2020-2021学年四川省雅安市高二下学期物理期末联考试题06 解析版

这是一份2020-2021学年四川省雅安市高二下学期物理期末联考试题06 解析版，共17页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上；，下列关于物体的运动说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；
2．请将答案正确填写在答题卡上；
3. 考试范围：高考范围；考试时间：90分钟；命题人：铸魂尖子生
第I卷（选择题 共36分）
单选题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多个选项符合要求，选对但不全得2分，选错得0分)
1．已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1、向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2、向心加速度大小为a2，地球同步卫星线速度大小为v3、向心加速度大小为a3．设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍．则以下结论正确的是
A．B．C．D．
2．质量为1kg的物体仅受3N和4N两个共点力的作用，物体的加速度大小不可能是（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示的电路中，电源的电动势和内阻恒定不变，电灯恰能正常发光，如果滑动变阻器的滑片向端滑动，则（ ）
A．电灯变亮，电流表示的示数增大
B．电灯变亮，电流表的示数变小
C．电灯变暗，电流表的示数变小
D．电灯变暗，电流表的示数增大
4．如图所示，用长为L的细线拴一个质量为M的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为θ，关于小球的受力情况，下列说法中错误的是（ ）
A．向心力的方向一定处在小球运动的水平面内
B．向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力
C．向心力等于细线对小球拉力的水平分力
D．小球受到重力、细线的拉力和向心力三个力
5．起重机用轻绳以恒定的功率P使质量为m的物体从静止开始竖直向上运动，经过一段时间t达到最大速度v，不计空气阻力，则在t这段时间内（ ）
A．物体做匀加速运动
B．绳子拉力保持不变
C．起重机做的功为Pt
D．起重机做的功为
6．下列关于力的合成和分解的说法，正确的是（ ）
A．3N、6N、7N三个共点力合力的最小值为0N
B．两个力合力的大小不可能等于两个分力中的任何一个
C．以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力
D．某个力的分力，一定比这个力小
7．下列关于物体的运动说法正确的是（ ）
A．物体做直线运动时位移的大小一定等于路程
B．400米赛跑中不同跑道的运动员跑完全程位移和路程均相同
C．物体做初速度为、末速度为v的加速运动，则全程的平均速度为
D．甲、乙两物体在一段时间内的路程相等，两者发生的位移可能不相同
8．月球车是我国探月工程中的重要部分。它进入休眠期时可采用同位素Pu238电池为其保暖供电。Pu238可用吸收一个中子得到。Pu238衰变时只放出射线，其半衰期为88年。下列说法正确的是（ ）
A．Np237转变成Pu238的核反应方程为
B．衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子
C．射线具有较强的穿透能力，可以穿透几毫米后的铅板
D．在月球环境下Pu238的半衰期可能会发生变化
9．如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50 Hz的正弦交变电源相连，两个阻值均为20 Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5 V．则( )
A．电流表的读数为0.5 A
B．流过电阻的交变电流的频率为100 Hz
C．交变电源的输出电压的最大值为
D．交变电源的输出功率为2.5 W
10．利用如图所示的电流天平，可以测定磁感应强度，某次操作如下：①在天平的右臂下面挂一个N=100匝、水平边长L=5cm的矩形线圈，线圈下部处于虚线区域内的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面；②在线圈中通以图示方向、I=0.2A的电流，在天平左、右两边加上质量各为 m1、m2的砝码，天平平衡；③让电流反向（大小不变），在右边减去一个质量m=20g的砝码后，天平恰好重新平衡．重力加速度g=10m/s2，下列判断正确的是（ ）
A．磁场的方向垂直于纸面向里
B．线圈所受安培力大小为0.1N
C．磁场的磁感应强度大小为1×10-3T
D．磁场的磁感应强度大小为0.1T
11．如图所示，两块平行金属板正对着水平放置，两板分别与电源正、负极相连。当开关闭合时，一带电液滴恰好静止在两板间的M点，则（ ）
A．当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止
B．当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降
C．开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止
D．开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降
12．如图甲所示的电路中，螺线管的匝数匝、横截面积、螺线管的导线电阻；定值电阻．穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度为B，在某段时间内其变化规律如图乙所示，规定磁感应强度B竖直向下的方向为正方向．则下列说法正确的是
A．螺线管中产生的感应电动势为1V
B．闭合开关S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为
C．闭合开关S，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电
D．断开开关S后，一段时间内，流经R2的电流方向由下而上
第II卷（非选择题 共64分）
