广西北海市2020-2021学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2021-07-23 类型：期末考试

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一、单选题

1. 娱乐场中小朋友从滑梯上方由静止下滑到底端的过程，重力做功大小为W_G ，克服摩擦力做功大小为W_f ，动能变化量大小为ΔE_k（ΔE_k > 0），则下列关系一定成立的是（）

A、W_G > W_f B、W_G < ΔE_k C、ΔE_k > W_f D、W_G - W_f < ΔE_k

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2. 如图所示， $P$ 、 $Q$ 两点在同一竖直线上， $P$ 点在 $Q$ 点上方，在 $P$ 点以水平速度 $v_{1}$ 抛出一个小球，从 $Q$ 点以水平速度 $v_{2}$ 抛出另一个小球，结果两球能在空中相遇，则下列判断正确的是（　　）

A、两球同时抛出 B、 $Q$ 点的球先抛出 C、 $v_{1} > v_{2}$ D、 $v_{1} < v_{2}$

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3. 如图为氢原子能级图，大量处于 $n = 4$ 激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。则下列说法正确的是（　　）

A、跃迁时共发出4种频率的光 B、跃迁时共发出12种频率的光 C、从 $n = 4$ 能级跃进至 $n = 1$ 能级，辐射出的光频率最大 D、从 $n = 4$ 能级跃进至 $n = 1$ 能级，辐射出的光波长最大

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4. a、b两颗卫星均绕地球做圆周运动，a是高轨道卫星，b是低轨道卫星，则下列判断正确的是（　　）

A、a受到的地球引力小于b受到的地球引力 B、a的速度变化比b的速度变化慢 C、a的机械能大于b的机械能 D、a的动能小于b的动能

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5. 一细绳穿过一光滑、固定的竖直细管，两端分别拴着质量为 $m$ 和 $M$ 的小球A和B。当小球A绕着中心轴匀速转动时，A球摆开某一角度，此时A球到上管口的绳长为 $L$ ，如图所示。细管的半径可以忽略，重力加速度为 $g$ 。则下列说法正确的是（　　）

A、A球匀速圆周运动的向心力大小为 $M g$ B、A球运动的周期为 $π \sqrt{\frac{m L}{M g}}$ C、若A球角速度加倍，则B球应下降 D、若A球角速度加倍，A球的向心加速度也加倍

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6. 如图所示，三角形ABC为等腰三角形，处在匀强电场中，电场线与三角形平面平行，∠A=120°，A、B、C三点的电势分别为1V、3V、-3V，BC长为10 $\sqrt{3}$ m，则匀强电场的电场强度（　　）

A、大小为 $\frac{2}{5}$ V/m，方向与AC平行 B、大小为 $\frac{\sqrt{3}}{5}$ V/m，方向与BC平行 C、大小为 $\frac{1}{5}$ V/m，方向与AB平行 D、大小为 $\frac{\sqrt{3}}{10}$ V/m，方向与AB平行

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二、多选题

7. 甲、乙两车在一平直路面上做匀变速直线运动，其速度与时间的关系图象如图。 $t = 0$ 时刻，乙车在甲车前方 $15 m$ 处。则下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 4 s$ 时刻，甲车刚好追上乙车 B、 $t = 2 s$ 时刻，甲车刚好追上乙车 C、乙车的加速度大小大于甲车的加速度大小 D、 $0 \sim 4 s$ 过程中甲、乙两车之间的距离先减小后增大

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8. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属轨道与水平面成 $θ$ 角倾斜放置，导轨间距为 $L$ ，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场。一质量为 $m$ 的金属杆 $a b$ 垂直导轨放置，当金属杆中通有从 $a$ 到 $b$ 的恒定电流 $I$ 时，金属杆 $a b$ 刚好静止，则（　　）

