内蒙古呼伦贝尔市阿荣旗第一中学2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题.doc

内蒙古呼伦贝尔市阿荣旗第一中学2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题

内蒙古呼伦贝尔市阿荣旗第一中学2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题

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内蒙古呼伦贝尔市阿荣旗第一中学2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）
考生注意：
1.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.
2.请将各题答案填写在答题卡上.
3.本试卷主要考试内容：必修1，必修2，选修3-1，选修3-2，选修3-4，选修3-5
第I卷
一、单项选择题：本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 只要物体运动的不是很快，就一定可以把物体看成质点
B. 每天太阳东升西落，这是以地球为参考系的结果
C. 某同学绕400米跑道跑完一周所走位移为400米
D. 学生每天8:10开始上第一节课，这里的8:10指的是时间间隔
【答案】B
【解析】
【详解】A．能否看作质点物体速度无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略，A错误；
B．每天太阳东升西落，这是指相对地球的太阳的运动情况，故是以地球为参考系的结果，B正确；
C．某同学绕400米跑道跑完一周时，回到了起点，所以位移为零，C错误；
D．8:10开始上第一节课，即表示动作发生的一瞬间，为时刻，D错误。
故选B。
2. 关于元电荷的理解，下列说法正确的是（　　）
A. 元电荷就是电子
B. 元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量
C. 元电荷就是质子
D. 物体所带电量不一定是元电荷的整数倍
【答案】B
【解析】
【详解】AC．元电荷是指最小的电荷量，元电荷不是代表电子或质子，电子和质子的电荷量等于元电荷，AC错误；
BD．任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，B正确，D错误；
故选B。
3. 一物体沿直线运动，其v-t图像如图所示，下列说法正确的是

A. 0-2s内，物体的加速度为5m/s2 B. 2-4s内，物体发生的位移为6m
C. 0-4s内，物体的平均速度为1m/s D. 2-4s内与4-6s内的平均速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A. v-t图像的斜率代表加速度，0-2s内，物体的加速度为，故A错误；
B. v-t图面积代表位移，2-4s内面积为负，所以物体发生的位移为，故B错误；
C. 0-4s内，物体的平均速度为 ，故C正确；
D. v-t图像的面积代表位移，2-4s内的面积比4-6s内的面积大，则2-4s内的平均速度比4-6s内的平均速度大，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，甲图为一列简谐横波在 t = 0.5 s时刻的波动图像，乙图为这列波上质点P的振动图像，则该波（）

A. 沿x轴负方向传播，波速为 0.25m/s
B. 沿 x轴正方向传播，波速为 0.25m/s
C. 沿x 轴正方向传播，波速为 4m/s
D. 沿 x轴负方向传播，波速为 4m/s
【答案】C
【解析】
【详解】由振动图像可知，t = 0.5 s时刻质点P向上振动，可知沿x 轴正方向传播；因波长λ=4m，周期T=1.0s，则波速，故选C.
5. 在探究光电效应现象时，某小组同学分别用频率为v、2v的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为1：2，普朗克常量用h表示，则　　
A. 光电子的最大初动能之比为1：2
B. 该金属的逸出功为当
C. 该金属的截止频率为
D. 用频率为的单色光照射该金属时能发生光电效应
【答案】B
【解析】
【详解】解：A、逸出的光电子最大速度之比为1：2，光电子最大的动能：，则两次逸出的光电子的动能的之比为1：4；故A错误；
B、光子能量分别为：和
根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为：，
联立可得逸出功：，故B正确；
C、逸出功为，那么金属的截止频率为，故C错误；
D、用频率为的单色光照射，因，不满足光电效应发生条件，因此不能发生光电效应，故D错误．
故选B．
6. 如图所示，A、B是在地球大气层外圆形轨道上运行的两颗人造卫星，B离地面的高度小于A离地面的高度，A、B质量相等。下列说法中正确的是（　　）