二、实验题(本大题共有2小题，共15分。第13题6分，第14题9分。)
13．两位同学在实验室中利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U﹣I图线．回答下列问题：
(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知___
A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据
B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据
C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据
D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据
(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是___
A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端
B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5W
D．电源的效率达到最大值
(3)根据图(b)，可以求出定值电阻R0=___Ω，电源电动势E=___V，内电阻r=___Ω．
14．某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中：
①选出一条纸带如图甲所示，其中点为打点计时器打下的第一个点，、、为三个计数点，在计数点和、和之间还各有一个点，测得，，。已知重锤质量为，打点计时器的工作频率为，当地的重力加速度．由以上数据算出，当打点计时器打到时重力势能比开始下落时减少了______，此时重锤的动能比开始下落时增加了___．由计算结果可知，该实验小组在做实验时出现的问题可能原因是___。（计算结果保留两位有效数字）
②在图甲所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出个计数点到第一个计数点的距离，算出个计数点对应的速度，并以为横轴，以为纵轴画出的图线应该是图乙中的___，图线的斜率表示___。
三、解答题(本大题共3个小题，共37分。第15题10分，第16题12分，第17题15分。)
15．一塔高60m，在塔顶上将一物体竖直向上抛出，物体上升的最大高度为20m，不计空气阻力，g取10m/s2，求
（1）物体抛出时的初速度大小；
（2）物体从抛出到落到地面的时间
（3）物体运动到距抛出点距离为10m时经历的时间．
16．在如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角θ为45且斜向上方．现有一质量为m电量为q的正离子，以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45． 不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大．求：
（1）C点的坐标；（2）离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间；
（3）离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角.
17．如图所示，两根相距为L的光滑金属导轨CD、EF固定在水平面内，并处在方向竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计。在导轨的左端接入一阻值为R的定值电阻，将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上。t=0时刻，MN棒与DE的距离为d，金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中；MN棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。
（1）若所加匀强磁场的磁感应强度为B且保持不变，请根据法拉第电磁感应定律E=推导金属棒MN中的感应电动势E=BLv；
（2）若从t=0时刻起，所加的匀强磁场的磁感应强度B从B0开始逐渐减小时，恰好使回路中不产生感应电流，试从磁通量的角度分析磁感应强度B的大小随时间t的变化规律。
四、选修（本题共12分，选修3-3）
18．竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分长度如图所示，外界大气压强。初始时，封闭气体温度K。
(1)若从C端缓慢注入水银，使水银与C端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？
(2)若对封闭气体缓慢加热，当水平管内水银全部进入竖直管内时，气体的温度是多少？
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
根据万有引力提向心力：，可得，两卫星的轨道半径比为1：7，则有：，故AB错误；同步卫星与随地球自转的物体具有相同的角速度，根据a=rω2得，地球的半径与同步卫星的轨道半径比为1：7，所以，故C错误；根据万有引力提向心力：，解得，两卫星的轨道半径比为1：7，可得，故D正确．
故选D。
2．D
【详解】
B．当和的两个力同向时，产生最大加速度
B有可能，故B不符合题意；
C．当与反向时，产生最小加速度
C有可能，故C不符合题意；
AD．其他的加速度应该在最大和最小之间，
即，所以A可能，A不符合题意；D不可能，D符合题意。
3．B
【详解】
据题意，当滑片向端滑动时，外电阻增加，据闭合电路欧姆定律
可知干路电流减小，而内电压
减小，外电压
变大，故灯泡变亮而电流表示数减小。
故选B。
4．D
【解析】
小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图
小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力，根据几何关系可知，向心力等于细线对小球拉力的水平分力，故D错误，BC正确；向心力的方向始终指向圆心，则向心力的方向一定处在小球运动的水平面内，故A正确．本题选错误的，故选D．
点睛：向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不能重复受力．
