广西南宁市4+ N高中联合体2020学年高二物理下学期期末考试试题 11页

‎2020学年度下学期“4+N”联合体期末联考试卷 ‎ 高二 物理 ‎（满分100分，考试时间90分钟）‎ 一．单项选择题（每题4分，全部8小题，共32分）‎ ‎1．根据玻尔理论，氢原子辐射一个光子后，则下列说法错误的是( )‎ A. 电子绕核运动的半径变小 B. 氢原子的电势能减小 C. 核外电子的动能减小 D. 氢原子的能量减小 ‎2．如图所示，轻质弹簧的两端在受到两等大拉力F=2N的作用下，伸长了2cm(在弹性限度内)。下列说法正确的是( )‎ A．弹簧的弹力为2N B．弹簧的弹力为4N C．该弹簧的劲度系数为50N/m D．该弹簧的劲度系数为25N/m ‎3．图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面积位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是 （ ）‎ A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 ‎4.用水平力F推静止在斜面上的物块,当力F由零开始逐渐增大到某一值而物块仍保持静止状态,则物块(   )‎ A. 所受斜面摩擦力可能变为零 B. 所受合力逐渐增大 C.所受斜面弹力逐渐变小 D.所受斜面作用力大小不变 ‎5. 如图所示为某质点在0-4s内作直线运动的速度−时间图象,下列说法正确的是( )‎ A.质点始终向同一方向运动 B. 前2s内和后2s的加速度等大反向 C. 2s末加速度为零 D. 4s内的平均速度为零 ‎6.如图所示,中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上,通过定滑轮用不可伸长的轻绳拉着物块匀速向上运动,随着物块的上升,关于拉力F及拉力F的功率P,下列说法正确的是( )‎ A.F不变,P减小 B.F增大,P增大 C.F增大,P不变 D.F增大,P减小 ‎7.如图(甲)所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图(乙)所示.若外接电阻的阻值R=9Ω,线圈的电阻r=1Ω,则下列说法正确的是（ ）‎ A.线圈转动频率为50HZ B.0.01末穿过线圈的磁通量最大 C.通过线圈的电流最大值为10 A D.伏特表的示数为90V ‎8.如图，光滑固定的金属导轨PQ、MN在同一斜面内，两导轨相距L，与水平面成θ角，导轨上端P、M间接有阻值为R的电阻，导轨所在空间存在垂直于导轨平面向上的磁场B，现有一导体棒ab，置于导轨上，其阻值为r，现给ab一平行于导轨向上的初速度v，ab沿导轨上升后又沿导轨滑下，回到初始位置时速度为v1，不计导轨电阻，则在ab从初位置出发到又回到初位置的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A．上升过程与下降过程通过电阻的电荷量相等 B．在整个过程中ab间的电势差的最大值为BLv C． v与v1的关系为v = v1‎ D．在整个过程中克服安培力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热 二．多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全对得4分，选对但不全得2分，错选或未选均不得分）‎ ‎9. 如图所示半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场（图中未画出）．两个质量、电量都相同的正粒子，以相同的速率v从a点先后沿直径ac和弦ab的方向射入磁场区域，ab和ac的夹角为300.已知沿ac方向射入的粒子在磁场中运动的时间为其圆周运动周期的1/4，不计粒子重力．则（ ）‎ A. 粒子在磁场中运动的轨道半径为R B. 粒子在磁场中运动的轨道半径为2R C. 沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间为2πR/3V D. 沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间为Rπ/3V ‎10．