山东省德州市2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题.doc

山东省德州市2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题

山东省德州市2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题

年级：
姓名：

16

山东省德州市2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题
本试卷满分100分，考试用时90分钟。考试结束后，将答题卡交回。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡规定的地方。
注意事项：
每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净以后，再涂写其他答案标号。在试卷上答题无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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.物理学是一门以实验为基础的科学，实验是物理的灵魂。对于下列各实验及现象，说法正确的是

甲 乙 丙 丁
A.甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是因为同种电荷之间存在相互排斥的库仑力
B.乙图中，若在ab的两端接上恒定的直流电源，开关闭合后接在cd端的表头示数始终不为0
C.丙图中，使M摆偏离平衡位置后释放，在振动稳定后，与M球质量最接近的小球将获得最大的振幅
D.丁图中，若玻璃砖的a、两面不平行，按照丁图中的实验方法，同样可以测定玻璃砖的折射率
2.关于常见的光学常识及实验，下列表述不正确的是
A.影子的形成和泊松亮斑均说明光在均匀介质中沿直线传播
B.干涉、衍射及偏振现象均可体现光的波动性
C.在双缝干涉实验中，若用白炽灯为光源，则需要安装滤光片；若使用激光做光源，则无需滤光片
D.在双缝干涉实验中，若仅增大双缝间距，则相邻两条亮条纹的间距变小
3.某学生在粗细均匀的木筷下端绕上铁丝，将其竖直浮在装有水的杯子中（如甲图）。现把木筷向上提起一段距离后放手，此时刻开始计时，之后木筷做简谐运动，以向上为正方向作出了木筷振动的位移—时间图像，如乙图所示。不计水的阻力，则

甲 乙
A. 时，木筷处于平衡位置
B.前0.8s内，木筷运动的路程为0.4m
C.木筷的位移时间关系为
D. 时，木筷的重力小于其所受的浮力
4.贵州坝陵河特大悬索桥，高370米，蹦极爱好者段树军在此打破了以往的陆地蹦极记录。某次他从平台自由落下，下落180m时绳索达到自然长度，此后又经5s，他达到最低点。已知段树军的质量为80kg，取重力加速度，忽略空气阻力，则这5s内绳对他的蹦极运动平均作用力的大小为

A.800N B. 960N
C.1600N D.1760N
5.如图所示，气垫导轨水平放置，滑块A、B置于气垫导轨之上，它们的质量关系为。在两滑块之间放置一个轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下。滑块运动过程中忽略空气阻力，则

A.线断之后，弹簧对A、B均有冲量，两滑块的总动量增加
B.线断之后，在A、B运动过程中的任一时刻，
C.线断之后，两滑块的机械能之和始终不变
D.线断之前，弹簧中储存的弹性势能是弹簧落下时滑块A动能的3倍
6.如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，，。一束由a、b光组成的复色光线平行于底边BC由AB上M点射入棱镜。经棱镜折射后仅有a光从AC上N点射出。则

A.与a光相比，b光的临界角较大
B.与a光相比，b光在棱镜中的传播速度更小
C.与a光相比，b光在空气中更容易发生明显的衍射
D. b光能从BC上射出
7.如图所示，空间内有沿水平方向的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的小球以速度v0，与水平方向成角，斜向上从A点射入电磁场区域，小球恰好做匀速圆周运动。则

A.小球运动轨迹的最高点至A点的距离为
B.小球由A点首次运动至轨迹最高点所用的时间为
C.若小球速度大小变为2v0，则在相同的时间内，速度偏转的角度将变为以前的2倍
D.改变小球速度的大小及方向，可使小球按顺时针方向做匀速圆周运动
8.如图所示，一粗糙斜面固定在水平桌面上，一粗细均匀的导体框ABCD接在电路中。导体框的边长均为L，每边的电阻均为R，已知电源的电动势为E，电源内阻、导线电阻均不计；电阻，虚线ab的左侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B0。已知导体框AD边与斜面底边QN平行，闭合开关前、后导体框始终静止。则

A.闭合开关后，通过电阻R1的电流为
B.闭合开关后，导体框受到的摩擦力不可能为0
C.闭合开关后，BC边上的热功率为
D.闭合开关后，整个导体框受到的安培力沿斜面向上，大小为
二、多项选择题：本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.现有一固定斜面，其下端有一个垂直于斜面的固定挡板。轻质弹簧的一端与挡板相连，另一端连接一光滑小球。现将小球由平衡位置O沿斜面向上拉动10cm至A点，使其在之间做简谐运动，B、C为斜面上的点，且。已知弹簧始终在其弹性限度内，则

