唐山市遵化市2019-2020學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題含解析

河北省唐山市遵化市2019_2020學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題含解析河北省唐山市遵化市2019_2020學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題含解析PAGE22-河北省唐山市遵化市2019_2020學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題含解析河北省唐山市遵化市2019—2020學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題(含解析)注意：本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷（選擇題共48分)一、選擇題（本題共12小題，每題4分，共48分。其中1—8小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,9—12小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，選不全得2分。)1.物理學(xué)家通過艱辛的實(shí)驗(yàn)和理論研究探究自然規(guī)律,為科學(xué)事業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)．下列描述中符合物理學(xué)史實(shí)的是(）A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)并提出了分子電流假說B。法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并總結(jié)出了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律C。牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律但未給出引力常量G的數(shù)值D。哥白尼大膽反駁地心說，提出了日心說,并發(fā)現(xiàn)行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律【答案】C【解析】【詳解】奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，安培并提出了分子電流假說，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，楞次總結(jié)出了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律但未給出引力常量G的數(shù)值，后來卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常數(shù)，選項(xiàng)C正確；哥白尼大膽反駁地心說，提出了日心說，開普勒發(fā)現(xiàn)行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。2.1896年法國(guó)科學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素能夠自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象。讓放射性元素鐳衰變過程中釋放出的α、β、γ三種射線，經(jīng)小孔垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示。下列說法正確的是(

）A.③是α射線，α粒子的電離能力最強(qiáng)，穿透能力也最強(qiáng)B.①是β射線，是高速電子流，來自于原子的核外電子C.原子核發(fā)生一次衰變的過程中，不可能同時(shí)產(chǎn)生α、β兩種射線D。原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，都不具有放射性【答案】C【解析】【詳解】A．由射線的帶電性質(zhì)可知，①是β射線，②是γ射線，③是α射線，α粒子的電離能力最強(qiáng),穿透能力最弱，A不符合題意；B．β射線是原子核發(fā)生β衰變時(shí)產(chǎn)生的,是高速電子流，來自于原子核，B不符合題意；C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，只能發(fā)生α衰變或β衰變,不能同時(shí)發(fā)生α衰變和β衰變，故不可能同時(shí)產(chǎn)生α、β兩種射線,C符合題意；D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D不符合題意。故選C.3.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的豎直擋板MN，在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示是這個(gè)裝置的截面圖,若用外力使MN保持豎直且緩慢地向右移動(dòng),在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過程中,下列說法中正確的是A。MN對(duì)Q的彈力逐漸減小B.地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大C。P、Q間彈力先減小后增大D。Q所受的合力逐漸增大【答案】B【解析】以整體為研究對(duì)象，MN對(duì)Q的彈力和地面對(duì)P的摩擦力是一對(duì)平衡力，以Q為對(duì)象畫受力分析圖，可知MN右移時(shí)MN對(duì)Q的彈力和P、Q間的彈力都是增大的；Q始終處于平衡狀態(tài)，因此合力始終為零，故只有B正確.4。將靜置在地面上，質(zhì)量為M（含燃料)的火箭模型點(diǎn)火升空,在極短時(shí)間內(nèi)以相對(duì)地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體．忽略噴氣過程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是（）A。 B。C。 D.【答案】D【解析】【詳解】火箭模型在極短時(shí)間點(diǎn)火，設(shè)火箭模型獲得速度為v,據(jù)動(dòng)量守恒定律有0=（M－m）v－mv0得．A.,與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A不符合題意；B.,與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B不符合題意;C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C不符合題意;D.,與結(jié)論相符，選項(xiàng)D符合題意；5.