下列说法正确的是（ ）‎ A．分子间距离减小时，分子势能一定增大 B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 C．绝热压缩和等温压缩，气体内能均不变 D．一定量的理想气体升高相同的温度,等压变化比等容变化吸收的热量多 ‎11.如图甲所示,水平传送带顺时针方向以V0匀速运动。从传送带左端P由静止轻轻放上一个物体,经t=10s恰好到达传送带另一端Q,若释放物体时刻作为t=0时刻,物体的速度图象如图乙所示,则（ ）‎ A. 传送带速度V0=4m/s B. 物体加速过程加速度大小为a=4m/s2‎ C. 传送带两端PQ的距离L=36m D. 物体与传送带间的摩擦因数μ=0.5‎ ‎12．如图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球逆时针做匀速圆周运动。其中a为遥感卫星“珞珈一号”，在半径为R的圆轨道运行，经过时间t，转过的角度为θ；b、c为地球的同步卫星，某时刻a、b恰好相距最近。己知地球自转的角速度为ω，万有引力常量为G，则（ 　　）‎ A．根据题中给出的数据可以求得地球质量 B．卫星a的机械能小于卫星b的机械能 C．若要卫星c与b实现对接，可让卫星C加速 D．卫星a再绕过一圈时，卫星b和a再一次相距最近 三．实验题（2小题，共14分）‎ ‎13.（6分）如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流关系图象，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像。将这个电阻R分别接到a、b两个电源上，由图可知：‎ ‎(1)电源的电动势的大小关系EA_______EB（填“>”、“<”、“=”‎ ‎）‎ ‎(2)a、b两个电源的电流变化相同时，电源_____（填“a”、“b”）的路端电压变化较大。‎ ‎(3)把R接到电源_______（填“a”、“b”）上，电源的输出功率较大。‎ ‎14.（8分）某同学用如图所示的装置测物块与水平桌面间的动摩擦因数μ,将物块放在水平桌面的最右端,在桌面最右端正上方O点处用悬线悬挂一个小球。①先将小球向右拉至与悬点O等高的位置,由静止释放小球,小球下落后恰好能沿水平向左的方向撞击物块,物块被撞击后,在桌面上向左最远滑到Q点,用刻度尺测量出Q点到桌面最右端的距离s .②再将物块放回桌面的最右端,将小球向左拉至与悬点O等高的位置,由静止释放小球,小球下落后恰好能沿水平向右的方向撞击物块,物块被撞击后从桌面上飞出,落点为P,测出桌面到水平地面的高度h,再测出P点到N点(桌面最右端M点在水平地面的投影)的距离x。.‎ ‎（1）要测量物块与桌面间的动摩擦因数,则( )‎ A.需要测量物块的质量m B.需要测量小球的质量m0‎ C.需要测量物块的质量m和小球的质量m0‎ D.不需要测量物块的质量m和小球的质量m0‎ ‎（2）根据测得的物理量算出动摩擦因数的表达式为μ=____________;‎ ‎（3）若将小球向左拉时,小球释放的位置比悬点O略高,则测得的动摩擦因数与实际值相比____________(选填“偏大”或“偏小”）。‎ 四．计算题（15题9分，16题12分，17题17分，全部3题，共38分）‎ ‎15.（9分）在倾角为α的光滑斜面上，放置一根通有电流I，长为L，质量为m的导体棒，如图所示，求：‎ ‎(1) 当棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。‎ ‎(2)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。‎ ‎16.（12分）质量为m、长为L的长木板静止在光滑水平面上，质量也为m的小滑块(可看做质点)，放在长木板的左端，滑块与木板间的动摩擦因数为μ，如图所示。现给小滑块一个水平向右的拉力F，当F取不同值时求解下列问题．(重力加速度为g)‎ ‎（1）要使滑块在木板上发生相对滑动，F至少为多大；‎ ‎（2）当F＝3μmg时，经多长时间，可使滑块滑至木板的最右端．