湖北省恩施州学年高二物理上学期期末考试试题含答案.docx
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湖北省恩施州学年高二物理上学期期末考试试题含答案
湖北省恩施州2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题
时间：
90分钟满分：
100分
一、选择题（共12小题，每题4分，共48分，其中1-8题为单项题，9-12题有两个或两个以上的选项正确，选不全得2分，选错不得分）
1.最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
设火箭加速上升的过程可视为初速度为零的匀加速直线运动，则加速阶段火箭的动量（）
A．与发动机的推力成正比B．与它的位移成正比
C．与它所经历的时间成正比D．与它的动能成正比
2.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）
A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C．质点加速度的方向不一定与该恒力的方向相同
D．质点单位时间内速率的变化量总是不变
3.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。
图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则
A．a的飞行时间比b的长
B．b和c的飞行时间相同
C．a的水平速度比b的小
D．b的初速度比c的小
4.利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（）
A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）
B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
5.匀强磁场中水平放置两平行光滑金属导轨MN、PQ，导轨平面与磁场方向垂直，且导轨电阻不计，如下图所示。
现在导轨的一端固定一电阻为R的金属杆AB，在AB杆的右侧放置一电阻为2R的金属杆CD，AB、CD均与导轨垂直，用一力水平F向右拉CD杆，使其向右匀速运动，下列说法正确的是（）
A.回路中感应电流的方向沿逆时针方向
B.金属导轨MN、PQ相互排斥。
C.固定装置对AB的作用力的大小为F，方向与CD杆运动的方向相同
D.由于AB杆、CD杆两端的电压相同，故流过AB杆、CD杆的电流之比为2:
1
6.已知地球是一个巨大的磁场，且地磁场的南北极与地理的南北极大致相反，地磁场的存在对地球上的生物起到了很好的保护作用，现有一束带负电的粒子流垂直于地球表面射向赤道上空，从沿粒子束运动方向的角度看，则该束离子将（）
A.向东偏转B.向西偏转C.向南偏转D.向北偏转
7.一理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。
设副线圈回路中电阻两端的电压为
，原、副线圈的匝数比为n1:
n2，在原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k=
，则（）
A.U=66Vn1:
n2=3:
1B.U=22Vn1:
n2=2:
1
C.U=66Vn1:
n2=2:
1D.U=22Vn1:
n2=3:
1
8.如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。
一质量为m的小球。
始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处以2mgR的初动能开始向右运动，重力加速度大小为g。
小球从a点开始运动到其轨迹最高点，则最高点距离ab所在水平面的高度和最高点的瞬时速度（）
A．4R,0
B．4R,
C．5R,
D．5R,
9.如图所示，一带点液滴静止在两极板正对的平行板电容器中间，电容器上极板带正电、下极板带负电。
现将极板错开少许，由此可判断（）
A.液滴带正电
B.液滴带负电
C.液滴将向上运动
D.液滴将向下运动
10.甲、乙两车从同一时刻，向同一方向行驶，其v-t图像如下图所示，若甲乙两车在t=2s时相遇，则下列说法正确的是（）
A.乙车加速运动时的加速度比甲车的加速度大
B.在t=2s之前，甲车在前，乙车在后
C.在t=4s时，甲乙两车再次相遇
D.在t=0时，甲乙两车的距离为4m
11．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。
下列说法正确的是（）
A．电场强度的大小为2.5V/cm
B．坐标原点处的电势为1V
C．电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为-9eV
12.一粗糙斜面静止在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。
有三根细绳，其结点为O，其中一细绳跨过滑轮与斜面上的物块A相连，另一细绳下端悬挂B物块，现用一水平力F拉住第三根细绳，使O点与滑轮的连线跟竖直方向成60o角，系统处于静止状态。
保持O点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力F的方向直至竖直。
已知系统中各物体始终保持静止，则在此过程中（）
A．拉力F的大小可能与水平状态时的值相同
B．物块A所受细绳的拉力大小一定一直增加
C．地面对斜面的摩擦力大小一定一直增加
D．物块A所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大
二、实验题（共15分）
13.（6分）图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下：
①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d．用米尺测量两光电门之间的距离s；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB，求出加速度a：
④多次重复步骤③．求a的平均值ā
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数µ
回答下列问题：
（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图（b）所示，其读数为cm。
（2）物块的加速度a可用d、s．和△tA和△tB表示为a=。
（3）动摩擦因数µ可用M、m、ā和重力加速度g表示为µ=。
（4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于（填“绝对误差”、“相对误差”、“偶然误差”或“系统误差”）。
14.（9分）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池；
、
、
、
和
是固定电阻，
是可变电阻；表头
的满偏电流为250
，内阻为
。
虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。
该多用电表有5个挡位，5个挡位为：
直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆
挡。
（1）图（a）中的A端与__________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。
（2）关于
的使用，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）。
A．在使用多用电表之前，调整