如圖所示，豎直墻面上有一只壁虎從A點(diǎn)沿水平直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),此過程中壁虎受到摩擦力的方向是A.斜向右上方B。斜向左上方C.水平向左D.豎直向上【答案】B【解析】【分析】根據(jù)壁虎作加速直線運(yùn)動(dòng)可得，合力方向水平向左，再由平行四邊形定則即可求解．【詳解】由于壁虎從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，即壁虎所受合力水平向左，在豎直平面內(nèi)壁虎受重力、摩擦力，由平行四邊形定則可知,摩擦力方向斜向左上方，故B正確．故選B．6。從中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院獲悉，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS），預(yù)計(jì)今年將發(fā)射18顆衛(wèi)星．這就意味著：北斗將全覆蓋亞洲地區(qū)，尤其是一帶一路沿線國(guó)家．如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，己知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng)，a是地球同步衛(wèi)星，a和b的軌道半徑相同，且均為c的k倍,己知地球自轉(zhuǎn)周期為T．則（)A。衛(wèi)星b也是地球同步衛(wèi)星B.衛(wèi)星a的向心加速度是衛(wèi)星c的向心加速度的k2倍C.衛(wèi)星c的周期為D.a、b、c三顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小關(guān)系為va=vb=【答案】C【解析】【詳解】A．衛(wèi)星b相對(duì)地球不能保持靜止,故不是地球同步衛(wèi)星，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)公式可得，B錯(cuò)誤;C．根據(jù)開普勒第三定律可得C正確；D．根據(jù)公式可得，D錯(cuò)誤。故選C。7。如圖所示，b點(diǎn)為兩等量異種點(diǎn)電荷+Q和－Q連線的中點(diǎn),以+Q為圓心且過b點(diǎn)的虛線圓弧上有a、c兩點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)關(guān)于連線對(duì)稱．下列說法正確的是A。a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)相等B.電子在a、c兩處受到的電場(chǎng)力相同C。電子由a點(diǎn)沿虛線圓弧移到b點(diǎn)過程中電勢(shì)能一直減小D。電子由a點(diǎn)沿虛線圓弧移到c點(diǎn)的過程中電勢(shì)能先增加后減小【答案】D【解析】【分析】根據(jù)等量異種電荷周圍的場(chǎng)強(qiáng)分布和電勢(shì)分布規(guī)律進(jìn)行判斷;負(fù)電荷在低電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)能較大，在高電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)能較小.【詳解】根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)分布可知,b點(diǎn)的電勢(shì)為零，ac兩點(diǎn)電勢(shì)相等且大于零，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同,方向不同，則電子在a、c兩處受到的電場(chǎng)力不相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電子由a點(diǎn)沿虛線圓弧移到b點(diǎn)的過程中，因電勢(shì)逐漸降低，可知電子的電勢(shì)能增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電子由a點(diǎn)沿虛線圓弧移到c點(diǎn)的過程,電勢(shì)先降低后升高，則電子的電勢(shì)能先增加后減小，選項(xiàng)D正確；故選D.8.如圖a所示，理想變壓器原線圈通過理想電流表接在一交流電源的兩端,交流電源輸出的電壓u隨時(shí)間t變化的圖線如圖b所示，副線圈中接有理想電壓表及阻值R＝10Ω的負(fù)載電阻．已知原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1，則下列說法中正確的是A.電壓表的示數(shù)為20VB。電流表的示數(shù)為0.28AC。電阻R消耗的電功率為80WD.通過電阻R的交變電流的頻率為100Hz【答案】A【解析】【詳解】A項(xiàng):原線圈兩端電壓為,根據(jù)變壓器的變壓比可知，解得：，故A正確；B項(xiàng)：副線圈中的電流為根據(jù)變壓器的變流比可知，，所以電流表的示數(shù)為0.2A，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由公式，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng):由圖乙可知，交變電流的頻率為：，由于變壓器不能改變交流電的頻率，所以通過電阻R的交變電流的頻率為50Hz，故D錯(cuò)誤．故選A．9。物理學(xué)在研究實(shí)際問題時(shí)，常常進(jìn)行科學(xué)抽象，即抓住研究問題的主要特征，不考慮與當(dāng)前研究問題無關(guān)或影響較小的因素,建立理想化模型．下列選項(xiàng)是物理學(xué)中的理想化模型的有A。加速度 B.自由落體運(yùn)動(dòng)C。質(zhì)點(diǎn) D。力的合成【答案】BC【解析】【詳解】物理模型，是人們?yōu)榱搜芯课锢韱栴}的方便和探討物理事物的本身而對(duì)研究對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化描述，是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),采用理想化的辦法所創(chuàng)造的，能再現(xiàn)事物本質(zhì)和內(nèi)在特性的一種簡(jiǎn)化模型．