【物理】湖南省湘东九校2019-2020学年高二下学期期末联考试题 13页

湘东九校2019-2020学年高二下学期期末联考 物理试题 分值：100分 时量：90分钟 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.1~6题为单选题，7~10题为多选题，全部选对得4分，漏选得2分，错选得0分）‎ ‎1.截止2020年7月16日，新型冠状病毒已造成全世界1400多万人感染，49万人死亡.疫情发生后，中国科学家第一时间对病毒基因测序，为后续的确诊提供了依据.基因测序是用放射性同位素为标记，让基因序列自动显影.该方案是英国科学家桑格提出，桑格因此获两届诺贝尔奖.许多物理学家对原子进行了深入的研究，他们的科学研究推动了人类文明的进程.那么下列说法正确的是（ ）‎ A.汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，揭示了原子有内部结构 B.玻尔理论能够解释所有原子的光谱规律 C.卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子核有复杂的结构 D.查德威克用粒子轰击铍原子核，发现了质子 ‎2.如图所示，三块形状不规则的石块叠放在水平桌面上并保持平衡，a、b之间、b、c之间的接触面均不在水平面上.下列说法正确的是（ ）‎ A.桌面对石块c的作用力方向斜向右上 B.桌面与石块c之间没有静摩擦力 C.石块b只受到三个力的作用 D.石块a的重力与石块b对a的支持力是一对平衡力 ‎3.如图所示，理想变压器原线圈接交流电源和理想交流电流表，副线圈接热水器和抽油烟机，原、副线圈的匝数比为，副线圈上电压的瞬时值.开关S断开时，电流表示数是1A；开关S闭合时，电流表示数是1.25A.下列说法正确的是（ ）‎ A.交流电源输出电压的最大值是55V B.交流电源输出电压的最大值是880V C.S闭合时，抽油烟机消耗的功率是1100W D.S闭合时，抽油烟机消耗的功率是220W ‎4.2019年春节档，科幻电影《流浪地球》红遍大江南北.电影讲述的是太阳即将毁灭，人类在地球上建造出巨大的推进器，使地球经历停止自转、加速逃逸、匀速滑行、减速入轨等阶段，最后成为新恒星（比邻星）的一颗行星的故事.假设几千年后地球流浪成功，成为比邻星的一颗行星，设比邻星的质量为太阳质量的，地球质量在流浪过程中损失了，地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的，则下列说法正确的是（ ）‎ A.地球绕比邻星运行的公转周期和绕太阳的公转周期相同 B.地球绕比邻星运行的向心加速度是绕太阳运行时向心加速度的 C.地球与比邻星间的万有引力为地球与太阳间万有引力的 D.地球绕比邻星运行的动能是绕太阳运行时动能的 ‎5.雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加.如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v-t图象，驾驶员的反应时间为1s.下列说法正确的是（ ）‎ A.从t=0到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度 B.从t=1s到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度 C.从t=0到停下，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15m D.从t=1s到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的1.25倍 ‎6.某组同学在实验室利用如图甲所示的电路图连接好电路，并用于测定定值电阻 ‎、电源的电动势E和内电阻r.调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表测量数据，另一同学记录了电流表A和电压表的测量数据.根据所得数据描绘了如图乙所示的两条U-I直线.则有（ ）‎ A.图象中的图线乙是电压表的测量值所对应的图线 B.由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E=1.50V，r=1.0Ω C.当该电源只给定值电阻供电时消耗的功率为0.55W D.图象中两直线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最大值 ‎7.如图所示，真空中有两个点电荷、分别固定在x轴上的和的位置上.将一试探电荷q放置在处恰好静止.现将的固定点左移少许距离，将该试探电荷q仍放置在处，则（ ）‎ A.试探电荷q一定向右运动 B.试探电荷q所受电场力一定向左 C.电场力对试探电荷一定是先做正功 D.试探电荷的电势能一定是先减小 ‎8.质量为M的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量为m的小球以速度水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回小车的左端,若M=2m.则（ ）‎ A.小球以后将向左做平抛运动 B.小球将做自由落体运动 C.此过程小球对小车做的功为 D.小球在弧形槽上上升的最大高度为 ‎9.如图所示，圆心为O、半径为R的光滑半圆弧槽固定在水平地面上，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上，另一端连在距离O点正上方R处的P点.小球放在与O点等高的槽口A点时，轻橡皮筋处于原长.现将小球从A点由静止释放，小球沿圆弧槽向下运动，运动到最低点S时对圆弧槽的压力恰好为零.已知小球的质量为m，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A.小球运动到最低点时，橡皮筋的弹力等于mg B橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大 C.小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量 D.小球运动过程中，重力势能的减少量等于小球动能增加量与橡皮筋弹性势能增加量之和 ‎10.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，磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端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.重物从释放到下降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 C.重物匀速下降的速度 D.若将重物下降h时的时刻记作t=0，速度记为 ‎，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 二、实验题（11题6分，12题8分，共14分）‎ ‎11.（6分）图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶的总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.‎ ‎（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是（ ）‎ A.将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C.