山东省青岛胶州市2020-2021学年高二下学期物理期末考试试卷
试卷更新日期：2021-08-20 类型：期末考试
一、单选题
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1. 传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同，电热水壶有水烧干自动断电装置，电热水壶内实现这一功能的传感器是（ ）A、力传感器 B、温度传感器 C、声传感器 D、光传感器2. 中国的“人造太阳”，又称东方超环，全称是全超导托卡马克核聚变实验装置，是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。2021年5月28日，中国的“人造太阳”实现了可重复的1.2亿度101秒等离子体运行，刷新了世界纪录。所谓“人造太阳”，就是在地球上模拟太阳内部发生的核聚变反应，为人类提供源源不断的清洁能源。其内部发生的一种核聚变反应方程为 ，下列说法正确的是（ ）
A、反应产物X为 B、核聚变后的产物X比结合能小于 的比结合能 C、可控的人工轻核聚变与核裂变相比更为安全、清洁 D、要实现核聚变，需要将轻核加热到很高的温度，使它们具有足够的动能克服核力作用而碰撞结合在一起3. 随着我国经济发展水平的提高，高层住宅越来越多，通常高层住宅的层高为3m，电梯是高层住宅必须的配套设备。若取竖直向上方向为正方向，小明某次从地面1层乘电梯回家的速度随时间变化如图所示，根据图像可推断，小明家住的楼层是（ ）
A、6 B、9 C、12 D、154. 北京时间2021年6月17日9时22分，长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将神舟十二号载人飞船送入离地高度390公里的近圆对接轨道。15 时54分，载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船-起构成三舱（船）组合体，整个交会对接过程历时约6.5小时。下列说法正确的是（ ）A、载人飞船轨道离地高度390公里是指飞船从发射到进入轨道的 B、载人飞船与天和核心舱交会对接过程中飞船可以视为质点 C、飞船内航天员刘伯明抛出的笔在自由旋转，这可能是发生在飞船加速上升过程中 D、火箭点火加速上升过程中喷出气体对火箭的作用力大于火箭的重力5. 氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间，下列说法正确的是（ ）
A、一个氢原子从n=4能级向基态跃迁时，可能发出2种不同频率的光 B、处于基态的氢原子可以吸收一个能量为12eV的光子跃迁到n=3能级 C、氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，会发出可见光 D、处于基态的氢原子不能吸收一个具有14eV能量的光子6. 如图所示为我国首个自主研发的大飞机C919，预计可在今年年底取得适航证。在某次试飞时，飞机着陆减速滑跑过程沿直线运动，加速度逐渐减小。已知飞机从着陆到停下来所用时间为t，沿直线滑行距离为x。下列关于飞机着陆时速度v的表达式正确的是（ ）
A、 B、 C、 D、7. 如图，自动洗衣机洗衣缸的底部与竖直均匀细管相通，细管上部封闭，并与压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的上升，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭，这样就可以自动控制进水量。已知刚进水时细管中被封闭空气柱长度为50cm，大气压强p0= 1.0×105Pa，水的密度ρ= 1.0×103kg/m3 ， 重力加速度g= 10m/s2。某次洗衣选择的档位，当细管中空气压强达1.02×105Pa时压力传感器就会关闭洗衣机进水阀门，此时洗衣缸内水位高度约为（ ）
A、20cm B、21cm C、23cm D、24cm8. 如图，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过 时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角。现只改变带电粒子的速度大小，仍从A点沿原方向射入磁场，粒子在磁场中的运动时间变为1.5 ， 不计粒子重力，则粒子的速度大小变为（ ）
A、 B、 C、 D、二、多选题
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9. 振荡电路在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有广泛应用。在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场及电容器中的电场如图所示，在该时刻，下列说法正确的是（ ）
A、电容器极板上的电荷量正在增大 B、电路中的电流正在增大 C、线圈中感应电动势正在增大 D、振荡电路中电场能正在向磁场能转化10. 一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图示。已知c→a过程曲线是双曲线的一部分， 三个状态的坐标分别为a（V0 ， 2p0）、b（2V0 ， 2p0）、 c（2V0 ， p0）。下列说法正确的是（ ）
A、c→a过程气体压强变大的微观原因是气体分子的平均动能变大 B、全程气体对外做的功比外界对气体做的功多，且大于 C、气体在a→b过程中吸收的热量大于b→c过程中放出的热量 D、气体在a→b过程中内能的增加量大于b→c过程中内能的减少量11. 如图，PQ为一段固定于水平面上的光滑圆弧导轨，圆弧的圆心为O，半径为L。空间存在垂直导轨平面，磁感应强度大小为B的匀强磁场。电阻为R的金属杆OA与导轨接触良好，图中电阻R1=R2=R，导轨电阻不计。现使OA杆以恒定角速度ω绕圆心O顺时针转动，在其转过 的过程中，下列说法正确的是（ ）
A、流过电阻R1的电流方向为P→R1→O B、AO两点间电势差为 C、流过OA的电荷量为 D、外力做的功为12. 如图甲，质量m=0.1kg、直径为0.4m、电阻为0.1Ω的闭合铜环静止在倾角θ= 37°的粗糙斜面上，CD为铜环的对称轴，CD以下部分的铜环处于匀强磁场中，磁感应强度B方向垂直斜面。以垂直斜面向下为磁场的正方向，B随时间t变化的图像如图乙，铜环始终保持静止，铜环与斜面间的滑动摩擦因数μ=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取π=3，下列说法正确的是（ ）