物理學(xué)模型種類較多,有:①物理對(duì)象模型，如：質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、彈簧振子、光滑斜面、純電阻等；②物理過程模型,如：自由落體運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、等溫過程等；③理想化實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，如：伽利略的理想斜面?shí)驗(yàn)；A。加速度與理想模型概念不相符；故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B.自由落體運(yùn)動(dòng)與理想模型概念相符;故B項(xiàng)正確。C.質(zhì)點(diǎn)與理想模型概念相符；故C項(xiàng)正確。D。力的合成與理想模型概念不相符;故D項(xiàng)錯(cuò)誤。10。廈門地鐵1號(hào)線被稱作“最美海景地鐵"，列車跨海飛馳，乘客在車廂內(nèi)可觀賞窗外美麗的海景。設(shè)列車從高崎站至集美學(xué)村站做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的v?t圖像如圖所示,總位移為s，總時(shí)間為t0，最大速度為vm，加速過程與減速過程的加速度大小相等,則下列說法正確的是()A.加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間與減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B。從高崎站至集美學(xué)村站的平均速度為C.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為D.加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為【答案】AC【解析】【詳解】A．加速過程與減速過程的加速度大小相等，由可知，加速和減速時(shí)間相同，故A正確；B．總位移為s，總時(shí)間為t0,故其平均速度為故B錯(cuò)誤；C．設(shè)勻速時(shí)間為t，由圖像圍成的面積表示位移,則解得故C正確；D．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,故加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故D錯(cuò)誤；故選AC。11.如圖a所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn),然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，得到彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖b所示，若圖像中的坐標(biāo)值都為已知量，重力加速度為g，則A。t1時(shí)刻小球具有最大速度B。t2時(shí)刻小球的速度大小為零C。可以計(jì)算出小球自由下落的高度D。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，小球的機(jī)械能守恒【答案】BC【解析】【詳解】A．t1時(shí)刻，彈簧彈力等于零,此時(shí)小球的加速度為g,方向向下，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)彈簧彈力等于重力時(shí)小球速度最大，在t2時(shí)刻,彈簧彈力最大,此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，加速度方向向上,速度為零，故B正確；C．t3到t4時(shí)刻，小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可以求出小球自由下落的高度，故C正確;D．小球運(yùn)動(dòng)過程中有彈力做功，機(jī)械能不守恒,故D錯(cuò)誤．故選BC.12.如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,具有一定電阻的正方形金屬線框的右邊與磁場(chǎng)的邊界重合．在外力作用下,金屬線框從0時(shí)刻由靜止開始，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定加速度a進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，t1刻線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)．若規(guī)定時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，則感應(yīng)電流i、外力大小F、線框中電功率的瞬時(shí)值P以及通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q隨時(shí)間t變化的關(guān)系可能正確的是A. B.C. D.【答案】ACD【解析】【詳解】線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度v=at，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,感應(yīng)電流，i與t成正比，故A正確；線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中受到的安培力，由牛頓第二定律得：，得，F(xiàn)-t圖象是不過原點(diǎn)的傾斜直線，故B錯(cuò)誤;線框的電功率，故P—t圖象應(yīng)是開口向上,過原點(diǎn)的拋物線，故C正確；線框的位移,則電荷量，故q-t圖象應(yīng)是開口向上，過原點(diǎn)的拋物線，故D正確．第Ⅱ卷（非選擇題共52分）二、填空題（本題共2小題，每空2分，共20分)13.測(cè)量一圓柱形導(dǎo)體材料：(1）如圖甲所示，先用多用電表×10Ω擋粗測(cè)其電阻為________Ω，然后用螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑d為________mm，游標(biāo)卡尺測(cè)其長(zhǎng)度l為________cm.【答案】(1)。180（2）。2。095(2.093?2.098均對(duì)）(3)。5.015【解析】【詳解】（1）［1][2］［3］由于多用電表為×10Ω擋，故其讀數(shù)為；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為.14。要測(cè)繪額定電壓為2V的日常用小電珠的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：A、電源E（電動(dòng)勢(shì)3。0V,內(nèi)阻可不計(jì)）B、電壓表V1（量程為0～3。