，则必有（　　）‎ A．EA＞EB＞ECB．＞＞‎ C．==D．EA=EB=EC ‎3.额定电压、额定功率相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下工作了相同时间，比较它们产生的热量，结果是(　　)‎ A． 电风扇最多B． 电烙铁最多 C． 日光灯最多D． 一样多 ‎4.下图中表示磁场B、正电荷运动速度和磁场对电荷作用力F的方向相互关系图，且B、F、垂直，这四个图中画得正确的是（ ）‎ A．B．‎ C．D．‎ ‎5.面积为S的正方形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向垂直时，下列有关穿过线框所围面积的磁通量的表述中正确的是(　　)‎ A． 磁通量的单位为特斯拉 B． 线框垂直磁场方向放置时磁通量最大 C． 上述情况中线框磁通量为 D． 将线框从原位置翻转180°磁通量没有变化 ‎6.如图所示各图象中不表示交变电流的是(　　)‎ A．B．‎ C．D．‎ ‎7.法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是(　　)‎ A． 既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流 B． 既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 C． 既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势 D． 既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流 ‎8.如图所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触．若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是(　　)‎ A． 电阻R中有Q→R→P方向的感应电流 B． 电阻R中有P→R→Q方向的感应电流 C． 穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R中无感应电流 D． 调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变 ‎9.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U)，该粒子的德布罗意波长为(　　)‎ A．B．‎ C．D．‎ ‎10.按照玻尔理论，大量氢原子从n＝3的激发态向低能级跃迁时，最多能向外辐射(　　)‎ A． 2种不同频率的光子B． 3种不同频率的光子 C． 4种不同频率的光子D． 5种不同频率的光子 ‎11.图中所示为氢原子能级示意图的一部分，则关于氢原子发生能级跃迁的过程中，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 从高能级向低能级跃迁，氢原子放出光子 B． 从高能级向低能级跃迁，氢原子核外电子轨道半径变大 C． 从高能级向低能级跃迁，氢原子核向外放出能量 D． 从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长短 ‎12.下列说法正确的是(　　)‎ A． 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子 B． 玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子的发光现象 C． 用任何频率的光照射处于基态的氢原子都可以使其发生跃迁 D． 原子由激发态向基态跃迁时吸收能量 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)‎ ‎13.（多选）两个相同的金属小球，带电量之比为1：5，当它们相距r时的相互作用力为F1．若把它们互相接触后再放回原处，它们的相互作用力变为F2，则F1：F2可能是（　　）‎ A． 5：1B． 5：9C． 5：4D． 5：8‎ ‎14.(多选)关于电源与电路，下列说法正确的是(　　)‎ A． 外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流也由电源正极流向负极 B． 外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流由电源负极流向正极 C． 外电路中电场力对电荷做正功，内电路中电场力对电荷也做正功 D． 外电路中电场力对电荷做正功，内电路中非静电力对电荷做正功 ‎15.(多选)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后(　　)‎ A． A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B． A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C． V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D． V2示数不变，V1与V2示数的比值不变 ‎16.(多选)2020年3月11日，日本发生里氏九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故．在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性元素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射，其中131I的衰变方程为I→Xe＋e，其半衰变期为8天．下列说法正确的是(　　)‎ A． 该核反应的实质是131I原子核内一个中子转变成了一个质子和一个电子 B．I 原子核中含有78个中子 C． 16个I原子核经过16天有12个发生了衰变 D． 已知该反应中生成的原子核Xe处于高能级，则其在向低能级跃迁过程中可能释放γ光子 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分)‎ ‎17.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图1所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．‎ ‎（1）从图中读出金属丝的直径为　　mm．‎ ‎（2）实验中某同学的实物接线如图2‎ 所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．‎ 错误1：　　‎ 错误2：　　‎ ‎（3）若测得金属丝的直径用d表示，电阻用R表示，则该金属材料的电阻率ρ=　　．