甘肃省平凉市泾川县2020-2021学年高二下学期物理期末统考试卷

试卷更新日期：2022-06-23 类型：期末考试

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一、单选题

1. 风洞是进行空气动力学实验的一种重要设备．一次检验飞机性能的风洞实验示意图如图所示，AB代表飞机模型的截面，OL是拉住飞机模型的绳．已知飞机模型重为G，当飞机模型静止在空中时，绳恰好水平，此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ，则作用于飞机模型上的风力大小为（）

A、 $\frac{G}{c o s θ}$ B、Gcos θ C、 $\frac{G}{s i n θ}$ D、Gsinθ

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2. 甲、乙两物体同向做匀变速直线运动，其运动的速度-时间图像如图所示， $t = 10 s$ 时两物体到达同一位置，下列说法正确的是（）

A、 $t = 0$ 时，乙物体在甲物体前25m处 B、 $t = 5 s$ 时，甲、乙两物体相距6.25m C、0~10s内甲、乙两物体的位移相同 D、 $t = 20 s$ 时，两物体会再次到达同一位置

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3. 在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示。已知变压器原、副线圈的匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 10 ： 1$ ，串联在原线圈电路中电流表 $A_{1}$ 的示数为1A，下列说法正确的是（）

A、电压表V的示数为20 $\sqrt{2}$ V B、变压器的输出功率为200W C、变压器输出端交流电的频率为100Hz D、电流表 $A_{2}$ 的示数为0.1A

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4. 2020年6月23日9时43分，我国在四川宜昌成功发射北斗三号收官之星，经过近8天的飞行，北斗卫星导航系统最后一颗组网卫星已于6月30日下午14时15分成功定点于距离地球36000公里的地球同步轨道，至此北斗三号30颗卫星成功组网，下面关于该卫星的说法错误的是（）

A、该卫星运行时线速度一定小于地球第一宇宙速度 B、该卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 C、我国发射第一颗人造地球卫星的周期是 $114 m i n$ ，比该卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比该卫星高 D、各国发射这种卫星所受万有引力可能不一样大

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5. 如图中虚线表示电场中的两条等势面电势分别为 $U_{1}$ 和 $U_{2}$ ，实线表示一带电粒子运动的轨迹，若粒子在P点时动能为 $E_{1}$ ，在Q点时动能为 $E_{2}$ ，则（）

A、 $E_{1} > E_{2}$ B、 $E_{1} < E_{2}$ C、 $U_{1} > U_{2}$ D、 $U_{1} < U_{2}$

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6. 下列关于布朗运动的说法中正确的是（）

A、布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动； B、布朗运动是指在显微镜下直接观察到的液体分子的无规则运动。 C、布朗运动是指液体分子的无规则运动； D、布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮固体颗粒的无规则运动；

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7. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（）

A、a粒子速率最大 B、c粒子速率最大 C、c粒子在磁场中运动时间最长 D、它们做圆周运动的周期 $T_{a} < T_{b} < T_{c}$

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8. 如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直则（）

A、A点和C点的电场强度相同 B、D点电场强度大小可能为0 C、将一正电荷q从A沿圆周移动到B，电势能不变 D、A，B，C，D四个点中B点电势最高

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二、多选题

9. 在距地面高为h，同时以相等初速度 $v_{0}$ 分别平抛、竖直上抛、竖直下抛三个质量均为m的物体，忽略空气阻力，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量 $Δ p$ ，有（　　）

A、竖直上抛的物体的 $Δ p$ 最大 B、平抛的物体的 $Δ p$ 最大 C、竖直下抛的物体的 $Δ p$ 最小 D、三者的 $Δ p$ 一样大

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10. 如图所示，两足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，在导轨所在平面内，分布磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。有一阻值为R的电阻接在M、P间，把一个有效阻值为 $\frac{R}{2}$ 的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，并在水平外力F作用下以速度v向右匀速运动，则下列说法错误的是（）