0V，內(nèi)阻約2kΩ)C、電壓表V2（0～15.0V，內(nèi)阻約6kΩD、電流表A1(0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）E、電流表A2（0～100mA，內(nèi)阻約2Ω)F、滑動(dòng)變阻器R1（最大值10Ω）G、滑動(dòng)變阻器R2（最大值2kΩ）(1）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇______，電流表應(yīng)選擇______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______(填各器材的序號(hào))(2）為提高實(shí)驗(yàn)精度，請(qǐng)你在如圖a中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖_____（3）根據(jù)圖a，在圖b中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實(shí)驗(yàn)的電路_____．（4）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，得到了小燈泡的U-I圖象如圖c所示，則該小電珠的額定功率是______W，小電珠電阻的變化特點(diǎn)是______．【答案】（1）.B(2）。D(3).F（4)。(5）.（6）。0.98(7)。燈泡電阻隨電壓(溫度)增大而增大【解析】【詳解】（1）[1］[2][3］因電珠的額定電壓只有2V,則實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇B，由圖c可知電流表應(yīng)選擇D，滑動(dòng)變阻器要用分壓電路，故應(yīng)選擇阻值較小的F；（2)[4］電路如圖甲；（3）[5]實(shí)物圖連接，如圖乙；（4）［6］[7]由圖可知，當(dāng)電壓為U=2V時(shí)，I=0.48A，可知小電珠的額定功率是P=IU=0.96W；小電珠電阻的變化特點(diǎn)是燈泡電阻隨電壓（溫度）的增大而增大.三、計(jì)算題（本題共3個(gè)小題，15題10分、16題12分、17題10分,共32分，解答時(shí)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15.如圖所示,長(zhǎng)為的細(xì)線拴住一質(zhì)量為的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓周最低點(diǎn)離水平地面為，g取求：（1）若小球通過最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線中的彈力為5N，則小球在最低點(diǎn)的速度為多少？（2）若物體在最低點(diǎn)時(shí)的速度增大到某一值,細(xì)線恰好被拉斷，測(cè)得小球平拋水平位移為，則細(xì)線能承受的最大拉力為多少？【答案】(1）4m/s（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律得：代入數(shù)據(jù)解得：;(2）設(shè)細(xì)線恰好被拉斷時(shí)小球的速度為v0，根據(jù)牛頓第二定律得:根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和題意得:所以,所以．16。如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限的半徑R=h的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓與x、y坐標(biāo)軸切于D、A兩點(diǎn)，y＜0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場(chǎng)中Q（-2h,—h）點(diǎn)以速度v0水平向右射出，從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入第Ⅰ象限，與水平方向夾角為α，經(jīng)磁場(chǎng)能以垂直于x軸的方向從D點(diǎn)射入電場(chǎng)．不計(jì)粒子的重力，求:(1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小以及α的正切值（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?）帶電粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最終射出磁場(chǎng)的時(shí)間t．【答案】（1），α＝45°,因此粒子從C點(diǎn)正對(duì)圓心O1進(jìn)入磁場(chǎng)．(2)(3）【解析】【詳解】(1）粒子勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律得2h＝v0th＝at2又qE＝ma聯(lián)立解得設(shè)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度為v,沿y軸正方向的分速度為vy，則有vy＝at＝＝v0，v＝＝v0速度v與x軸正方向的夾角α滿足tanα＝＝1即α＝45°，因此粒子從C點(diǎn)正對(duì)圓心O1進(jìn)入磁場(chǎng)．（2）又因?yàn)榱Ｗ哟怪庇趚軸射出磁場(chǎng)，軌道半徑由牛頓第二定律有聯(lián)立解得（3）帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界的時(shí)間粒子從D點(diǎn)射入電場(chǎng)后折返進(jìn)入磁場(chǎng),最后從磁場(chǎng)中射出在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：在第四象限電場(chǎng)中往復(fù)時(shí)間帶電粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最終射出磁場(chǎng)的時(shí)間【點(diǎn)睛】帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問題,加速電場(chǎng)一般由動(dòng)能定理或勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解;偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解；磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題則根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)