A.小球经过B、C两点时，小球的速度大小相等
B.小球经过B、C两点时，弹簧的弹性势能相等
C.小球经B点向上运动四分之一个周期，其运动的路程大于10cm
D.若将小球由平衡位置O沿斜面向上拉动5cm后由静止释放，则小球运动的周期将变短
10.一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上和处的两个质点的振动图像分别如甲、乙两图所示，则此列波的波长可能是

甲 乙
A. 2.4m B. 4.8m C. 4m D. 8m
11.图甲为一小灯泡的U—I图像，现将此小灯泡与一个电阻箱串联，电路如图乙所示。已知电阻箱的示数为8Ω，电源的内阻为2Ω，电动势为5V。闭合开关S后

甲 乙
A.通过小灯泡的电流为0.2A
B.通过小灯泡的电流为0. 3A
C.此时小灯泡的功率约为1. 4W
D.若将电阻箱的阻值调大，则小灯泡的功率将变小
12.如图所示，MN、PQ间距为，其内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为0.02T。MN上有一粒子源O，能够发射速率为、方向平行于纸面的带正电粒子，比荷为。已知粒子源发射的粒子速度方向与OM的夹角在之内。不计粒子重力，则

A.粒子在磁场中运动的半径为0. 4m
B.粒子在磁场中运动的最长时间为
C.粒子在磁场中运动的最短时间为
D. MN上有粒子射出的区域长度为0. 4m
三、非选择题：本题共6小题，共计60分。
13.（5分）某实验小组欲通过单摆实验测定当地的重力加速度。实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测定小球的直径，由图可知小球的直径为 mm；

（2）实验装置如下，实验小组共测定了7组摆长和周期平方的实验数据，如下表所示。

实验装置
摆长l/cm
①90.00
②100.00
③110.00
④120. 00
⑤130.00
⑥140.00
⑦150. 00
周期平方T2/s2
3.62
4.03
4.60
4.82
5.23
5.48
6.04
请在坐标纸上标出第四组数据，并作出l—T2的关系图像

（3）由l—T2关系图像可知当地的重力加速度为 m/s2（取π2=9.87，保留三位有效数字）。
14.（9分）某学习小组欲测定多用电表电池的电动势及一量程为3V的电压表的电阻。

乙 丙
（1）如甲图所示，将多用电表选择开关旋至欧姆档“×100”的档位，欧姆调零之后，导线A应插入电压表的 （选填“正号”或“负号”）插孔；指针稳定在丙图中的位置，则电压表的阻值为 Ω；此时电压表的示数为 V。
（2）丙图中，欧姆表表盘上示数为“15”的刻度线处于表盘的中央位置，则测定电压表电阻时，欧姆表的内阻为 Ω；欧姆表内电池的电动势为 V。
（3）若将该电压表的量程扩大5倍，则应与其串联一个 Ω的电阻。
15.（8分）如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。已知在时刻，处的质点沿y轴正方向运动。

（1）求该波的最大周期及该周期下处质点的振动方程；
（2）若，求该波的波速。
16.（8分）某棱镜的横截面如图所示。在等腰直角三角形ABC中，，O点为半圆的圆心，半径为R，BC为半圆的直径。现有一束平行单色光垂直于AB边由空气射入棱镜。入射点到B点的距离为的光线，在AC上发生全反射之后刚好不能从圆面射出。不考虑被圆面的内表面反射后的光线。

（1）求棱镜对该光的折射率；
（2）要使光线能从圆面射出，求其在AB边上的入射点到B点的距离d的范围。
17.（14分）如图所示，第一、二、三象限内有垂直于纸面（xOy平面）向里的匀强磁场，第一象限内磁场的磁感应强度为B，第二、三象限内磁场的磁感应强度为2B，第四象限内有垂直于x轴向下大小为E的匀强电场。一质量为m，电荷量为q的带负电粒子，由A（0，3L）点沿x轴负方向射入第二象限。粒子第三次沿x轴负方向运动时，恰好经过原点O。设粒子由A点开始运动时为第0次沿x轴负方向运动，不计粒子重力。求：

