山西省临汾第一中学高二下册第二学期期末考试物理试题-含答案【

1 临汾一中2019-2020学年度高二年级下学期期末考试

物理试题

(考试时间90分钟 满分10分）

第I 卷（选择题 共48分）

一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。）

1.下列判断中正确的是

A.—个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3,. 则放出的能量为

B.钚的一种同位素

Pu 21994 2Pu 的半衰期为24100年，200个Pu 21994经过48200年后，还有50个Pu 219

94未衰变

C.—个基态的氢原子吸收光子跃迁到n=3激发态后，最多能发射出3种频率的光子

D.光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者标明光具有能量,后者表明光子除了具有能量外还具有动量

2.甲、乙两个体在t=0时的位置如图(a)所示，之后它们沿x 轴

正方向运动的速度图象分别如图(b)中的图线甲、乙所示。则

A. t=2s 时甲追上乙

B.在前4s 内甲乙两物体位移相等

C.甲追上乙之前两者间的最远距离为4m

D.甲追上乙时的速度大小为8m/s

3.如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯

板上，电梯以恒定加速度a 启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为N F 和f 。若电梯启动加速度减小为2a ，下面结论正确的是 A.水平梯板对人的支持力变为

2

N F B.水平梯板对人的摩擦力变为2f C.电梯加速启动过程中，人处于失重状态

D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为N

F f 4.一带正电的试探电荷，仅在电场力作用下沿x 轴从-∞=x 向+∞=x 运动，其速度υ随位置x 变化的图象如图所示，1x x =和1x x -=处，图线

2 切线的斜率绝对值相等且最大，则在x 轴上

A.1x x =和1x x -=两处,电场强度相同

B.1x x =和1x x -=两处，电场强度最大

C.0=x 处电势最小

D.1x x =运动到+∞=x 过程中，电荷的电势能逐渐增大

5.如图，场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ，水平边ab 长为s, 竖直边ad 长为h,质量均为m 、带电荷量分别为+q 和-q 的两粒子，由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率0υ进入矩形区 (两粒子不同时出现在电场中）。不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则0υ等于 A. mh

qE s 22 B.

mh qE s 2 C. mh

qE s 24 D.

mh qE s 4 6.如图,虚钱所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点，在纸面内沿不同的方向向射入磁场，若粒子射入的速度为1υ，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速度为2υ, 相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则12:υυ为

A. 2:3

B. 1:2

C. 1:3

D. 2:3

二、不定项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，毎

小题至少有一个选项符含题意。全部选对得4分，选对但不全的得1分，有错选或不选的得0分。）

7.如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球。开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速度释放，在小铁球回摆动的过程中，下列说法中正确的是

A.小车羊和小球组成的系统整体动量不守恒

B.小球向右摆过程小车一直向左加速运动

3 C.小球摆到右方最高点时刻，由于惯性，小车仍在向左运动

D.小球摆到最低点时，小车的速度最大

8.我国计划发射一颗返回式月球着陆器，进行首次月球样品取样并安全返回地球。设想着陆器完成了对月球的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球表面的重力加速度为g,月球半径为R ，轨道舱到月球中心的距离为r,引力常量为G 。那么，由以上条件可求出的物理量是

A.地球的质量

B.月球的质量

C.月球绕地球转动的周期

D.轨道舱绕月球转动的周期

9.调整电路的可变电阻R 的阻值，使电压表○V 的示数增大U ?，在这个过程中

A.通过1R 和的电流增加，增加量—定等于1R U ?

B.2R 两端的电压减小，减少量—定等于U ?

C.通过2R 的电流减小，但减少量—定小于

2R U ? D.路端电压增加，增加量一定等于U ?

10.矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴

匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，

下列结论正确的是

A..在t=0.1s 和t=0.3s 时，电动势最大

B.在f=0.2s 和f=0.4s 时，电动势改变方向

C.电动势的最大值是157v

D.在t=0.4s 时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s

11.如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m ，物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板于水平面间动摩擦因数为μ3

1，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g ，现对物块施加一水平向右的拉力F ，则木板加速度大小a 可能是

A. g a μ=

B. g a μ32=

C. g a μ31=

D. g m F a μ3

12-=

4 12.如图所示，一定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m 的重物，另一端系一质量为m 、电阻为r 的金属杆，在竖直平面内有间距为L 的足够长的平行金属导轨PQ 、EF,在QF 之间连接有阻值为R 的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B 0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下QF 处，将重物由静止释放，当重物下降h 时恰好达到稳定速度而匀速下降，运动过程中金属杆始终与导轨垂直接且接触良好。（忽略摩擦阻力，重力加速度为g ），则

