广东省茂名市2020-2021学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2021-07-12 类型：期末考试

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一、单选题

1. 如图所示为一玩具飞机运动的 $v - t$ 图象，规定竖直向上为速度的正方向，下列说法正确的是（　　）

A、0～5s内和15～20s内玩具飞机的运动方向相反 B、0～5s内和15～20s内玩具飞机的加速度相同 C、5～15s内玩具飞机在空中处于悬停状态 D、15～20s内玩具飞机处于失重状态

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2. 2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，标志着我国全面掌握无人地月往返系列技术。2020年12月12日，嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施了第一次月地转移，如图所示，组合体自近月点。由圆轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，开启了回家之旅，下列说法正确的是（　　）

A、组合体在A点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火减速 B、组合体在轨道Ⅰ上的运行周期大于在轨道Ⅱ上的运行周期 C、组合体在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能 D、在相等时间内组合体与月心的连线在轨道Ⅰ上扫过的面积与在轨道Ⅱ上扫过的面积一定相等

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3. 如图所示为一火灾报警系统原理图， $R_{1}$ 为一定值电阻， $R_{2}$ 为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想交流电表。已知a、b两端电压有效值保持不变，则当 $R_{2}$ 所在处出现火情时，下列说法正确的是（　　）

A、电流表和电压表的示数均增大 B、电流表和电压表的示数均减小 C、电流表的示数增大，电压表的示数减小 D、电流表的示数减小，电压表的示数增大

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4. 擦黑板是同学们的日常活动。如图所示，某学校教室内的黑板面为竖直平面，一同学对黑板擦施加斜向上的推力F时，黑板擦静止在黑板面上，现增大推力F而不改变其方向，黑板擦仍处于静止状态，下列说法正确的是（　　）

A、黑板擦受到的合力可能增大 B、黑板对黑板擦的弹力一定增大 C、黑板对黑板擦的摩擦力一定增大 D、黑板对黑板擦的摩擦力一定减小

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5. 我国海军现已形成“辽宁舰”和“山东舰”双航母战斗群，为进一步提升战力，科研工作者正在积极探索隐身无人攻击机上舰这一课题。假设一质量为m的隐身无人攻击机在陆地专用跑道上由静止开始匀加速滑行，滑行过程中所受阻力为其重力的k倍，当滑行距离为L时达到速度 $v_{0}$ 。已知重力加速度为g，则此时无人攻击机发动机的功率为（　　）

A、 $\frac{m v_{0}^{3}}{2 L}$ B、 $k m g v_{0}$ C、 $(k g L + v_{0}^{2}) \frac{m v_{0}}{2 L}$ D、 $(2 k g L + v_{0}^{2}) \frac{m v_{0}}{2 L}$

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6. 如图所示，空间存在着匀强电场，其场强方向与边长为a的等边 $△ A B C$ 所在的平面平行。一个质量为m、带电量为 $q (q > 0)$ 的粒子仅在电场力的作用下运动，依次通过三角形的三个顶点A、B、C时的速度大小分别为 $v_{0}$ 、 $\frac{\sqrt{13}}{13} v_{0}$ 、 $v_{0}$ ，则该电场的电场强度大小为（　　）

A、 $\frac{6 m v_{0}^{2}}{13 q a}$ B、 $\frac{12 m v_{0}^{2}}{13 q a}$ C、 $\frac{4 \sqrt{3} m v_{0}^{2}}{13 q a}$ D、 $\frac{8 \sqrt{3} m v_{0}^{2}}{13 q a}$

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7. 如图所示，纸面内两个宽度均为a的区域内存在着方向相反、磁感应强度大小相等的匀强磁场，纸面内一个边长为 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} a$ 的等边三角形闭合金属线框水平向右匀速通过两个磁场区域。已知运动过程中线框的BC边始终与虚线边界平行，若规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则从线框的A点进入磁场开始，线框中的感应电流i随线框移动距离x变化的i-x图象正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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二、多选题

8. 实现核电池小型化、安全可控化一直是人类追求的目标，玉兔二号月球车就是采用核电池来提供能量的，其原理是将放射性同位素衰变时放出的载能粒子，通过换能器转变为电能。玉兔二号月球车核电池的放射源是 $_{94}^{238} Pu$ ，其衰变方程为 $_{94}^{238} Pu \to X +_{2}^{4} He$ ，钚238的半衰期为88年。已知钚238、α粒子、X的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 、 $m_{3}$ ，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　）

A、温度升高钚238的半衰期缩短 B、X的质子数为142 C、一个钚 $_{94}^{238} Pu$ 衰变成X，释放的核能为 $(m_{1} - m_{2} - m_{3}) c^{2}$ D、经过176年后，核电池内剩余钚238的质量变为初始质量的 $\frac{1}{4}$

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9. 如图所示，某运动员练习射箭时，站在同一位置先后水平射出两只相同的箭，射中箭靶上同一竖直线上两点，A箭与竖直方向的夹角为 $α = 60^{\circ}$ ，B箭与竖直方向的夹角为 $β = 30^{\circ}$ 。已知箭飞行时，箭头的指向与箭的运动方向相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、A，B两箭的初速度大小之比为 $\sqrt{3} ： 1$ B、A，B两箭运动的时间之比为1：3 C、A，B两箭下落的高度之比为1：3 D、A，B两箭动量的增量之比为 $\sqrt{3} ： 1$