A、磁场方向垂直导轨平面向上 B、磁感应强度的大小等于 $\frac{m g \tan θ}{I L}$ C、金属杆 $a b$ 所受安培力的大小等于 $m g \sin θ$ D、金属杆 $a b$ 所受安培力的方向平行导轨向上

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9. 如图所示，一匝数为 $N$ 、边长为 $L$ 的正方形线框置于水平向右的匀强磁场中，外电路通过电刷与正方形线框相连，已知磁场的磁感应强度为 $B$ ，外接电阻的阻值为 $R$ 、线框的电阻为 $r$ 。现让线框由图示位置以恒定的角速度 $ω$ 沿图示方向匀速转动。则下列说法正确的是（　　）

A、线框由图示位置转过180°时，流过定值电阻的电流方向由下向上 B、图示位置，电压表的示数为0 C、在 $1 s$ 的时间内，定值电阻上产生的焦耳热为 $\frac{N^{2} B^{2} L^{4} ω^{2} R}{2 {(R + r)}^{2}}$ D、线框由图示位置转过90°的过程中，流过定值电阻的电荷量为 $\frac{N B L^{2}}{R + r}$

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10. 如图甲所示，导体棒 $M N$ 置于水平导轨上， $P Q M N$ 所围的面积为 $S$ ， $P Q$ 之间有阻值为 $R$ 的电阻，不计R导轨和导体棒的电阻，规定磁感应强度的方向竖直向上为正。在 $0 \sim 2 t_{0}$ 时间内，磁感应强度的变化情况如甲图乙所示，导体棒 $M N$ 始终处于静止状态。则下列说法正确的是（　　）

A、在 $0 \sim t_{0}$ 和 $t_{0} \sim 2 t_{0}$ 时间内，导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同 B、在 $0 \sim t_{0}$ 时间内，穿过导体棒的电流方向为由 $N$ 到 $M$ C、在 $t_{0} \sim 2 t_{0}$ 时间内，通过电阻 $R$ 的电流大小为 $\frac{S B_{0}}{R t_{0}}$ D、在 $0 \sim t_{0}$ 时间内，通过电阻 $R$ 的电荷量为 $\frac{S B_{0}}{R}$

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11. 下列说法正确的是（）

A、一定质量的理想气体等温膨胀，则该气体对外界做功但内能不变 B、气体在等压变化过程中，随温度升高，单位时间内单位面积上气体分子碰撞器壁的次数减少 C、一定量的100℃的水变成100℃的水蒸气需要加热，是因为要减小分子势能 D、当液体与空气接触时，液体表层分子的势能比液体内部分子的势能小 E、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压，水蒸发得越慢

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三、实验题

12. 某同学为了验证平行四边形定则，进行了如下的操作：

①将白纸用四个图钉固定在长木板上，并将长木板置于水平的桌面上；

②用两个完全相同的弹簧测力计拉橡皮筋，使结点到达图中的 $O$ 点，如图甲，同时记录两拉力的方向和弹簧测力计的读数 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ；

③改用一个弹簧测力计拉橡皮筋，使结点仍到达图中 $O$ 点，如图乙，同时记录拉力的方向和弹簧测力计的读数 $F$ ；

④在白纸上用尺子和笔作图，作出 $F_{1}$ 与 $F_{2}$ 的合力 $F^{'}$ 。

根据你的经验回答下列问题：

(1)、关于对实验的操作下列说法正确的是___________。

A、实验时应选用弹性好的橡皮筋，弹簧测力计的读数适当大些 B、用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，两细绳套的夹角必须大于90° C、实验时，没有必要保证弹簧测力计必须与木板平行，但读数时一定要正视弹簧测力计 D、记录弹簧测力计的方向时，应在细绳上找出间隔较远的两点

(2)、（填“F”或“F’”）一定与 $O A$ 在同一条直线上；

(3)、本实验涉及到的物理方法是___________。

A、控制变量法 B、等效替代法 C、倍增法 D、理想实验法

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13. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。

