【物理】山东省德州市2019-2020学年高二上学期期末考试试卷

【物理】山东省德州市2019-2020学年高二上学期期末考试试卷

物理试卷 试卷说明： 1.命题范围：人教版高中物理必修 3 人教版高中物理选择性必修 1 2.本试卷考试时间为 90 分钟，满分为 100 分。 第Ⅰ卷（客观题部分，共 52 分） 一 、单项选择题（本题共 8 小题。每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项 中只有一个选项正确。选对的得 4 分，选错或不答的得 0 分） 1.如图所示，O 是半径为 R 的正六边形外接圆的圆心，在正六边形的一个顶点放置一带电荷 量为＋q 的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为-q 的点电荷。则圆心 O 处的场强大小 为( ) A.kq R2 B.2kq R2 C.3kq R2 D．0 2.如图为一匀强电场，某带电粒子从 A 点运动到 B 点.在这一运动过程中克服重力做的功为 2.0 J,电场力做的功为 1.5 J.则下列说法正确的是（ ） A.粒子带负电 B.粒子在 A 点的电势能比在 B 点少 1.5 J C.粒子在 A 点的动能比在 B 点少 0.5 J D.粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 1.5 J. 3.如图所示是一个平行板电容器，其电容为 C，带电荷量为 Q，两板距离 d ,上极板带正电. 现将一个正的试探电荷 q 由两极板间的 A 点移动到 B 点，A、B 两点间的距离为 s，连线 AB 与极板间的夹角为 30°，则电场力对试探电荷 q 所做的功等于（ ） A． Qd qCs B． Cd qQs C． Cd qQs 2 D． Qd qCs 2 4.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的 2 倍，把另一根对折后 并联起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相等时间内通过它们的电荷量之比为 ( ) A．1∶4 B．1∶8 C．1∶16 D．16∶1 5.如图所示 1L 灯与 2L 灯的电阻相同，当滑动变阻器 R 的滑片 P 向上滑动时，两灯亮度变化 情况是( ) A. 1L 灯变亮， 2L 灯变亮 B. 1L 灯变暗， 2L 灯变亮 C. 1L 灯变暗， 2L 灯变暗 D. 1L 灯变亮， 2L 灯变暗 6.如图所示，矩形线框 abcd 放置在水平面内，匀强磁场方向与水平方向成α角，已知 sin α ＝4 5 ，线框面积为 S，磁感应强度为 B，则通过线框的磁通量大小为( ) A．BS B.4 5BS C.3 5BS D.3 4B 7.如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为 d.一个边长为 L 的正方形导线框以速度 v 匀速地通 过磁场区.若 d>l,则在穿过磁场区域过程线框中不产生感应电流的时间就等于( ) A． v d B． v l C． v ld  D． v 2ld  8．如图所示，a、b 两种单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射 出，下列说法中正确的是（ ） A．在玻璃中，a 光传播速度较大 B．若 a 为绿光，则 b 可能为黄光 C．光从玻璃射向空气时， a 光发生全反射的临界角较小 D．在玻璃中，b 光波长较长 二 、多项选择题（本题共 4 小题。每小题 5 分，共 20 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 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。） 9．如图所示，一直流电动机与阻值 R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势 E＝30 V， 内阻 r＝1 Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压 U＝10 V，已知电动机线圈的 电阻 RM＝1 Ω，则下列说法正确的是( ) A．通过电动机的电流为 10 A B．电动机的输入功率为 20 W C．电源的输出功率为 4 W D．电动机的输出功率为 16 W 10.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板 a、b 与电池相连，在距离两板等距的 M 点 有一个带电液滴处于静止状态．若将 a 板向下平移一小段距离，但仍在 M 点上方，稳定后， 下列说法中正确的是( ) A．液滴将向下加速运动 B．M 点电势升高，液滴在 M 点的电势能将减小 C．M 点的电场强度变小了 D．在 a 板移动前后两种情况下，若将液滴从 a 板移到 b 板，电场力做功相 同 11.图甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，Q、P 是波上的质点，图乙为质点 P 以此时刻为 计时起点的振动图象，从该时刻起，下列说法中正确的是( )． A．经过 0.05 s 时，质点 Q 的加速度大于质点 P 的加速度 B．经过 0.05 s 时，质点 Q 的加速度小于质点 P 的加速度 C．经过 0.1 s 时，质点 Q 的运动方向沿 y 轴负方向 D．经过 0.1 s 时，质点 Q 的运动方向沿 y 轴正方向 12.如图所示，A、B 两物体质量之比 mA∶mB＝3∶2，原来静止在平板小车 C 上．A、B 间有 一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则下列说法中正确的是( ) A．若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B 组成的系统动量守恒 B．若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C 组成的系统动量守恒 C．若 A、B 所受的摩擦力大小相等，A、B 组成的系统动量守恒 D．若 A、B 所受的摩擦力大小相等，A、B、C 组成的系统动量守恒 第Ⅱ卷（主观题部分 共 48 分） 三、填空题（本题共 2 小题，每空 4 分，共 20 分.把答案填写在答题纸对应题目的横线上.） 13.小孙同学用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如左下图所示，则该金属 丝的直径d= mm．小燕同学用游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如右下图 所示，则该工件的长度L= mm． 14.如图所示,小姿同学用“碰撞实验器”验证动量守恒定律,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,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量 (填选项 前的符号),间接地解决这个问题。 