‎ B C R D N P E a b ‎17.（17分）如图所示，竖直平面内有半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道与长CD = 2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=40N/C，方向竖直向上，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向垂直纸面向外。两个质量均为m=2.0×10－6kg的小球a和b，a球不带电，b球带q=1.0×10－6C的正电，并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到D点与b球发生正碰，碰撞时间极短，碰后两球粘合成一体飞入复合场中，最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg，DP =2DN，取g=10m/s2. a、b均可作为质点。（结果保留三位有效数字）求：‎ ‎（1）小球在C点对轨道的压力大小 ‎（2）小球a与b相碰后瞬间速度的大小v ‎（3）水平面离地面的高度h ‎2020学年度下学期“4+ N”联合体期末联考 高二 物理参考答案 2020.6‎ 一．选择题（每题4分，多选部分分2分，共48分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎*9‎ ‎*10‎ ‎*11‎ ‎*12‎ C A B A D C C A AC BD AC AB ‎1.C解析：氢原子辐射一个光子后，即为从高能级向低能级跃迁。 电子绕核运动的半径变小，电场力做正功，氢原子的电势能减小，核外电子的动能增大，由能量守恒可知，氢原子的能量减小。错误的是C ‎2．A解析：弹簧的弹力与F平衡，大小为2N ，由F弹=Kx,该弹簧的劲度系数为100N/m ‎3.B解：根据题意，由右手螺旋定则知b与d导线电流产生磁场正好相互抵消，而a与c导线产生磁场正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，根据左手定则可知，它所受洛伦兹力的方向向下。B正确，ACD错误。（利用“同向电流相吸，反向电流相斥”更便捷）‎ ‎4.A解析：物体静止平衡，所受合力为零；如图，把F沿斜面向上和垂直于斜面向下分解，随着F增大，所受斜面摩擦力先减后增，某时可能变为零；所受斜面弹力一直逐渐变大；‎ 所受斜面作用力逐渐变大,大小等于(（mg）2+F2)1/2‎ ‎5.D解析：质点先向负方向作匀减速直线运动，后向正方向作匀加速直线运动，加速度大小方向始终不变；2s末速度为零，加速度不为零；4s内的位移为零，路程不为零，平均速度为零，平均速率不为零。D正确。‎ ‎6.C解析：设绳子与竖直方向的夹角为θ，A做匀速直线运动,故A在竖直方向上受到的合力为零,有Fcosθ=mg,θ增大,则F增大.物块A沿绳子方向的分速度V1=Vcosθ,则拉力的功率,拉力的功率不变.故C正确，A、B、D错误.‎ ‎7.C解析：线圈周期为4x10-2s,转动频率为25HZ, 在0.01末穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化最快,电动势最大；通过线圈的电流最大值为Im=Em/(R+r)=10A;伏特表的示数为有效值，UR=45√2 V ，选C正确。‎ ‎8.A解析：由，知，A正确; 出发时速度最大，E=BLV,故BLV，B错；由于导体棒要克服安培力做功，故v>v1，C错；在整个过程中克服安培力所做的功等于整个回路(R+r)产生的焦耳热,D错误。‎ ‎9.AC 解析：沿ac方向射入的粒子在磁场中运动的时间为其圆周运动周期的1/4，可知粒子在磁场中运动的轨道半径为R，轨迹对应圆心角为900（圆形磁场中，射向圆心方向的带电粒子射出磁场时速度反向延长线必过圆心,tac=T/4，T=2πR/V），如图，沿ab方向射入的粒子在磁场中对应的圆心角为1200，运动的时间为t=T/3=2πR/3V .