【物理】安徽省皖西南名校2019-2020学年高二下学期期末联考试题

【物理】安徽省皖西南名校2019-2020学年高二下学期期末联考试题

皖西南名校2019-2020学年高二下学期期末联考 物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共48分）‎ 一、选择题:本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1.山西省将在2020年8月1日前完成高速公路、一级国省干线公路限速标志调整，同时将规范测速管理，某处高速区间测速（测量车辆经过某区间的平均车速）标志如图所示。已知此段限速100km/h，长度为10km（该段公路平直），现监测发现某汽车经过这一路段用时6min，则下列说法正确的是 A.该汽车一定做匀速直线运动 B.限速100km/h指的是限定汽车行驶的最低速度 C.研究该汽车在此区间的运动，可视该汽车为质点 D.在测速区间，该汽车行驶的瞬时速度不可能超过100km/h ‎2.下列说法正确的是 A.在无人自助加油站给汽车加油时，由于没有人员看管，可接打手机 B.发电厂的变压器发生火灾时，应先断开电源再灭火 C.随着科技的发展，电荷是可以消灭的 D.太阳发出的能量辐射到地球上转化为其他能量，辐射到宇宙中的能量则会消失 ‎3.如图所示，倾斜放置、表面粗糙的传送带正以恒定速度沿顺时针方向转动。现将一木块轻轻放在传送带上，则木块刚放上传送带瞬间受到的摩擦力 A.大小可能为零 B.一定是静摩擦力 C.方向有可能沿传送带向下 D.方向沿传送带向上 ‎4.图示为匀强电场中的一组等势面，A、B、C为电场中的三个点，且A、C在同一等势面上。已知每两个相邻等势面的距离是10cm.A点的电势为12V，B点的电势为10V，由此可判断 A.无论什么电荷从A点移到C点电场力都不做功 B.该电场的电场强度的大小为100V/m C.该电场的电场强度的方向水平向右 D.负电荷从A点移动至B点电势能减小 ‎5.如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略，a、b、c是三个相同的小灯泡下列说法正确的是 A.开关S断开后，b灯立即熄灭，a、c灯逐渐熄灭 B.开关S断开后，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭 C.开关S闭合瞬间，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮 D.开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮 ‎6.下列说法正确的是 A.所有放射性元素均有半衰期,且半衰期和该元素所处的环境温度有关,温度越高半衰期越短 B.根据玻尔的原子理论，氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量 C.铀核裂变的一种核反应为n+U→Ba+Kr+3n，该核反应由于会有更多的中子产生，所以反应开始阶段不需要提供中子 D.在光电效应实验中，某金属的截止频率为，若用频率为（）的单色光照射该金属会发生光电效应 ‎7.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s，从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（两图正方向相同，取重力加速度g=10m/s2）‎ A.滑块的质量为1kg B.滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.1‎ C.第0.5s末力F的瞬时功率为2W D.第2s内摩擦力对滑块做功为-0.5J ‎8.如图所示，两根平行、光滑的金属导轨固定在倾角θ=30°的绝缘斜面上，导轨的间距L=1m，导轨所在的区域存在方向垂直于斜面向上、感应强度大小B=0.5T的匀强磁场，导轨的底端连接一定值电阻R2=1Ω，导轨的上端通过开关S连接一线圈，线圈的匝数n=100、横截面积S=0.02m2，线圈中存在方向竖直向下的匀强磁场，其磁感应强度B0均匀变化；在接近导轨上端的MN位置垂直放置一质量m=0.2kg有效阻值R1=0.5Ω的金属棒，金属棒恰好静止在导轨上，已知线圈和金属导轨的电阻忽略不计,g=10 m/s2，下列说法正确的是 A.通过金属棒的电流大小为1A B.线圈中磁场的磁感应强度B0均匀增大 C.线圈中磁场的磁感应强度变化率为0.5Wb/s D.定值电阻R2消耗的电功率为2W ‎9.若一物体做曲线运动，则下列说法正确的是 A.物体所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上 B.物体运动的初速度一定为零 C.物体所受的合力一定为变力 D.物体的速度可能减小 ‎10.2019年是美国阿波罗登月计划50周年纪念，已知月球的质量与地球的质量之比为1:81，月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1:6，不考虑自转的影响，下列说法正确的是 A.月球半径与地球半径之比为:9‎ B.月球的最大环绕速度与地球的最大环绕速度之比为1:3‎ C.月球的密度与地球的密度之比为3:2‎ D.月球的公转轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方比值和地球的比值相等 ‎11.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=10:1，原线圈输入电压表达式为e=220sin100πt（V），副线圈接有滑动变阻器R1、定值电阻R2和额定电压为12V、内阻r=2Ω电动机，两个交流电流表 均为理想电表。闭合开关，电动机正常工作，电流表的示数为2A、电流表的示数为1A，下列说法正确的是 A.