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1、安徽省滁州市九校聯(lián)誼會2020學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題(含解析) 一、選擇題1.當(dāng)前,電磁爐已走進(jìn)千家萬戶,電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場,該磁場會使鍋底產(chǎn)生渦流,自行發(fā)熱,從而加熱鍋內(nèi)的食物,下列材料中,可用來制作電磁爐的鍋的是A. 不銹鋼B. 大理石C. 玻璃D. 絕緣橡膠【答案】A【解析】【詳解】A.電磁爐采用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即通過線圈中產(chǎn)生的磁場在鍋體中產(chǎn)生渦流而產(chǎn)生熱量,因此只能采用金屬制作鍋體,故A正確。BCD.因為只能用金屬制作鍋體,故BCD錯誤。2. 電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方,N極朝下,如圖所示。現(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線
2、圈上端的過程中,流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是A. 從a到b,上極板帶正電B. 從a到b,下極板帶正電C. 從b到a,上極板帶正電D. 從b到a,下極板帶正電【答案】D【解析】【分析】【詳解】由圖知,穿過線圈的磁場方向向下,在磁鐵向下運動的過程中,線圈的磁通量在增大,故感應(yīng)電流的磁場方向向上,再根據(jù)右手定則可判斷,流過R的電流從b到a,電容器下極板帶正電,所以A、B、C錯誤,D正確。3.如圖,質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛,一質(zhì)量為m的救生員站在船尾,相對,小船靜止。若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中,則救生員躍出后小船的速率為( )A. B. C. D. 【
3、答案】C【解析】【詳解】人船系統(tǒng)動量守恒:,解得:考點:動量守恒的簡單應(yīng)用4.一個小型電熱器若接在輸出電壓為10v的直流電源上,消耗電功率為P;若把它接在某個正弦交流電源上,其消耗的電功率為。如果電熱器電阻不變,則此交流電源輸出電壓的最大值為A. 5VB. 5VC. 10VD. 10V【答案】C【解析】試題分析:根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt求解電流的有效值,其中I是有效值再根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系求出最大值解:設(shè)電熱器的電阻為R,t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q,則:Q=此熱量是接交流電源上產(chǎn)生的熱功率的2倍,所以Q=Q=所以:=解得:V所以最大值為故選C5.如圖所示,空間存在一勻強電場,其電場強度為100
4、V/m,該電場中有A、B兩點,相距10cm,且A、B連線與電場線夾角為60,則A、B兩點間的電勢差UAB為A. 10VB. 5VC. 10VD. 【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)勻強電場電勢差與場強關(guān)系式有A.10V與計算結(jié)果不符,故A錯誤。B. 5V與計算結(jié)果相符,故B正確。C.10V與計算結(jié)果不符,故C錯誤。D.與計算結(jié)果不符,故D錯誤。6.如圖甲所示,豎直長直導(dǎo)線右側(cè)固定的矩形線框與長直導(dǎo)線位于同一平面內(nèi),導(dǎo)線中通有向下的電流,當(dāng)長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示時,關(guān)于線框中的感應(yīng)電流及線框受到的安培力,下列說法正確的是A. 感應(yīng)電流沿逆時針方向且逐漸增大,線框受到的安培力方
5、向向左B. 感應(yīng)電流沿順時針方向且逐漸增大,線框受到的安培力方向向右C. 感應(yīng)電流沿逆時針方向且逐漸減小,線框受到的安培力方向向左D. 感應(yīng)電流沿逆時針方向且逐漸減小,線框受到的安培力方向向右【答案】C【解析】【詳解】AB.直線電流方向向下,根據(jù)安培定則,知導(dǎo)線右側(cè)磁場的方向垂直紙面向外,電流逐漸減小,則磁場逐漸減弱,根據(jù)楞次定律,金屬線框中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流。由題目圖象可知,直導(dǎo)線電流的變化率減小,則穿過線圈的磁場變化率也減小,那么感應(yīng)電動勢也減小,因此感應(yīng)電流大小會減小,故AB錯誤。CD.根據(jù)左手定則,知金屬框左邊受到的安培力方向水平向左,右邊受到的安培力水平向右,離導(dǎo)線越近,磁場越