A.电阻R 中的感应电流方向F Q →

B.重物匀速下降的速度 220)(3L B r R mg v +=

C.重物从释放致下降h 的过程中，重物机械能的减少量大于回路中产生的焦耳

热

D.若将重物下降h 时的时刻记作t=0，速度记为0υ，从此时刻起，磁感应强度

逐渐减小，使金属杆中恰好不再产生感应电流，则磁感应强度B 随时间t 变化

的关系式

第Ⅱ卷(非选择题 共62分）

三、实验探究题 (本题共2小题,共18分）

13. (6分)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能，将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在0点，在O 点右侧的B 、C 位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连，先用米尺测得B 、C 两点间距s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置 A ，静止释放，计时器显示遮光片从B 到C 听用的时间t,用米尺测量A 、O 之间的距离x 。

（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是 。

（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量 。

A. 弹簧原长

B.当地重力加速度

C.滑块（含遮光片）的质量

（3）用大A 、O 之间的距离x ,计时器示时间t 将 。

A. 增大

B.减小

C.不变

14.(10分)在物理课外活动中，王聪聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Ω=10g R 、满偏电流mA I g 10=,当选择开关接3时为量程250V 的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C 为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数据每有标出。

5

（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关

接1时其读数为 ；选择开关接3时其读数为 。

（2）为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电的电动势，王聪聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：

①将进择开关接2,红黑表笔短接，调节R 1的阻值使电表指针满偏；

②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C 处，此时电阻箱的示数如图所示位置，则C 处刻度应为 Ω。

③计算得到多用电表内电阻的电动势为 V.(保留两位有效数字）

（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为 Ω (保留两位有效数字）

四、计算题（本题共2小题,共31分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。)

15. (13分)如图所示，AB 是固定在水平地面上半径为R=0.2m 的光滑四分之一圆弧轨道，与水平放置的P 板的上表面BC 在B 点相切，BC 是静止在光滑水平地面上的长木板,质量为M = 3.0g 。Q 是一质量为m=1.0g 的小物块，现小物块Q 从与圆心等高的A 点静止释放，从P 板的左端开始向右滑动。已知Q 与BC 之间的动摩擦因数为20.0=μ。取重力加速度2

/10s m g =，求

(1)小滑块C 下滑到圆弧轨道的最低点时对轨道的压力是多少？

(2)要使小物块Q 不从长木板P 的右端滑下，长木板P 至少多长？

16. (18分)如图所示，将某正粒子放射置于原点O,其向各方向射出

的粒子速度大小均为0υ、质量均为m 、电荷量均为q 。在d

y ≤≤0的一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与y 轴正向相同。在xOy 平面向里。粒子离开电场上边缘d y =时，能够到达的最右侧的位置为(l.5d, d)。最终恰没有粒子从d y 2=的边缘离开磁场。已知sin 37°=0.6, cos37°=0.8,不计粒子重力以及

粒子间的相互作用，求：

(1)电场强度E；

(2)磁感应强度B；

(3)粒子在磁场中运动的最长时间。

五、选考题：共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所作的第一题计分。

17.[物理-选修3-3]

(i)(5分）下列有关热学知识的叙述中，正确的是

A.分子热运动各速率间的分子数占总分子数的比例是常数，与温度无关

B.随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小

C.晶体沿不同方向的物理性质是一样的，具有各向同性

D.—定质量的理想气体在等稳变化过程中，内能一定不变

E.—定条件下，热量也可以从低温物体传递给高温物体

(ii) (10分）如图所示,有一水平细长圆筒形容器,总长为

100cm，在它上面装有阀门1、2及活塞D。当1、2都打开时，

活塞位于容器中间。已知大气压强为75cmHg,温度为 27℃。设活塞不导热，且与容器壁无摩擦，同时又不漏气，可把空气视为理想气体。求：

（1）当关闭1,打开2,只把A内空气加热到87℃时，活塞向右移动了多少？

（2）当1、2均处于关闭状态，只把A内空气加热到87℃时，活塞向右移动了多少？(设A 中空气温度恒为27℃）

18.【物理-选修3-4】

(1) (5分)如图所示为一列沿x轴正方向传播、频率为50H的简谐横波在t=0时刻的波形,此时P点恰好开始振动。己知波的平衡位置在0点，P、Q两点平衡位置坐标分期为 P（12.0), Q(28,0),则下列说法正确的是