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10. 传送带广泛应用于车站、机场、工厂等场所。如图所示，倾斜的传送带正以恒定速率 $v_{1} = 4 m/s$ 沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°，一质量为1kg的物块（可视为质点）以初速度 $v_{0} = 12m/s$ 从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，到达传送带顶部时速度恰好为0。已知物块与传送带间的动摩擦因数为 $μ = 0.25$ ， $\sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $\cos 37^{\circ} = 0.8$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，在物块从传送带底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、传送带一直对物块做负功 B、物块的运动时间为2s C、物块的加速度大小恒为 ${8m/s}^{2}$ D、物块与传送带之间因摩擦产生的内能为12J

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三、实验题

11. 某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨装置验证动量守恒定律和机械能守恒定律。在气垫导轨上安装了两个光电门1、2。滑块1、2（包括遮光条）的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ ，两遮光条的宽度d相等。

(1)、用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，其读数为 $d =$ mm。

(2)、实验时要调节气垫导轨水平。接通气源，不放滑块2，轻推滑块1，如果滑块1经过两个光电门的时间，则表明气垫导轨已调整至水平状态。

(3)、把滑块2静止放在气垫导轨的中间，推动滑块1使其运动起来去碰撞滑块2。滑块1通过光电门1的遮光时间为 $t_{1}$ ，反弹后再次通过光电门1的遮光时间为 $t_{2}$ ，滑块2通过光电门2的遮光时间为 $t_{3}$ 。若两滑块碰撞过程动量守恒，则关系式成立；若还要验证两滑块碰撞过程中机械能守恒，则还需验证关系式成立。

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12. 某同学想要准确测量一阻值约为2 $kΩ$ 的电阻 $R_{x}$ 的阻值，实验室还提供了下列器材：
A．电流表 $A_{1}$ （量程为500 $μA$ ，内阻 $r_{1} = 1kΩ$ ）

B．电流表 $A_{2}$ （量程为1.5mA）

C．滑动变阻器 $R_{1}$ （0～20Ω）

D．滑动变阻器 $R_{2}$ （0～2000Ω）

E．电阻箱 $R_{0}$ （0～9999Ω）

F．电源（电动势 $E = 3 V$ ，内阻可以忽略）

G．开关

H．导线若干

(1)、某同学用如图所示电路图测电阻 $R_{x}$ 的阻值，为尽可能获取多组数据和操作方便，滑动变阻器应选择（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）；为将电流表 $A_{1}$ 改装成量程为3V的电压表，需要将电阻箱 $R_{0}$ 的阻值调为Ω。

(2)、如图所示为本实验的部分连线的实物图，请用笔画线代替导线将其连接成完整电路。

(3)、按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 的示数 $I_{1}$ 和 $I_{2}$ ，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据，并作出 $I_{1} - I_{2}$ 图线如图所示，则该待测电阻阻值为 $R_{x} =$ $kΩ$ （结果保留两位有效数字）。

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四、解答题

13. 2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京市和张家口市举行，跳台滑雪是其中颇具观赏性的项目之一。如图所示，倾角为 $θ = 37^{\circ}$ 、长为 $L = 40 m$ 的助滑直道AB与弯曲滑道BC平滑连接，滑道BC高 $h = 15 m$ 。运动员从。处由静止开始自由下滑，到达C点时速度大小为 $v_{C} = 25 m/s$ 。已知运动员连同滑板的质量为 $m = 60 kg$ ，滑板与直滑道AB间的动摩擦因数为 $μ = 0.125$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $\cos 37^{\circ} = 0.8$ ，求：

(1)、运动员在直滑道AB上运动的加速度大小和到达B点时的速度大小；

(2)、运动员从B点运动到C点的过程中克服阻力所做的功。

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14. 如图所示，在xOy面内，第一象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，第二象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。现有一个质量为m、带电量为 $- q$ 的粒子从x轴上的A点以初速度 $v_{0}$ 沿y轴正方向射入电场，经电场偏转后，沿着与y轴正方向成30°角的方向进入磁场，粒子恰好未从x轴上射出磁场。已知O、A两点间的距离为L，不计粒子的重力，求：

(1)、匀强电场的电场强度E的大小；

(2)、匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)、粒子从A点开始到第二次通过y轴所用的时间t。

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15. 如图所示，内径相同的细玻璃管竖直放置在空气中，用水银封闭了两部分气体A、B，稳定时，A部分气体长度为24cm，管内各液面高度差分别为 $h_{1} = 8 cm$ 、 $h_{2} = 4 cm$ 。已知环境温度恒为 $27^{\circ} C$ ，大气压强为76cmHg。

(1)、求A部分气体的压强；

(2)、现从玻璃管开口处缓缓注入水银，使A中水银面与B中左侧水银面相平，求右侧两管中水银面的高度差。

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16. 如图所示，半圆形玻璃砖ACB的圆心为O，半径为R，C为半圆弧的中点，D为直径AB上的一点且 $O D = \frac{\sqrt{3}}{3} R$ ，一条与AB夹角为45°的光线从D点射入玻璃砖，光线经玻璃砖折射后恰好从C点射出。已知光在真空中的传播速度为c，求：

(1)、玻璃砖的折射率；

(2)、光从D点传播到C点所需的时间。

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五、填空题

17. 如图所示为某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气。多次充气后按下按柄B，打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴喷出。若储气室内的气体可视为理想气体，在喷水过程中其温度保持不变，则在喷水过程中，储气室内的气体将从周围（填“放出”或“吸收”）热量，储气室内气体的压强将（填“增大”“不变”或“减小”）。

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18. 如图甲所示，摆球在竖直平面内做简谐运动，通过力传感器测量摆线拉力F，F的大小随时间t的变化规律如图乙所示，已知当地重力加速度为g，若数值上取 $π^{2} = g$ ，则单摆运动的周期为T=s，单摆的摆长为L=m。

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