A. B的线速度小于A的线速度
B. B的向心加速度小于A的向心加速度
C. B的运行周期小于A的运行周期
D. B的向心力小于A的向心力
【答案】C
【解析】
【详解】A．万有引力提供向心力

解得

因为

所以

A错误；
B．万有引力提供加速度

解得

因为

所以

B错误；
C．万有引力提供向心力

解得

因为

所以

C正确；
D．万有引力提供向心力，因为

所以B的向心力大于A的向心力，D错误。
故选C。
7. 如图所示，现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生碰撞 。已知碰撞后，甲滑块静止不动，则（　　）

A. 碰撞前总动量是4mv B. 碰撞过程动量不守恒
C. 碰撞后乙速度大小为2v D. 碰撞属于非弹性碰撞
【答案】C
【解析】
【详解】A．规定向右为正方向，碰撞前总动量为

A错误；
B．碰撞过程两滑块组成的系统外力为零，故系统动量守恒，B错误；
C．根据动量守恒定律可得

解得

C正确；
D．碰撞前总动能为

碰撞后总动能为

碰撞前后无动能损失，D错误。
故选C。
8. 如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点。以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系。过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流，则过O点的通电直导线所受安培力的方向为（　　）

A. 沿y轴正方向 B. 沿y轴负方向
C. 沿x轴正方向 D. 沿x轴负方向
【答案】A
【解析】
【详解】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，故A、B处导线对O处导线的合力为0，C处导线对O处导线为引力，方向沿y轴正方向，故选A。
9. 如图所示，在竖直向上的匀强电场中，A球位于B球的正上方，质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，其中只有一个小球带电，不计空气阻力，下例判断正确的是(　　)

A. 如果A球带电，则A球一定带正电
B. 如果A球带电，则A球的电势能一定增加
C. 如果B球带电，则B球一定带负电
D. 如果B球带电，则B球的电势能一定增加
【答案】AD
【解析】
【详解】A、B、平抛时的初速度相同，在水平方向通过的位移相同，故下落时间相同，A在上方，B在下方，由 可知，A下落的加速度大于B的加速度；如果A球带电，则A的加速度大于B，故A受到向下则电场力，则A球一定带负电，电场力做正功，电势能减小，故A正确，B错误；
C、D、如果B球带电，则B带正电，电场力对B做负功，电势能增加，故C错误，D正确；
故选AD.
10. 图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为5∶1。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端。电流表、均为理想电表。则（　　）

A. 电流表示数为0.2A B. 电流表示数为5A
C. 电压表示数为4V D. 通过电阻R的交流电的周期为2×10-2s
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据图象可得原线圈的电压的最大值为，所以电压的有效值为

原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为5∶1，则有

解得副线圈电压

则副线圈中电流

根据变压器电流与匝数的关系有

所以原线圈中的电流即电流表的读数

故A正确，B错误；
C．电压表示数为电阻R上的电压，根据欧姆定律有

故C错误；
D．由乙图可知通过电阻R的交流电的周期为4×10-2s，故D错误。
故选A。
二、多项选择题：本大题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的
11. 三个力作用在同一物体上，其大小分别为6N、8N、12N，其合力大小不可能（　　）
A. 4N B. 0 C. 15N D. 28N
【答案】D
【解析】
【详解】6N、8N、12N方向相同时，合力最大为26N；6N、8N的合力的范围是：