（1）粒子在第一、二象限内做圆周运动的半径之比；
（2）粒子在磁场中运动的速度大小；
（3）粒子第10次穿过x轴时的坐标。
18.（16分）如图所示，左右两侧各有一个固定的斜面。一长2.4m的水平传送带与两斜面平滑连接，以的恒定速度沿顺时针转动。左侧斜面光滑，有一质量为m的小物块A被固定其上，A距传送带的竖直高度。右侧斜面水平倾角为，一质量为3m的小物块B置于斜面的最下端（距离传送带有极短的距离，可以忽略不计）。小物块A与传送带之间的动摩擦因数，与右侧斜面之间的动摩擦因数；小物块B与右侧斜面之间的动摩擦因数。已知两物块均可视为质点，小物块A经过斜面与传送带连接处时无机械能损失；最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现由静止释放小物块A，在其运动过程中与小物块B发生的正碰均可视为弹性碰撞。（）求：

（1）小物块A与B第一次碰撞后的瞬间，小物块B的速度大小；
（2）小物块A与B第二次碰撞后的瞬间，小物块A的速度大小；
（3）小物块B能上升的最大高度h。
高二物理试题参考答案
2021.2
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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.D 2.A 3.B 4.D 5.D 6.B 7.A 8. C
二、多项选择题：本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.AC 10.AC 11. BD 12. ACD
三、非选择题：本题共6小题，共计60分。
13.（1）17. 40
（2）

（3）9. 79（9. 68~9.87均给分）
说明：（1）1分；（2）（3）各2分
14. （1）负号；3000；1.00 （2）1500；1.5 （3）
说明：第（2）问、第（3）问每空均2分，其余各空均1分。
15. （1）0. 04s，（或）（2）110m/s
解析：（1）由时刻，处的质点向y轴正方向运动可知该波沿x轴正方向传播 1分
由波形图可知
0.03s内波向右传播的距离为 1分
结合
可知
时 可得周期的最大值为 1分

处质点的振动方程为（或） 1分
（2）由及可知 1分
由 1分
可知
16. （1） （2）
解析：（1）如图所示，

故
此处的光刚好在圆面发生全反射，
可知
由
得出
（2）设光线由AB边上D、H两点射入介质时刚好在圆面发生全反射，当光由H点入射时，光路图如图所示，根据对称性可知
由几何关系可知
同理
得出
由题可知要使光线能从圆面射出，光在AB边上的入射点到B点的距离d的范围
为
17.（1）2：1 （2） （3）（9L，0）
解析：（1）设粒子在第一、二象限运动的半径分别为r1、r2
由
可得
同理可得
故
（2）粒子第三次沿x轴负方向运动时，经过原点，可知

得出
结合得出
（3）结合（1）中带电粒子在第一象限中运动的半径
得出
粒子第10次经过x轴时，在原点右侧与x轴有5个交点，设此时的横坐标为x10，由几何关系可知

可知
故粒子第10次经过x轴时的坐标为（9L，0）

18.（1）2m/s （2）（3）0. 11m
解析：（1）设A运动到斜面底端时的速度为v1，对物块从左侧斜面滑到底端，由动能定理得
得出
对于物块A最初在传送带上运动的加速度，有
得出方向水平向左
由运动学公式可知
得出
可知A在传送带上先匀减速再匀速，与B碰撞前的速度为v0，
物块A与B第一次碰撞
根据弹性碰撞，有

得出
B的速度的大小为2m/s
（2）设物块B第一次被碰撞后运动的位移为LB1
对于B有
可得
第一次碰撞之后A的速度大小为
，沿斜面向下
，设物块A第二次滑上右侧斜面的速度为v2，则

得出
设A第二次碰撞B之前的速度为v3
此时有
得出
由题可知A撞B之前B已静止
设A与B第二次弹性碰撞之后A的速度为vA2，由动量守恒定律和能量守恒定律
可得
故物块A与B第二次碰撞后的瞬间，物块A速度的大小为
（3）设A与B第二次弹性碰撞之后B的速度为vB2，B沿斜面向上滑动的位移为LB2，
可得沿斜面向上
由
得出
设AB第二次碰撞之后，A滑到右侧斜面底端的速度为v4
由
得出
由之前结论可知，物块A第三次滑上斜面的速度大小与v4相同，
设A第三次滑上右侧斜面的最大长度为LA3
由
得
可知物块A不会再与B相撞
则物块B上升的高度