电动机的输出功率为12W B.滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω C.定值电阻R2的阻值为24Ω D.原线圈的输入功率为44W ‎12.在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg、带电荷量为3×10-5C的带电小球（视为质点），它静止时细线与竖直方向成37°角，如图所示。给小球一个初速度，让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（取cos37°=0.8，g=10m/s2）‎ A.匀强电场的电场强度大小为1×104N/C B.小球的动能最小值为0.96J C.小球的机械能最小值为3.08J D.小球运动过程中的最大电势能为0.96J 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 二、非选择题:本题共4小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13.（12分）某实验小组要用伏安法从零开始描绘某灯泡的U-I图线，小组同学发现小灯泡上标有“5V 2W”的字样。实验室现有下列器材供选用:‎ A.电压表（0～15V，内阻约为20kΩ）； B.电压表（0～6V，内阻约为5kΩ）；‎ C.电流表（0～0.6A，内阻约为0.6Ω）； D.滑动变阻器（500Ω，最大电流为1A）‎ E.滑动变阻器（10Ω，最大电流为2A）； F.学生电源（直流6V）、开关、导线若干。‎ ‎（1）实验中所用电压表应选________，滑动变阻器应选________。（均用选项前的字母表示）‎ ‎（2）根据实验的要求在虚线框中画出实验电路图。‎ ‎（3）该实验小组根据实验得到的数据画出了如图所示的小灯泡的U-I图线。当用电动势为4V、内阻为10Ω的电源直接给该小灯泡供电时，该小灯泡的实际功率是___________W。（留一位有效数字）‎ ‎14.（10分）如图所示，线圈、线框放置在绝缘水平桌面上，圈处在磁感应强度均匀增大的磁场中，磁通量的变化率=0.01Wb/s，磁场方向垂直于桌面，右侧线框内没有磁场穿过，已知线圈的匝数n=10且总电阻r=1Ω，电阻R=4Ω，线框电阻不计。求:‎ ‎（1）线圈产生的感应电动势E；‎ ‎（2）通过电阻R的电流I。‎ ‎15.（12分）如图所示，质量m0‎ ‎=1kg的小车置于光滑的水平面上，车上固定着一根足够长的竖直轻杆，质量m=1.5kg的小球（视为质点）用长度L=2m的轻绳悬挂在杆的上端，按住小车并拉直轻绳使其水平，然后同时放开小车和小球，小球下落后与轻杆发生弹性碰撞，已知g=10m/s2，不计空气阻力。‎ ‎（1）求碰撞前瞬间小球和小车的速度大小v球、v车；‎ ‎（2）若碰撞的作用时间△t=0.01s，求碰撞过程中轻杆对小球的平均冲击力的大小F。‎ ‎16.（18分）在直角坐标系xOy中，第二象限有垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），第一象限三角形OPM区域有如图所示的匀强电场（P点在x轴上，M点在y轴上），电场强度大小，电场线与y轴的夹角、MP与x轴的夹角均为30°，在以O′为圆心的环状区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，外圆与直线MP相切于P点，内外圆的半径分别为和l。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速度v0由坐标为（-l，0）的A点沿与y轴平行的方向射入第二象限匀强磁场中，经磁场偏转由坐标为（0，）的B点进入匀强电场，经电场偏转（该过程粒子始终在电场中偏转，未出电场范围）恰由P点进入环状磁场区域，不计粒子重力。‎ ‎（1）求第二象限匀强磁场的磁感应强度大小；‎ ‎（2）求P点的坐标；‎ ‎（3）若粒子在环状磁场区域内做完整的圆周运动，求环状区域匀强磁场的磁感应强度大小的取值范围。‎ ‎【参考答案】‎ ‎ 1.C 2. B 3.D 4.A 5.A 6. B 7. D 8. C 9. AD 10. AC 11. BD 12.AD ‎13.（1）B（3分）E（3分）‎ ‎（2）如图所示 ‎（3分）‎ ‎（3）0.3（3分）‎ ‎14.解:（1）根据法拉第电磁感应定律，有:（3分）‎ 解得:E=0.1V（2分 ‎（2）根据闭合电路欧婷定律，有:（3分）‎ 解得:I=0.02A（2分）‎ ‎15.解:（1）由小球和小车组成的系统水平方向动量守恒得:‎ ‎ （2分）‎ 由小球和小车组成的系统机械能守恒得:‎ ‎（2分）‎ 解得：v球=4m/s，v车=6m/s （2分）‎ ‎（2）对全过程，由动量守恒定律得:‎ ‎ （1分）‎ 由机械能守恒定律得:‎ ‎（1分）‎ 碰撞过程中，以小球为研究对象，由动量定理得:‎ ‎ （2分）‎ 解得:F=1200N。（2分）‎ ‎16.解:（1）设第二象限内磁场的磁感应强度大小为B1，粒子进人该磁场区域做圆周运动的半径为R，则：‎ ‎ （1分）‎ 解得:R=2l（1分）‎ 又 （2分）‎ 解得:。（1分）‎ ‎（2）根据粒子在第二象限中运动轨迹的几何关系。易知粒子恰好垂直于匀强电场方向斜向上进入电场，做类平抛运动，设P点坐标为（x，0）‎ 对速度方向进行分析，有：‎ ‎ （1分）‎ 对电场方向进行分析，有:‎ ‎ （1分）‎ ‎（1分）‎ 解得:x=9l（1分）‎ 即P点的坐标为（9l，0）（1分）‎ ‎（3）粒子做类平抛运动沿电场方向的分速度:‎ ‎ （2分）‎ 粒子进入环状磁场的速度:‎ ‎ （1分）‎ 方向恰好沿直线MP与圆形磁场相切 设粒子在该磁场区域内做圆周运动的半径为r，该区域进感应强度大小为B2‎ 有（1分）‎ 同时要满足题设，粒子运动半径必须满足或（2分）‎ 解得: （1分）‎ 或。（1分）‎