A.波刚开始播动时的运动方向沿+y方向

B.这列波的波速为400m/s

C.当t=0.04s时，Q点刚开始振动

D.Q点M开始振动时，P点佾位于波谷

E. Q点的振动方向与O点振动方向相反

(2) (10分）用折射率为的透明材料做成一个高度为H的长方体，一束宽度为d的平行光束，

45的方向射入该长方体，从长方体下表面射出。己知真空中光速从真空中以与上表面夹角为0

为c,求：

(1)平行光束在长方体中的宽度；

(2)平行光束通过长方体的时间。

6

7

物理参考答案

13（每空2分 共6分）

【答案】（1）s v t

= （2）C

（3）B

14（每空2分 共10分）

【答案】(1)6.9 mA 173 V(172～174 V 间均可)

(2)②150 ③1.5

(3)67(66～69均可)

15.(13分)

解：(1)小物块Q 从轨道上滑下的过程中机械能守恒，有

mgR =2021mv

① 2分 在B 点根据牛第二定律得

F N – mg = R mv 20

② 3分 代入F N =30N ③

1分

小物块Q 下滑到最低点时对轨道的压力是30N (2)规定向右的运动方向为正方向，对pQ 系统运用动量守恒有：mv 0=(m +M )v ， ④

3分 根据能量守恒得， 220)(2121v M m mv μmgL +-= ⑤ 3分

代入数据解得L=0.75m ⑥

1分

16．(18分)

答案 (1)8mv 209qd (2)8mv 03qd (3)127πd 240v 0

解析 (1)对沿轴正方向发射的粒子，由类平抛运动规律得

8

1.5d ＝v 0t ① 1分 d ＝1

2at 2

② 1分 a ＝qE

m

③ 1分

联立可得E ＝8mv 20

9qd

④ 2分

(2)沿轴正方向发射的粒子射入磁场时，

d ＝v y

2t (或v y ＝at 或v y 2＝2ad ) 或者(动能定理求v ) ⑤ 1分 联立①可得v y ＝4

3v 0

⑥ 1分 v ＝v 20＋v 2

y ＝53

v 0，方向与水平方向成53°角，斜向右上方

⑦ 1分

据题意知该粒子轨迹恰与上边缘相切，则其余粒子均达不到y ＝2d 边界 由几何关系可知d ＝R ＋35

R

⑧ 2分 根据牛顿第二定律有qvB ＝m v 2

R ，

⑨ 1分 联立可得B ＝8mv 0

3qd

⑩ 2分

(3)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角，经过点(1.5d ，d )恰与上边界相切的粒子运动

的轨迹对应的圆心角最大

由几何关系可知圆心角θ＝254° ○

11 1分 粒子运动周期T ＝2πm qB ＝3πd 4v 0

○

12 2分

粒子在磁场中运动的最长时间t ma ＝

θ360°T ＝127πd 240v 0 (或用Rθ

v

)

○

13 2分

17.（ 共15分） （1）BDE （5分）

（2）(i) 对A 中气体分析，压强不变，设活塞横截面积为S 初状态

K T S V 300,5011== （1分）

9 末状态：

K T S x V 360,)50(22=+= （1分）

由盖-吕萨克定律

2211T V

T V = （2分） 解得10=x cm （1分）

(ii) 对A 中气体分析，加热到87℃时，压强为P ，活塞向右移动了'x 由理想气体状态方程得T

PV T V P =111 得360

)'50(3005075S x P S +=? （2分） 对B 中气体分析，

由玻意耳定律'B B B PV V P =

得)'50(5075x P -=? （2分）

解得55.4'=x cm(或11

50'=

x cm ） （1分）

18.（ 共15分）

（1）BCE （5分）

（2）(ⅰ) 光路图如图所示，宽度为d 的平行光束射到长方体上表面时的入射角 i ＝45°，由折射定律有

i r n sin sin = （2分）

解得折射角r ＝30°

设平行光束在长方体中的宽度为D ，由

?

=?30cos 45cos D d （2分） 解得d D 26=

； （1分）

10 (ⅱ)由v

c n = （2分） 平行光束在长方体中传播路程r H s cos =

（2分） 平行光束通过长方体的时间c

H v s t 362==。 （1分）

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