6、強,則左邊受到的安培力大于右邊受到的安培力,所以金屬框所受安培力的合力水平向左,故C正確D錯誤。7.假設(shè)地球衛(wèi)星發(fā)射后在預(yù)定軌道上做勻速圓周運動,它的周期為T,引力常量為G,現(xiàn)要估算地球的質(zhì)量,則還只需知道A. 該衛(wèi)星的密度B. 地球的半徑RC. 該衛(wèi)星的軌道半徑rD. 地球自轉(zhuǎn)的周期T0【答案】C【解析】【詳解】A.知道衛(wèi)星的密度,與地球的質(zhì)量無關(guān),所以不能求出地球的質(zhì)量。故A錯誤;B.根據(jù)可知,已知地球的半徑,還需要知道地球的密度。故B錯誤;C.衛(wèi)星繞地球圓周運動時,萬有引力提供圓周運動向心力有:,解得地球的質(zhì)量為:,故C正確。D.知道衛(wèi)星的周期與地球的自轉(zhuǎn)的周期,不能求出地球的質(zhì)量。故D
7、錯誤8.在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi),存在一垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強度大小為2T的勻強磁場,如圖所示,一帶電粒子(重力不計)在x軸上的A點沿著y軸正方向以大小為2m/s的速度射入第一象限,并從y軸上的B點穿出。已知A、B兩點的坐標(biāo)分別為(8m,0),(0,4m),則該粒子的比荷為A. 0.1C/kgB. 0.2C/kgC. 0.3C/kgD. 0.4C/kg【答案】B【解析】【詳解】粒子運動軌跡如圖所示:由幾何知識得:解得:r=5m,粒子在磁場中做圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:,解得:A.0.1C/kg與計算結(jié)果不符,故A錯誤。B. 0.2C/kg與計算結(jié)果相符,故B正確
8、。C.0.3C/kg與計算結(jié)果不符,故C錯誤。D.0.4C/kg與計算結(jié)果不符,故D錯誤。9.如圖所示,兩根水平放置且相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1與I2,且I1 I2,與兩根導(dǎo)線垂直的同一平面內(nèi)有a、b、c、d四點,a、b、c在兩根導(dǎo)線的水平連線上且間距相等,b是兩根導(dǎo)線連線的中點,b、d連線與兩根導(dǎo)線連線垂直,則A. I2受到的安培力水平向右B. b點磁感應(yīng)強度為零C. d點磁感應(yīng)強度的方向豎直向下D. a點和c點的磁感應(yīng)強度不可能都為零【答案】AD【解析】【詳解】A.電流I1在I2處的磁場方向豎直向下,根據(jù)左手定則可知,I2受到的安培力的方向水平向右,故A正確;B.因為兩電
9、流在b點磁場方向相同均向下,所以合磁場方向向下,不等于0故B錯誤;C.兩根水平放置且相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反、大小相等的電流I1與I2由右手螺旋定則判得,電流 I1在d處產(chǎn)生的磁場方向向右下,電流I2在d點產(chǎn)生的磁場的方向向左下,d點的磁感應(yīng)強度的方向是豎直向下。當(dāng)兩個電流的大小不相等的時候,d點的合磁場方向不是豎直向下。故C錯誤;D、當(dāng)電流I2的大小比電流I1的大時,則a點的磁感應(yīng)強度可能等于0,c點距離I2近,c點合磁感應(yīng)強度不為零;當(dāng)電流I2的大小比電流I1的小時,則c點的磁感應(yīng)強度可能等于0,a點距離I1近,a點合磁感應(yīng)強度不為零,故D正確;10.圖示是氫原子能級示意圖,一群
10、處于n4能級的氫原子回到n1的過程中A. 放出4種頻率不同的光子B. 放出6種頻率不同的光子C. 放出的光子的最大能量為12.75eV,最小能量是0.66eVD. 放出的光子能使逸出功為13.0eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】BC【解析】【詳解】AB.一群原來處于n=4能級的氫原子躍遷到n=1能級的過程中,根據(jù)知,輻射的光子頻率為6種。故A錯誤,B正確。C.由n=4向n=1能級躍遷時輻射的光子能量最大,為13.6-0.85eV=12.75eV由n=4向n=3能級躍遷輻射的光子能量最小,為-085+1.51eV=0.66eV故C正確。D.由C選項分析可知,放出光子的最大能量為12.75eV,仍小于
11、逸出功為13eV,所以不能使逸出功為13.0eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng),故D錯誤。11.圖甲所示的理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為100和20,現(xiàn)在變壓器原線圈兩端接入按圖乙所示規(guī)律變化的正弦交變電壓,則A. 變壓器的輸出電壓為40VB. 變壓器的輸出功率小于輸入功率C. 變壓器副線圈中通過的電流的頻率為5HzD. 變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為【答案】ACD【解析】【詳解】A.根據(jù)圖乙得到輸入電壓最大值為 ,故電壓的有效值為200V,副線圈上的輸出電壓:,故A正確。B.理想變壓器忽略了各種損耗,輸入功率等于輸出功率,故B錯誤;C.根據(jù)圖乙得到輸入電壓的周期為0.2s,故頻率為5Hz,故C正