将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动 ‎（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是（ ）‎ A.M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g B.M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g C.M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g D.M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g ‎（3）图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为：SAB=14.22cm、SBC=14.85cm、SCD=15.49cm、SDE=16.13cm、SEF=16.78cm、SFG=17.42cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=______m/s2（结果保留两位有效数字）.‎ ‎12.小阳同学要测量一圆柱体导体材料的电阻率（阻值约为150Ω），他进行了如下实验：‎ ‎（1）利用多用电表测量该导体材料的电阻，小阳同学先用多用电表电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过大，为了减小测量误差，下列选项中正确的操作及步骤顺序为______‎ A.将选择开关旋转到“×1k”的位置 B.将选择开关旋转到“×10”的位置 C.用两表笔与导体材料连接好并读数 D.将两表笔短接，进行欧姆调零 ‎（2）他按正确的实验操作，用多用电表电阻挡测量时指针停在图1所示的位置，则此材料电阻的测量值为______Ω.‎ ‎（3）若该材料的长度为L，直径为D，电阻为R，则该材料电阻率的表达式_____.‎ ‎（4）小阳同学发现该多用电表“直流50V”挡损坏了，但“直流10V”挡能正常使用.查阅资料知道，电压挡内部原理如图2所示，表头A的满偏电流为1mA.打开多用电表外壳发现电路板上的电阻被烧坏了，则应用阻值为_____kΩ的电阻替换，就可以修好“直流50V”挡.‎ 三、解答题（共34分，要求写出必要的公式和解答过程）‎ ‎13.（9分）跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当自由下落180m的距离时，打开降落伞，伞张开后运动员就以14m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为4m/s，（g=10m/s2）求：‎ ‎（1）运动员打开降落伞时的瞬时速度是多少？‎ ‎（2）离开飞机时到运动到达地面所用的总时间为多少？‎ ‎（3）运动员从多高地方离开飞机做跳伞表演？‎ ‎14.（12分）如图所示，坐标空间中有匀强电场和匀强磁场，电场方向沿y轴负方向，磁场方向垂直于纸面向里，y轴是两种场的分界面，磁场区的宽度为d，现有一质量为m，电荷量为的带电粒子从x轴上的N点处以初速度 沿x轴正方向开始运动，然后经过y轴上的M点进入磁场，不计带电粒子重力，求：‎ ‎（1）求y轴左侧电场的场强E；‎ ‎（2）若要求粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，求磁感应强度应满足的条件.‎ ‎15.（13分）如图所示，一光滑的1/4圆弧固定在小车的左侧，圆弧半径R=0.8m，小车的右侧固定连有轻弹簧的挡板，弹簧处于原长状态，自由端恰在C点，小车置于光滑的地面上，左侧靠墙，小车、圆弧轨道和挡板的总质量为M=3kg.一物块从圆弧顶端上的A点由静止滑下，经过B点时无能量损失，最后物块恰好停在车上的B点.已知物块的质量m=1kg，物块与小车间的摩擦因数为，BC长度为L=2.8m，g取10m/s2.在此运动过程中，求：‎ ‎（1）弹簧的最大压缩量；‎ ‎（2）弹簧弹性势能的最大值.‎ 四、选做题（12分.请从16、17里任选一题作答，并在答题卡上填涂所选题号的标记）‎ ‎16.（1）（4分）一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p-V图像如图所示.在过程1中，气体始终与外界无热量交换，则可以判断____（填“大于”“等于”或“小于”）；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化，在等容变化过程中气体____，在等压变化过程中气体_____（填“吸热”或者“放热”）.‎ ‎（2）（8分）足球比赛前都要对足球打气.一个足球的容积是2.5L.现用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125mL、压强与大气压相同的气体打进球内.假设在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同并且忽略打气过程中气体的温度的变化.求：‎ ‎①第一次打气后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？‎ ‎②要使足球内部气压达到2个大气压，则要打几次气？‎ ‎17.（1）关于机械波与电磁波，下列说法中正确的是（ ）‎ A.机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，是受迫振动 B.弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅 C.有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去 D.电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、可见光、红外线、射线 E.在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度相同 ‎（2）如图所示为一个半径为R的透明介质球体，M、N两点在一条直线上关于球心O对称，与球心的距离均为，一细束单色光从M点射向透明介质球体，从P点射入，穿过球体后到达N点.PA垂直于MN，且，设光在真空中传播的速度为c.已知，，，求：‎ ‎①介质球的折射率；‎ ‎②光从M点射出后到达N点所用时间.‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题（10×4分=40分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 选项 A B D A C B CD AC CD BD 二、实验题（14分，每空2分）‎ ‎11.（1）B （2）D （3）0.64‎ ‎12.（1）BDC；（2）140；（3）；（4）40‎ 三、计算题（34分）‎ ‎13.（9分）（1）由，（2分）‎ 可求得运动员打开伞时的速度为.（1分）‎ ‎（2）运动员打开降落伞前做自由落体运动，根据 可求得运动员打开降落伞时所用的时间（1分）‎ 打开伞后运动到达地面的时间为（1分）‎ 离开飞机时到达地面的所用的总时间为（1分）‎ ‎（3）运动员做匀减速运动的下落位移为x2，则（1分）‎ 解得（1分）‎ 故运动员离开飞机时距地面高度为.（1分）‎ ‎14.（12分）（1）MN两点间的电场强度为；‎ ‎（2）磁感应强度应满足的条件为.‎ 解：（1）粒子从M到N做类似平抛运动，有：‎ 水平分运动： （1分）‎ 竖直分运动：（1分）‎ 加速度：（1分）‎ 联立解得：（2分）‎ ‎（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，有：（2分）‎ 又进入磁场的速度： （2分）‎ 粒子能够穿过磁场，则要求：（2分）‎ 可得：（1分）‎ ‎15.（13分）解：（1）由A点到B点的过程中，由动能定理得：‎ ‎，‎ 解得 （2分）‎ 设物块相对于小车的总路程为s，从开始到停在B点系统动量和能量守恒有 ‎（2分）‎ ‎（2分）‎ 解得s=6m 因为2L