(1)、如图甲所示，先用多用电表“ $\times 1 Ω$ ”挡粗测其电阻 $R =$ $Ω$ ，然后用图乙的螺旋测微器测其直径 $d =$ $mm$ ，再用毫米刻度尺测其长度为 $L$ 。

(2)、为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表 $V$ （量程 $3 V$ ，内阻约为 $15 kΩ$ ；量程 $15 V$ ，内阻约为 $75 kΩ$ ）

B．电流表 $A$ （量程 $0.6 A$ ，内阻约为 $1 Ω$ ；量程 $3 A$ ，内阻约为 $0.2 Ω$ ）

C．滑动变阻器 $R_{1}$ （ $0 \sim 5 Ω$ ， $2 A$ ）

D．滑动变阻器 $R_{2}$ （ $0 \sim 2000 Ω$ ， $0.1 A$ ）

E． $1.5 V$ 的干电池两节，内阻不能忽略

F．电阻箱

G．开关 $S$ ，导线若干

为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）

(3)、请在方框内设计最合理的电路图。

(4)、通过移动滑动变阻器测得多组电压 $U$ 和电流 $I$ 的值，并以 $U$ 为纵轴、 $I$ 为横轴建立 $U - I$ 图象，作出一条过原点的倾斜直线，若斜率大小为 $k$ ，则该金属丝电阻率 $ρ =$ （用题中相关字母表示）。

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四、解答题

14. 如图所示，一足够长，倾角为 $α = 37 °$ 的斜面固定在水平地面上，有一可看成质点质量为 $4 kg$ 的滑块 $M$ 在斜面上的 $B$ 点静止，滑块 $M$ 与斜面的动摩擦因数处处相等且为 $μ = 0.8$ 。另一质量为 $2 kg$ 的滑块 $m$ （下表面光滑）从离 $B$ 点距离为 $d = \frac{25}{3} m$ 且在 $B$ 点上方的 $A$ 点由静止下滑，之后两滑块发生碰撞（碰撞时间极短），若碰后分离且 $M$ 的速率是 $m$ 的2倍，碰后两者速度方向均沿斜面向下，已知重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。求：（不考虑多次碰撞）

(1)、碰前瞬间 $m$ 的速度及碰后瞬间 $M$ 的速度；

(2)、此次碰撞过程中损失的机械能。

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15. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，y轴与x=d之间，有沿x轴正向的匀强电场，在第二象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在x轴上P（-d，0）点，沿y轴正向发射一个质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，粒子的速度大小为v_o ，粒子刚好从坐标原点O射出磁场；若只增大粒子的发射速度大小，使粒子垂直y轴射出磁场，结果粒子在电场中运动 $\frac{1}{2}$ d的距离，速度为零，不计粒子的重力，求：

(1)、匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)、匀强电场的电场强度大小；

(3)、继续增大粒子的发射速度大小，要使粒子不能从x=d射出电场，粒子的发射速度最大为多少。

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16. 一个水平放置的固定汽缸，被两个挡板隔成1室和2室，挡板A固定不动，导热良好，挡板B和汽缸壁绝热良好，开始每室内理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，现在把B缓慢向右移动到2室体积为2V，压强变为 $\frac{p}{4}$ 。求：

①稳定后两室气体的温度；

②稳定后1室气体的压强。

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17. 宽度为 $d$ 的平行玻璃砖，一束单色光从上表面 $O$ 点以 $θ = 60 °$ 的入射角射入，玻璃砖的折射率为 $n = \sqrt{3}$ 。（已知光在真空中传播速度为 $c$ ）

①画出单色光从射入到射出的光路图；

②求该单色光在玻璃砖中折射角的大小及时间。

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五、填空题

18. 一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。

①与图（b）相同的振动图象可能是点（填“P”或“Q”）；

②从图（a）示位置开始先到达波谷位置（填“P”或“Q”）；

③在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的（填“大”或“小”）。

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