12、確;D.輸入電壓的周期為0.2s,則,變壓器原線圈兩端的電壓瞬時值表達(dá)式為,故D正確。12.如圖所示,在粗糙絕緣水平面上固定一負(fù)點電荷Q,在M點無初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物塊,小物塊在Q的電場中運動到N點靜止,則從M點運動到N點的過程中A. 小物塊所受到摩擦力逐漸變小B. M點的電勢一定低于N點的電勢C. 小物塊具有的電勢能逐漸增大D. 小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功【答案】BD【解析】【詳解】A.從M點運動到N點的過程中,小物塊所受到的摩擦力為滑動摩擦力 保持不變,故A錯誤;B.Q為負(fù)電荷,越靠近負(fù)電荷電勢越低,故M點電勢低于N點電勢,故B正確;C.由于小物塊由靜止開
13、始運動,因此一定受到庫侖斥力作用,此力對物塊做正功,電勢能減小,故C錯誤;D.由于小物塊始末動能都為零,因此動能沒有變化,根據(jù)動能定理可知電場力所做正功和克服摩擦力做功相等,所以電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功,故D正確。二、非選擇題13.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置做“研究勻變速直線運動”的實驗。按住小車,在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,釋放小車,小車由靜止開始運動。按實驗要求正確裝上紙帶,讓小車靠近打點計時器,按住小車,打開打點計時器電源,釋放小車,獲得一條帶有點列的紙帶。在獲得的紙帶上清晰的部分,每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點A、B、C,測量相鄰計數(shù)點的間距s1、s2、s3,并將其記錄
14、在紙帶上對應(yīng)的位置處。已知實驗裝置中打點計時器的電源是頻率為50Hz的低壓交流電源,圖乙為用米尺測量所得紙帶上的s1、s2、s3和s4的情況,由圖可讀出s11.68cm,s22.42cm,s33.12cm,s4_cm,由此求得打下B點時小車速度大小vB_m/s,加速度的大小a_m/s2(計算結(jié)果取3位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?(1). 3.88 (2). 0.205 (3). 0.725【解析】【詳解】123根據(jù)刻度尺的指示,可知:打B點的速度:根據(jù)逐差法計算加速度:14.某學(xué)習(xí)興趣小組欲采用如圖所示電路測量電壓表的內(nèi)阻RV,待測電壓表的量程為1V,內(nèi)阻約為1000。(1)在備選的甲、乙兩個滑動變
15、阻器的銘牌上分別標(biāo)有(200 1A)、(10 2A),為盡可能提高測量精度且便于調(diào)節(jié),滑動變阻器R1應(yīng)選用_(填“甲”或“乙”)(2)同學(xué)們的實驗步驟如下,請將步驟補充完整:.正確連接好電路后,在閉合開關(guān)之前,將滑動變阻器R1的滑片移到_(填“左端”或“右端”).閉合開關(guān)S1和S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表指針指到1V刻度處,.保持S1閉合、變阻器R1的滑片位置不變,斷開S2,調(diào)整電阻箱R2的阻值,使電壓表的指針指到0.5V刻度處,此時電阻箱R2的示數(shù)為990。(3)該電壓表內(nèi)阻的測量值為_?!敬鸢浮?(1). 乙 (2). 左端 (3). 990【解析】【詳解】(1)1由題意可知,滑動變阻器乙的最
16、大阻值較小,乙的額定電流較大,實驗電路選擇分壓式,所以為保證安全方便實驗操作,滑動變阻器應(yīng)選擇乙。(2)2由圖示電路圖可知,滑動變阻器采用分壓接法,為保護(hù)電路,在閉合開關(guān)之前,將滑動變阻器R1的滑片移到左端,使待測支路電流為零。(3)3斷開開關(guān)S2后認(rèn)為分壓電路分壓不變,仍為1V,電壓表示數(shù)為0.5V,說明電阻箱兩端電壓為0.5V,電壓表與電阻箱串聯(lián),它們兩端電壓相等,由串聯(lián)電路特點可知,它們的阻值相等,則電壓表內(nèi)阻等于電阻箱阻值990。15.如圖所示,傾角37的粗糙斜面固定于水平地面上,一木塊從斜面底端以某一初速度滑上斜面,一段時間后返回到斜面底端,木塊在上滑和下滑過程中加速度的大小的比值為
17、2,假設(shè)斜面足夠長,取g10m/s2,sin370.6,cos370.8,求:(1)木塊與斜面間的動摩擦因數(shù);(2)木塊從斜面底端運動到最高點的過程中,克服重力做的功與產(chǎn)生的熱量的比值?!敬鸢浮?1) (2)【解析】【詳解】(1)上升過程中在下降過程中又因為a上=2a下 ,代人數(shù)據(jù)得(2)設(shè)木塊沿斜而上滑的最大距離為s,則有上升到最高點過程中,克服重力做功產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力做的功所以答:(1) (2)16.如圖所示,勻強電場的場強E4V/m,方向水平向左,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2T,方向垂直紙面向里。一個質(zhì)量為 、帶正電的小物塊A,從M點沿絕緣粗糙的豎直壁無初速度下滑,當(dāng)它滑行0.8m到