使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整
使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C．使用电流挡时，调整
使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
（3）根据题给条件可得
__________
，
__________
。
（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。
若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为__________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为__________。
（结果均保留3位有效数字）。
三、计算题（共22分，解答时请写出必要的文字说明、必须的方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分）
15.（10分）如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy平面）向里的磁场。
在
区域，磁感应强度的大小为
；
区域，磁感应强度的大小为
（常数
）。
一质量为m、电荷量为
的带电粒子以速度
从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求（不计重力）
（1）此过程粒子运动的时间；
（2）粒子与y轴交点与O点间的距离。
16.（12分）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。
BC为圆弧轨道的直径。
O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=
，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。
重力加速度大小为g。
求：
（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；
（2）小球到达A点时动量的大小；
（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。
四、选考题（共15分，17题为选修3-3考生选做，18题为选修3-4考生选做，考生请选其中一题作答）
（选修3-3选考题）17.
（1）（多选，共5分，选对一个选项得2分，选对2个选项得4分，选对3得5分，选错一个选项扣3分）能量守恒定律告诉我们，在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的。
然而，无数事实告诉我们，并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能够发生，下列说法正确的是（）
A.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
B.第二类永动机不违反能量守恒定律
C.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机
D.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
E.气体向真空的膨胀是不可逆的
（2）（10分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。
若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。
已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。
1）求细管
长度；
2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。
（选修3-4选考题）18.
（1）（多选，共5分，选对一个选项得2分，选对2个选项得4分，选对3得5分，选错一个选项扣3分）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的有（）
A.该波沿-x方向传播，波速为1m/s
B.质点a经4s振动的路程为4m
C.此时刻质点a的速度沿+y方向
D.此时刻质点a的速度沿-y方向
E.质点a在t=2s时的速度为0
（2）（10分）一半径为R=10cm的半球形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下图所示。
图中O为圆心，MN为竖直方向的直径。
有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线从玻璃砖的右侧射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O点的距离为h=6cm时，从玻璃砖右侧射出的光线刚好消失。
已知光在真空中的速度为c=3×108m/s，则：
1）此玻璃的折射率为多少？
2）若h=5
cm，求光在玻璃砖中传播的时间。
物理参考答案
1、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
B
B
D
A
B
A
D
BD
AB
AB
AD
2、实验题
13.
（1）0.960cm
（2）
（3）
（4）系统误差
14.
（1）黑
（2）B（3）160，3520
（4）
，
，
3、计算题
15.
（1）解：
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力设在
区域，粒子做匀速圆周运动的半径为
，周期为
则
①
②
由①②可得
③
设在
区域，粒子做匀速圆周运动的半径为
，周期为
则
④
⑤
由④⑤可得
⑥
粒子运动的轨迹如图所示，在两磁场中运动的时间分别为二分之一周期
故运动时间为
⑦
由③⑥⑦可得
⑧
（2）解：
如图所示，粒子与
点间的距离为在两磁场中圆周运动的直径之差，即距离为
⑨
由①④可得
⑩
⑪
由⑨⑩⑪可得
16.
解析
（1）设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F。
由力的合成法则有
①
②
设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得
③
由①②③式和题给数据得
④
⑤
由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得，小球在A点的动量大小为
⑨
（3）小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g。
设小球在竖直方向的初速度为
，从C点落至水平轨道上所用时间为t。
由运动学公式有
⑩
由⑤⑦⑩
式和题给数据得
4、选考题
17.
（1）BDE
（2）设细管的长度为l，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1。
由玻意耳定律有
pV=p1V1①
由力的平衡条件有
p=p0–ρgh③
式中，p、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。
由题意有
V=S（L–h1–h）④
V1=S（L–h）⑤
由①②③④⑤式和题给条件得
L=41cm⑥
（2）设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖–吕萨克定律有
⑦
由④⑤⑥⑦式和题给数据得
T=312K⑧
18.
（1）ADE
（2）①n=
②t=
×10-8s
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