所以当6N、8N的合力为12N的时候，与第三个力大小相等方向相反，此时的合力最小为0，所以三个力的合力的范围是合；
A．与分析不符，故A错误；
B．与分析不符，故B错误；
C．与分析不符，故C错误；
D．与分析相符，故D正确；
故选D。
12. 下列说法错误的是 （ ）
A. 做曲线运动的物体的合力一定是变化的
B. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动
C. 做圆周运动的物体的加速度是变化的，方向一定指向圆心
D. 平抛运动的物体在相等的时间内速度变化相同
【答案】AC
【解析】
试题分析：做曲线运动的物体的合力可以是恒力，也可以是变力，故A选项错误；两个互成角度的匀变速直线运动的合运动分两种情况：当合外力与与合速度在同一条直线时，物体做匀变速直线运动，当合外力与与合速度在不同一条直线时，物体做匀变速曲线运动，故B选项的说法正确；做圆周运动的物体的加速度是变化的，因为方向时刻改变，只有匀速圆周运动的物体的加速度时刻指向圆心，故C选项错误；平抛运动的物体速度变化，即平抛运动的物体在相等的时间内速度变化相同，故D选项的说法是正确的，所以本题错误的选项为A、C．
考点：曲线运动
13. 如图所示，在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中，有长为0.5 m的导体AB在金属框架上，以10 m/s的速度向右滑动．磁场方向与金属框架平面垂直，电阻R1=R2=19 Ω，导体AB的电阻R3=0.5 Ω，其他电阻不计．下列说法正确的是

A. 感应电动势大小的大小为1V
B. 导体AB上的电流方向是从A到B
C. 电路的总电阻为20Ω
D. 通过导体AB电流是0.05A
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据法拉第电磁感应定律，可得感应电动势为：
E=BLv=0.2×0.5×10 V=1 V
A正确；
B.由右手定则可知，感应电流由A流向B，B正确；
C.电路的总电阻为：
R=+R3=（+0.5） Ω=10 Ω
C错误；
D.根据闭合电路欧姆定律，可得通过AB的电流为：
I= A=0.1 A
D错误．
14. 如图甲所示，半径为R、内壁光滑的圆形细管竖直放置，一可看作质点的小球在圆管内做圆周运动，当其运动到最高点A时，小球受到的弹力F与其在A点速度平方(即v2)的关系如图乙所示．设细管内径可忽略不计，则下列说法中正确的是(　　)

A. 当地的重力加速度大小为
B. 该小球的质量为R
C. 当v2＝2b时，小球在圆管的最低点受到的弹力大小为7a
D. 当0≤v2＜b时，小球在A点对圆管的弹力方向竖直向上
【答案】BC
【解析】
【分析】
由图乙可知，当v2＝b时，小球与圆管内壁之间恰好没有力的作用，此时由重力提供小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律即可求出重力加速度；当v2＝0时，有mg＝a，又因为，可得小球的质量；由机械能守恒定律和牛顿第二定律即可求出弹力．
【详解】由图乙可知，当v2＝b时，小球与圆管内壁之间恰好没有力的作用，此时由重力提供小球做圆周运动的向心力，即，故，故A错误；当v2＝0时，有mg＝a，又因为，所以小球的质量，故B正确；当v2＝2b时，设小球运动到最低点时的速度大小为v′，则由机械能守恒定律可得：mg·2R＝mv′2－m·2b，设小球在最低点时受到的弹力大小为F′，则由向心力公式可得：，联立解得：F′＝7a，故C正确；当0≤v2＜b时，小球在最高点时需要的向心力小于小球的重力，所以圆管对小球的弹力方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，小球对圆管的弹力方向竖直向下，故D错误．所以BC正确，AD错误．
【点睛】本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，要求同学们能根据图象获取有效信息．
第II卷
三、实验题：本大题共2小题，15题4分，16题8分，共12分
15. 在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5Ω．实验室备有下列实验器材：
A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）
B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）
C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）
E．变阻器R1（0～100Ω，0.3A）
F．变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）
G．电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）
H．开关S，导线若干
为了提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有______．
为了减小实验误差，应选用图甲中______　（选填“a”或“b”）为该实验的电路图．