A.小球开始释放时高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的射程 (2)上图中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 静置于轨道 的水平部分,再将入射球m1 从斜轨上S位置静止释放,与小球m2 相碰,并多次重复。 接下来 要完成的必要步骤是 。(填选项前的符号) （全部选对的得 4 分，每选对一 个步骤得 1 分，有选错或不答的得 0 分。） A.用天平测量两个小球的质量m1、m2 B.测量小球m1 开始释放时高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到m1、m2 相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM,ON (3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为 (用(2)中测量的量表示)。 四、解答题（本题共 3 个小题，共 28 分．解答应写出必要的文字说明、原始方程和重要的 演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．） 15. (8 分) 如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为 L、电场强度为 E 的匀强电场，在 与右侧虚线相距也为 L 处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为＋q、质量为 m 的带电粒子 (重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度 v0 射入电场中，v0 方向的延长线与屏的交点为 O. 试求： (1)粒子从射入到打到屏上所用的时间； (2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值 tan α； (3)粒子打到屏上的点 P 到 O 点的距离 x. 16. （10 分）一列简谐横波在 x 轴上传播，在 t1=0 和 t2=0.5s 两时刻的波形分别如图中的实 线和虚线所示，求： (1)若周期大于 t2－t1，波速多大? (2)若周期小于 t2－t1，则波速又是多少? (3)若波速为 92m/s，求波的传播方向。 17.（10 分）如图所示，粗糙的水平面平滑连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径 R=0.1m，半圆形轨道的底端放置一个质量为 m=0.1 kg 的小球 B，水平面上有一个质量为 M=0.3 kg 的小球 A 以初速度 v0=4.0m/s 开始向着小球 B 滑动，经过时间 t=0.80s 与 B 发生弹 性碰撞。设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知小球 A 与桌面间的动摩 擦因数μ=0.25，求： (1)两小球碰前 A 的速度； (2)小球 B 运动到最高点 C 时对轨道的压力 (3)确定小球 A 所停的位置距圆轨道最低点的距离 【参考答案】 一．单项选择题：本试题共 8 小题，每小题 4 分，满分 32 分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B D C C A B C A 二．多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，满分 20 分。有漏选的得 3 分 有错选的或不做答的得 0 分 题号 9 10 11 12 答案 BD BD BC BCD 三．填空题：本题共 2 小题，每空 4 分，共 20 分。 13、 (1) 3.204--3.206 50.15 14 (1) __C __ ( 2)__A D E__ (3)__m1OP=m1OM+m2ON___ 15（8 分）） (1)根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入到打到屏上 所用的时间 t＝2L v0 . ————————（2 分） (2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为 vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的 加速度为：a＝Eq m ，—————— （1 分） 所以 vy＝aL v0 ＝qEL mv0 ，—————— （1 分） 所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为 tan α＝vy v0 ＝qEL mv20 .——————（1 分） (3) 设粒子在电场中的偏转距离为 y，则 y＝1 2a L v0 2＝1 2 qEL2 mv20 ——————（1 分） 又 x＝y＋Ltan α，————（1 分） 解得：x＝3qEL2 2mv20 ———— （1 分） 16（10 分）） (1)若波向右传播，Δx1＝2 mΔt＝t2－t1＝0.5 s，则 v1＝Δx1 Δt ＝4 m/s— （2 分） 若波向左传播，Δx2＝6 m，Δt＝t2－t1＝0.5 s，则 v2＝Δx2 Δt ＝12 m/s.——（2 分） (2)若波向右传播，Δx3＝(2＋8n)m(n＝1，2，3，…)，Δt＝t2－t1＝0.5 s， 则 v3＝Δx3 Δt ＝(4＋16n) m/s(n＝1，2，3，…)；—————————— （2 分） 若波向左传播，Δx4＝(6＋8n) m(n＝1，2，3，…)，Δt＝t2－t1＝0.5 s 则 v4＝Δx4 Δt ＝(12＋16n) m/s(n＝1，2，3，…)．—————————— （2 分） (3)当波速为 92 m/s 时，波向前传播的距离为Δx＝vt＝46 m＝ 5＋3 4 λ，由(2)题答案可知波向 左传播．——————————————————————————（2 分） 17（10 分） （1）碰前对 A 由动量定理有： ————————（1 分） 解得：vA=2 m/s（也可以用牛顿运动定律） ———————————— （1 分） （2）对 A、B：碰撞前后动量守恒： —————（1 分） 碰撞前后动能保持不变： ———————— （1 分） 由以上各式解得： m/s vB=3 m/s —————————— （ 1 分） 又因为 B 球在轨道上机械能守恒： ——（1 分） 解得： m/s ———————————————————— （1 分） 在最高点 C 对小球 B 有： 解得：FN=4 N --------- （1 分） 由牛顿第三定律知：小球对轨道的压力的大小为 4N，方向竖直向上。 （3）对 A 沿圆轨道运动时： 因此 A 沿圆轨道运动到最高点后又原路返回 到最低点，此时 A 的速度大小为 1m/s。 由动能定理得： ————（1 分) 解得： —— （1 分）