A、回路中的感应电流方向为P→R→M B、导体棒ab两点间的电压为BLv C、导体棒a端电势比b端高 D、水平外力F做的功等于电阻R产生的焦耳热

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三、实验题

11. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。（ $g = 10 m / s^{2}$ ）

(1)、关于该实验的操作，下列说法正确的是____。

A、必须用天平测出砂和砂桶的质量 B、一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C、应当先释放小车，再接通电源 D、需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带

(2)、本实验用的方法是。

(3)、由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图乙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力 $F_{f} =$ N。

(4)、小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为 $m / s^{2}$ 。

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12. 某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个、导线若干，实验原理如甲所示。

(1)、在图乙的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成其余电路的连接。

(2)、接通开关，多次改变电阻箱的阻值R，同时读出对应的电流表的示数I，并作记录，画出R－ $\frac{1}{I}$ 关系图线，如图丙所示。则图线斜率的物理意义是；若电流表内阻R_A＝0.1Ω，由图线求得电源的电动势E＝V，内阻r＝ $Ω$ 。

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四、解答题

13. 一质量为m的子弹以速度 $v_{0}$ 水平射入并穿过静置在光滑水平地面上的木块如图所示，已知木块的质量为M，子弹穿过木块的时间为t，木块对子弹的阻力恒为f。求：

(1)、子弹对木块的冲量大小及方向；

(2)、子弹穿过木块后，子弹和木块运动的速度。

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14. 导热性能良好的气缸内壁顶部有一固定卡环1，卡环1到气缸底部高度 $H = 20 c m$ ，在气缸中间有一个卡环2，卡环2到缸底的高度为 $h_{1} = 10 c m$ ，一个质量 $m = 0.5 k g$ 的活塞将一部分气体封闭在气缸内，气缸内壁光滑，活塞与气缸内壁气密性好，在活塞上放置质量 $m = 0.5 k g$ 的重物，静止时活塞对卡环2的压力刚好为零，已知大气压强 $p_{0} = 1 \times 1 0^{5} P a$ ，环境温度 $T_{0} = 300 K$ ，重力加速度g的大小取 $10 m / s^{2}$ ，活塞的截面积 $S = 5 c m^{2}$ ，不计卡环及活塞的厚度，求：

(1)、撤去重物，稳定后活塞离气缸底部的距离；

(2)、撤去重物稳定后，再缓慢升高环境的温度，当卡环1对活塞的作用力等于活塞重力的五分之一时，环境的温度。

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15. 如图所示，竖直放置的光滑金属导轨水平间距为1m，导轨下端接有阻值为R=1.5Ω的电阻，质量为 $m = 2 k g$ 、电阻为 $r = 0.5$ Ω的金属细杆ab与竖直悬挂的绝缘轻质弹簧相连，弹簧上端固定。整个装置处在磁感应强度大小为 $B = 2 T$ 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。现使细杆从弹簧处于原长位置由静止释放，向下运动距离为 $h = 0.8 m$ 时达到最大速度 $v_{m} = 3 m / s$ ，此时弹簧具有的弹性势能为 $E_{p} = 3$ J。导轨电阻忽略不计，细杆与导轨接触良好，重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、细杆达到最大速度 $v_{m}$ 时，通过R的电流大小I；

(2)、细杆达到最大速度 $v_{m}$ 时，弹簧的弹力大小F；

(3)、上述过程中，R上产生的焦耳热Q。

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16. 如图所示，在xOy坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第二象限内存在可调节的垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出）。一粒子源固定在x轴上M（L，0）点，沿y轴正方向释放出速度大小均为v₀的电子，电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限。已知电子的质量为m，电荷量为e，电场强度 $E = \frac{3 m v_{0}^{2}}{2 e L}$ ，不考虑电子的重力和其间的相互作用，求：

(1)、N点的坐标；

(2)、若第二象限充满匀强磁场，要使电子从 $x = 2 L$ 处射出第二象限，则所加磁场的大小和方向。

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