A、t=0.5s时铜环中有沿顺时针方向的感应电流（从上向下看） B、t=2s 时铜环不受安培力 C、t=2.5s时铜环受到大小为4.8×10-3N、沿斜面向上的安培力 D、1~3s内铜环受到的摩擦力逐渐减小三、实验题
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13. 某实验小组在“探究电磁感应现象中感应电流方向的影响因素”的实验中，以下是探究过程的一部分∶
(1)、如图甲，磁铁的N极向下运动时，电流表指针发生偏转。若要探究线圈中产生感应电流的方向，除了要知道线圈上导线的绕向外，还必须知道；(2)、如图乙，实验中发现闭合开关S时，接在B线圈上的电流表指针向右偏。闭合开关稳定后，若向右移动滑动变阻器触头，此过程中电流表指针向（选填“左”或“右”）偏转；以上做法都能产生感应电流，其本质原因是。14. 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如图甲所示的实验装置，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺设置在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，测出弹簧相应的总长度，每只钩码的质量都是10g。实验数据见下表。（g取10 N/kg）钩码质量m/g
0
10
20
30
40
50
弹簧总长度l/cm
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
弹力大小F/N
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)、关于本实验，下列说法正确的是___________。A、悬吊钩码时，应在钩码静止后再读数 B、应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 C、在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 D、在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度(2)、根据上述实验数据，在图乙所示的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的关系图像 ， 并求出该弹簧的劲度系数k= N/m；(3)、一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力和弹簧长度的图像如图丙所示。下列表述正确的是（______）A、a的原长比b的短 B、a的劲度系数比b的小 C、a的劲度系数比b的大 D、测得的弹力与弹簧的长度成正比四、解答题
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15. 如图，匝数N=50匝的矩形线圈abcd，面积S=0.1m2 ， 内阻不计，绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω= 100rad/s匀速转动，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，矩形线圈通过滑环E、F与理想变压器相连，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶4，副线圈所接电阻R= 200Ω，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，求∶
(1)、线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)、电阻R上消耗的功率。16. 一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方60m处有一警示牌，立即刹车。刹车过程中，汽车运动加速度随位移变化可简化为如图所示的图线。司机的反应时间t1=0.4s，在这段时间内汽车仍保持匀速行驶，x1~x2段位移为刹车系统的启动阶段，从x2位置开始，汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止。已知从x位置开始计时，汽车第1s内的位移为10.5m，第4s内的位移为1.5m。
(1)、求x2位置汽车的速度大小及此后的加速度大小；(2)、若x1~x2段位移大小为27m，求从司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离。17. 如图甲所示，两根完全相同的光滑导轨固定，两根长直导轨构成的平面与水平面成θ=37°，导轨两端均连接电阻，阻值R1=R2 = 4Ω，导轨间距L=0.5m。在导轨所在斜面的矩形区域M1P1、M2P2内分布有垂直斜面向上的磁场，磁场上下边界M1P1、M2P2的距离d=0.6m，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。t=0 时刻，在导轨斜面上与M1P1距离s=0.12m处，有一根阻值r=4Ω的金属棒ab垂直于导轨由静止释放，恰好匀速通过整个磁场区域。已知重力加速度g= 10m/s2 ， 导轨电阻不计。求∶
(1)、ab在磁场中运动的速度大小v；(2)、导体棒的质量；(3)、整个过程中电阻R1、R2 产生的焦耳热Q总。18. 如图，在竖直墙壁的左侧水平地面上放置一个边长为a、质量为M=4kg的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置半径R=0.5m、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止。球的球心为O，OC与竖直方向的夹角为θ，正方体的边长a>R，正方体与水平地面的动摩擦因数μ=0.5.已知重力加速度g= 10m/s2 ， sin37°=0.6， cos37°=0.8， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)、若θ=37°、m=2kg，求正方体M受到地面的摩擦力大小；(2)、
若θ=37°，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，求光滑球质量的最大值；(3)、改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面BC到墙壁的距离小于某个值L时，无论球的质量是多少，球和正方体始终处于静止状态，且球没有落到地面，求L的值。