‎ ‎18.如图为“碰撞实验器”，它可以探究动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．‎ ‎(1)实验中必须要求的条件是______．‎ A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差 B．斜槽轨道末端的切线必须水平 C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 ‎(2)图10中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于小平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并重复多次．本实验还需要完成的必要步骤是________(‎ 填选项前的符号)．‎ A．用天平测量两个小球的质量m1、m2‎ B．测量抛出点距地面的高度H C．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N D．测量平抛射程OM、ON ‎(3)某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2之比为________．‎ 四、计算题 ‎19.如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：‎ ‎(1)电子从磁场中射出时距O点多远；‎ ‎(2)电子在磁场中运动的时间为多少．‎ ‎20.如下图所示，水平方向上的导轨，间距L1＝0.5 m，ab杆与导轨左端的距离L2＝0.8 m，由导轨与ab杆所构成的回路的总电阻R＝0.2 Ω，垂直导轨所在平面竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B0＝1 T，重物的质量M＝0.04 kg，用细绳通过定滑轮与ab杆的中点相连，各处的摩擦均可忽略不计．现使磁场以＝0.2 T/s的变化率均匀地增大，试求当t为多少时，M刚好离开地面(取g＝10 m/s2)．‎ ‎21.如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，左端通过导线与阻值为2 Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4 Ω的小灯泡L连接；在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2 m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化．在t＝0 s时，一阻值为2 Ω的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动，当金属棒从AB位置运动到EF位置的全过程中，小灯泡的亮度都没有变化．求：‎ ‎(1)通过小灯泡的电流强度；‎ ‎(2)恒力F的大小；‎ ‎(3)金属棒的质量．‎ ‎22.有一内表面光滑的质量为M＝1 kg的金属盒静止在水平地面上，其与水平面间的动摩擦因数μ＝0.05，金属盒内前后壁距离为L＝10 m，如图所示，在盒内正中央处有一质量m＝3 kg可视为质点的静止小球，现在给盒一个向右的瞬时初速度v0＝6 m/s，已知球与盒发生的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短．g取10 m/s2，求金属盒与小球发生第二次碰撞前金属盒前进的总位移？‎ 答案 ‎1.B2.B3.B4.D5.B6.A7.A8.B9.C10.B11.A12.A ‎13.BC14.BD15.AD16.ABD ‎17.【答案】（1）0.680 （2）电流表采用内接法 导线接在滑动变阻器滑片上 （3）‎ ‎【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5 mm+18.0×0.01 mm=0.680 mm；‎ ‎（2）金属丝的电阻大约为5 Ω，电流表内阻很小约为零点几欧姆，电压表内阻很大，‎ 约为几千甚至几万欧姆，电压表内阻远大于金属丝电阻，电流表应采用外接法，‎ 由图示电路图可知，电流表采用内接法，这是错误的，另外，导线接在滑动变阻器滑片上也是错误的．‎ ‎（3）由电阻定律可知：R=ρ=ρ，电阻率：ρ=；‎ ‎18.【答案】(1)BD (2)ACD (3)4∶1‎ ‎【解析】‎ ‎19.【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】(1）由左手定则可判断出电子应落在ON之间，由几何关系可解得圆心角为60°，则电子出射点距O点的距离等于电子的运动半径r 解得 所以电子从磁场中射出时距O点的距离为 ‎（2）电子在磁场中的运动周期 电子在磁场中的运动时间应为 ‎20.【答案】5 s ‎【解析】根据法拉第电磁感应定律，电动势 E＝＝L1L2，‎ 回路中的感应电流为I＝‎ ab杆所受的安培力 F安＝BL1I＝(B0＋t)L1I，‎ 重物刚好离开地面时F安＝Mg 联立上述四个方程解得：‎ t＝()2－B0＝5 s.‎ ‎21.【答案】(1)0.1 A　(2)0.3 N　(3)1.2 kg ‎【解析】(1)金属棒未进入磁场，‎ 电路总电阻R总＝R并＋RL＝5 Ω①‎ 回路中的感应电动势E＝＝S＝0.5 V②‎ 通过灯泡的电流IL＝＝A＝0.1 A③‎ ‎(2)因灯泡亮度不变，故在t＝4 s末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流为 I＝IR＋IL＝0.3 A④‎ 恒力F的大小为 F＝F安＝BId＝2×0.3×0.5 N＝0.3 N⑤‎ ‎(3)金属棒进入磁场后回路中的总电阻 R总＝R并＋r＝Ω⑥‎ 金属棒中感应电动势E＝Bdv＝IR总＝1 V⑦‎ t＝4 s末金属棒的速度v＝＝m/s＝1 m/s⑧‎ ‎0～4 s金属棒的加速度a＝＝0.25 m/s2⑨‎ 由F＝ma得金属棒的质量m＝＝1.2 kg.‎ ‎22.【答案】4 m ‎【解析】对金属盒，由牛顿第二定律有：a＝＝2 m/s2‎ 由v2－v＝－2as，s＝5 m，‎ 解得：v＝4 m/s 金属盒与球发生第一次碰撞的过程，取向右为正方向，设碰后小球速度为v1，金属盒速度为v2，由动量守恒定律和能量守恒定律有：‎ Mv＝mv1＋Mv2；‎ Mv2＝mv＋Mv；‎ 解得：v2＝－2 m/s，v1＝2 m/s 金属盒停下时用时：t＝＝1 s 金属盒运动的位移为：x1＝at2＝1 m 此时小球匀速运动的位移为：x2＝v1t＝2 m 有x1＋x2＜10 m，即金属盒停下来时小球还未与金属盒发生第二次碰撞，故金属盒与小球发生第二次碰撞前金属盒运动的总位移为：x＝s－x1＝5 m－1 m＝4 m.‎