【答案】 (1). ADEGH (2). b
【解析】
【详解】（1）必选器材有电池、开关和导线；因为电动势为：E=3V，故电压表选择V1，最大电流为：Imax= =0.6A，故电流表选择A2；限流式电路，因为最大电流Imax=0.6A，故为了安全应选择滑动变阻器R1．故应选用的实验器材有：ADEGH；
因为被测电阻为：Rx≈5Ω，所选电压表内阻：RV≈15000Ω，所选电流表内阻为：RA≈1Ω；满足故应选用电流表外接法．故选b.
16. 利用打点计时器测定匀加速直线运动小车的加速度，已知交流电频率为50Hz，如题图给出了该次实验中从0点开始每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点。测得：s1＝1.40cm，s2＝1.90cm，s3＝2.38cm，s4＝2.88cm，s5＝3.39cm，s6由于计数点6模糊不清，因此无法测量。

(1)在计时器打出点1时，小车的速度为：v1＝______m/s（保留三位小数）；
(2)利用纸带数据可以求出小车的加速度a＝______m/s2（保留两位小数）；
(3)利用求得的加速度大小估算5、6两计数点间的距离s6约为______cm（保留两位小数）；
(4)若交流电实际频率比50Hz偏大，则该同学计算出的加速度大小与实际值相比______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 (1). 0.165 (2). 0.48 -0.51 均可 (3). 3.87-3.90均可 (4). 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可知，相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.1s，打点计时器打计数点1时，小车的速度

(2)[2]利用前四段位移并使用逐差法计算如下：

(3)[3]匀变速直线运动，相邻相等时间的位移差，是一个定值．通过计算得

则

计算结果在3.87cm—3.90cm均可；
(4)[4]若交流电实际频率比50 Hz偏大，则相邻计时点间的时间间隔小于0.02s，相邻计数点间的时间间隔就小于0.1s；但我们在计算时，仍然带入了T=0.1s，这就使得计算出的加速度值比实际值偏小。
四、计算题：本大题共4小题，17题8分、18题8分、19题10分、20题12分，共38分。
17. 如图所示，一束激光垂直于AB面照射到折射率n=2的等腰透明介质上。光在真空中的传播速度为c。求：

（1）光在该介质中传播的速度；
（2）激光在该介质AC面上发生全反射，的最小值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据折射率的决定式可知，

（2）根据发生全反射的条件，即

根据几何知识可知的最小值为。
18. 一质量的滑块以一定的初速度从斜面底端冲上一倾角足够长的固定斜面，小物块上滑过程的图象，如图所示。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，）求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；
（2）滑块返回斜面底端时的速度大小。（计算结果可保留根式）

【答案】(1)0.5；(2)。
【解析】
【详解】（1）由图象可知，滑块的加速度
，
滑块冲上斜面过程中，根据牛顿第二定律，有

代入数据解得
；
（2）滑块速度减小到零时，重力的下滑分力大于最大静摩擦力，能再下滑，
由匀变速直线运动的规律，滑块向上运动的位移
，
滑块下滑过程中根据牛顿第二定律，有
，
得：
，
由匀变速直线运动的规律，滑块返回底端的速度
。
19. 将用电器按如图所示的方式连接，当开关闭合时，电动机M刚好能正常工作。已知电源的内阻，电动机的额定电压和额定功率分别为，电动机内阻为。求：
（1）流过电阻的电流；
（2）电源电动势E；
（3）电动机的输出功率。

【答案】（1）1A （2）12V （3）10W
【解析】
【详解】（1）由欧姆定律得：

（2）通过电动机的电流为：

总电流为

分压为：

电动势为：
.
（3）电动机的输出功率
.
20. 如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强磁场，方向垂直于纸面向外；在第四象限有一匀强电场，方向平行于y轴向下．一电子以速度v0从y轴上的P点垂直于y轴向右飞入电场，经过x轴上M点进入磁场区域，又恰能从y轴上的Q点垂直于y轴向左飞出磁场已知P点坐标为(0，－L)，M点的坐标为(L，0)．求
(1)电子飞出磁场时的速度大小v
(2)电子在磁场中运动的时间t

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）轨迹如图所示，设电子从电场进入磁场时速度方向与x轴夹角为，

（1）在电场中x轴方向：，y轴方向，
得，
（2）在磁场中，
磁场中的偏转角度为