‎ ‎10.BD 解析：当两分子之间的距离大于平衡位置时，两分子间距离减小的过程中，分子势能减小，A错误；单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B正确；绝热压缩气体，外界对气体做功，气体内能增加，C错误；等容过程中吸收的热量仅仅增加为内能，而等压升温的过程中体积增大，对外做功，吸收的热量转化为内能和对外做功，所以一定质量的理想气体升高相同的温度，其等容过程中吸收的热量小于等压过程吸收的热量，D正确．‎ ‎11. AC解析：由V-t图象可知，物体先加速后与传送带共速，故V0=4m/s ，‎ 图像围成的面积即等于位移的大小， PQ的距离 L=(10-2)×4+4×2/2 m= 36m 物体加速过程，μmg = ma ， a = △v/△t = 2m/s2 ， μ= 0.2‎ ‎12 .AB 解析：A、“珞珈一号”角速度：ω＝＝，“珞珈一号”周期：T＝t，‎ 万有引力提供向心力：GMm/R2＝m(2π/T)2R，解得地球质量：M＝，故A正确；‎ B、轨道越高，需要的发射速度越大，质量相等条件下的机械能越大，所以a的机械能小于卫星b的机械能。故B正确。‎ C、让卫星c加速，所需的向心力增大，由于万有引力小于所需的向心力，卫星c会做离心运动，离开原轨道，所以不能与b实现对接，故C错误 D、b、c在地球的同步轨道上，所以卫星b、c和地球具有相同的周期和角速度。‎ 由万有引力提供向心力，即═mω2rω＝ ,a距离地球表面的高度为R，所以卫星a的角速度ωa＝ ,此时a、b恰好相距最近，到卫星a和b下一次相距最近，（ωa﹣ω）t＝2π ,联立可得：t＝，(排除法：a、b周期不同，故不可能再转一个周期后相距最近)故D错误；‎ ‎13. （6分）答案：（1）< （2）b （3）b 解析:由闭合电路欧姆定律可知,U=E-Ir,U-I图像中,斜率对应电源内阻r,r=△U/△I,纵轴上的截距即为电源电动势E,接入电路R的实际消耗功率p应由U-I图像中两条图线的交点的数值来确定.‎ ‎14. （8分）答案：（1）D （2） （3）偏大 解析：由动能定理有,可得,由物块做平抛运动得,联立得,与物块、小球的质量无关,因此选D。若将小球向左拉时,小球释放的位置比悬点O略高,则使得碰撞后物块的初速度增大,即x的测量值偏大,测得的动摩擦因数比实际值大。‎ ‎15.（9分）解：（1）mg=BIL……（2分），B=mg/IL…（1分）,‎ 由左手定则知，B的方向应水平向左……（1分）.‎ ‎(2)静止平衡时，沿斜面向上的安培力最小，‎ 有BIL=mgsinα …（3分）‎ B= mgsinα/IL…(1分),‎ 由左手定则知：B的方向垂直斜面向上 …(1分)‎ ‎16.（12分）解：‎ ‎（1）当滑块和木板没有发生相对滑动时对滑块、木板整体有：F＝2ma …（2分）‎ 当滑块与木板间摩擦力达最大静摩擦力时，对木板有：μmg＝ma ……（2分）‎ 联立解得：F＝2μmg ……（1分）‎ ‎（2）设滑块、木板的加速度分别为a1、a2 ，由牛顿运动定律得：‎ ‎ ……（2分）‎ ‎ ……（1分） 解得：‎ 设经t时间，滑块滑到木板的最右端，物对板的位移为L，‎ ‎　 ……（2分） 联立解得： ……（2分）‎ ‎17解：（1）对小球由a到c : mgR = mVc2/2 , （2分）‎ 小球在C点: FN-mg= mVc2/R（2分），FN =3mg=6.0×10－5N （1分）‎ 小球在C点对轨道的压力大小F,N = FN = 6.0×10－5N （1分）‎ ‎（2）设a球到D点时的速度为vD，从释放至D点，‎ 根据动能定理： mgR-f.CD = mvD2/2 - 0 （3分，分段求亦可）‎ 对a、b球，碰撞过程动量守恒： mvD = 2mv （2分）‎ 解得：v = 1.73 m/s （1分）‎ ‎（3）两球进入复合场后，由计算可知Eq = 2mg，‎ 两球在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动轨迹示意图如右图所示 洛仑兹力提供向心力qBv = 2mv2/r ,r = 6.92m（3分）‎ 由DP =2DN，依图由几何知识可知：‎ ‎∠NDP=600,△ODP为等边三角形， r = 2h　 （1分）‎ 解得 ：h = 3.46m　 （1分） ‎