18、N點時就離開墻壁做曲線運動,當(dāng)A運動到P點時,恰好處于平衡狀態(tài),此時速度方向與水平成45角,求:(1)A沿壁下滑時克服摩擦力做的功;(2)A所帶電荷量以及運動到P點時的速度大小。【答案】(1) (2),【解析】【詳解】(1)小物體A下落至N點時開始離開墻壁,說明這時小物體A與墻壁之間已無擠壓,彈力為零故有:解得:對小物體A從M點到N點的過程應(yīng)用動能定理,這一過程電場力和洛侖茲力均不做功,應(yīng)有:解得:(2)小物體離開N點做曲線運動到達(dá)P點時,物體處于平衡狀態(tài),可列出平衡方程:解得:,答:(1) (2),17.如圖所示,兩間距為d的平行光滑導(dǎo)軌由固定在同一水平面上的導(dǎo)軌CDCD和豎直平面內(nèi)半徑為r
19、的圓弧導(dǎo)軌ACAC組成,水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)軌相切,左端接一阻值為R的電阻,不計導(dǎo)軌電阻;水平導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中,其他地方無磁場。導(dǎo)體棒甲靜止于CC處,導(dǎo)體棒乙從AA處由靜止釋放,沿圓弧導(dǎo)軌運動,與導(dǎo)體棒甲相碰后粘合在一起,向左滑行一段距離后停下。已知兩棒質(zhì)量均為m,電阻均為R,始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,重力加速度大小為g,求:(1)兩棒粘合前瞬間棒乙對每個圓弧導(dǎo)軌底端的壓力大小N;(2)兩棒在磁場中運動的過程中,電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q;(3)兩棒粘合后受到的最大安培力Fm?!敬鸢浮?1) (2) (3)【解析】【詳解】(1)設(shè)兩棒粘合前瞬間棒乙的速度大小為v1,對
20、棒乙沿圓弧導(dǎo)軌運動的過程,根據(jù)機械能守恒定律有:解得:兩棒粘合前瞬間,棒乙受到的支持力N與重力mg的合力提供向心力,有:解得:根據(jù)牛頓第三定律可知:(2)設(shè)兩棒相碰并粘合在一起后瞬間的速度大小為,根據(jù)動量守恒定律有:解得:根據(jù)能最守恒定律有:解得:(3)經(jīng)分析可知,兩棒相碰并粘合在一起后切割磁感線的最大速度即為v2,故電路中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為:,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,電路中通過的最大電流為:其中又:解得:答:(1) (2) (3)18.下列說法正確的是A. 物體的溫度升高,物體內(nèi)每個分子的動能都會變大B. 氣體從外界吸收熱量,氣體的內(nèi)能可能保持不變C. 晶體均有固定的熔點,但未必有規(guī)
21、則的形狀D. 第二類永動機不可能制成的根本原因,在于其違反了能量守恒定律E. 露珠呈球形是因為液體的表面張力的作用【答案】BCE【解析】【詳解】A.溫度升高分子的平均動能增大,但不是物體內(nèi)每個分子的動能都會變大。故A錯誤;B.根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣體從外界吸收熱量,若同時對外做功,氣體的內(nèi)能可能保持不變。故B正確;C.晶體均有固定的熔點,單晶體有規(guī)則的形狀,多晶體一般沒有規(guī)則的形狀。故C正確;D.第二類永動機是不可能制造出來的,因為它違反了熱力學(xué)第二定律,不違反能量守恒定律,故D錯誤;E.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,所以液體表面存在表面張力,露珠呈球形是因為液體的表面張力的作用。故E正確19.如圖所示,用質(zhì)量為m、橫截面積為S的可動水平活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封于懸掛在天花板上的汽缸中,當(dāng)環(huán)境的熱力學(xué)溫度為T0時,活塞與汽缸底部的高度差為h0.由于環(huán)境溫度逐漸降低,活塞緩緩向上移動距離h.若外界大氣壓恒為p0,密封氣體的內(nèi)能U與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系為UkT(k為正常數(shù)),汽缸導(dǎo)熱良好,與活塞間的摩擦不計,重力加速度為g,求此過程中:(1)外界對密封氣體做的功W;(2)密封氣體向外界放出的熱量Q.【答案】(1) (2)【解析】塞緩慢移動的過程,封閉氣體做等壓變化,有:,其中解得:根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,該過程中氣體減
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