5．C
【解析】
试题分析：根据，随速度的增加，加速度a减小，故物体做加速度减小的加速运动，选项A错误；根据F=mg+ma，则绳子拉力逐渐减小，选项B错误；起重机做的功为Pt，选项C错误；起重机做的功为mgh+，选项D错误；故选C．
考点：功率；牛顿第二定律
【名师点睛】解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动规律，起重机以恒定功率启动，先做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零后，做匀速直线运动。
6．A
【详解】
A．3N、6N的合力范围是3N~9N，而7N在合力范围内，则三个共点力合力能为零，则最小值为0N，选项A正确；
B．两个力合力的大小可能等于两个分力中的任何一个，例如互成120°的两个等大力的合力与两个分力大小相等，选项B错误；
C．以两个分力为邻边的平行四边形的两个分力之间的对角线是它们的合力，选项C错误；
D．某个力的分力，可能比这个力小，也可能大，也可能相等，选项D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．物体沿直线单方向运动时，通过的路程等于位移的大小，做其他运动位移大小一定小于路程，故A错误；
B．400米赛跑中不同跑道的运动员跑完全程位移不相同，路程相等，故B错误；
C．只有当物体做初速度为、末速度为v的匀变速直线运动时，则全程的平均速度为，故C错误；
D．两个物体运动路程相同，位移可能不同，故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．根据题意可知Np237转变成Pu238的核反应方程为。A正确；
B．衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，B错误；
C．射线的穿透能力很弱，一张厚纸就可以挡住。C错误；
D．在月球环境下Pu238的半衰期不变。D错误。
故选A。
9．CD
【详解】
A.副线圈电流为
原线圈电流为
，
故A错误；
B.原副线圈频率相同，故B错误；
C.副线圈电压 ，原线圈电压 ，最大值 ，故C正确；
D.交流电源的输出功率为

故D正确；
故选CD．
10．BD
【解析】
A：让电流反向（大小不变），在右边减去一个质量m=20g的砝码后，天平恰好重新平衡．故原来安培力方向向下，改变电流方向后安培力方向向上；根据原来的安培力方向、电流方向由左手定则得磁场的方向垂直于纸面向外．故A错误
B：让电流反向（大小不变），在右边减去一个质量m=20g的砝码后，天平恰好重新平衡．则 得．故B正确．
CD：线圈所受安培力大小 得．故C错误D正确．
11．BC
【详解】
AB．带电液滴受重力和向上的电场力而平衡，当开关闭合时，两极板间的电压U保持不变，若减小两板间距d，由
可知，两板间电场强度增大，则带电液滴受到的电场力增大，液滴将向上运动，反之，若增大两板间距，液滴将下降，故A错误B正确；
CD．开关再断开后，极板带电量Q保持不变，由
联立，可得
即场强E与板间距离d无关，因此液滴仍保持静止，故C正确D错误。
故选BC。
12．AD
【解析】
试题分析：根据法拉第电磁感应定律：E==n•S， 代入数据解得：E=5000×2×10-3×=1V，A正确．电路中的电流稳定后，根据闭合电路欧姆定律得I==0.1（A），根据P=I2R1求得 P=4×10-2W，B错误．根据楞次定律知，从上向下看电流方向为逆时针，电容器的下极板带正电，C错误．断开开关S后，电容器放电，一段时间内，流经R2的电流方向由下而上，D正确．本题选AD．
考点：法拉第电磁感定律，闭合电路欧姆定律，楞次定律
13． AD BC 2.0 1.50 1.0
【解析】（1）从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大；甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图象的，故B错误，A正确；乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象的，故C错误，D正确。所以AD正确，BC错误。
（2）图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为零。滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，故A错误；图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为零，即电源的输出功率最大，故B正确；定值电阻R0消耗功率为：P=U2I=1.0×0.5 W=0.5 W，故C正确；电源的效率为：η=UIEI=UE，U越大，效率越大，故D错误。所以BC正确，AD错误。
（3）从图象可以得出定值电阻R0的阻值为：R0=U2I=2.0Ω，从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50 V，即电源的电动势为1.50 V，图象斜率的绝对值为：k=ΔUΔI=1.0Ω，即电源的内阻为r=1.0Ω。
14． 实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源 重力加速度
【详解】
①[1][2][3]当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了
B点的速度
则动能的增加量
动能增加量大于重力势能的减小量，做实验时出现问题的可能原因是实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源．
②[4][5]根据机械能守恒得，，解得，由于打出的第一个点已经具有了一定的速度，所以h为0时，v已经不为0，则正确的图线是D．图线的斜率表示重力加速度g。
15．（1）物体抛出时的初速度大小是20m/s；
（2）物体从抛出到落到地面的时间是6s；
（3）物体运动到距抛出点距离为10m时经历的时间可能是（2﹣）s或（2+）s或（2+）s．
【解析】解：（1）由位移公式：hm=
解得：v0=m/s=20 m/s
（2）取竖直向上为正方向，重物在时间t内的位移h=﹣60 m，
将h=﹣60 m，v0=20m/s代入位移公式h=v0t﹣gt2，
解得：t=6 s或t=﹣2 s（舍去），
（3）当物体位于抛出点上方时，有：x=10 m
解得：t1=（2﹣）s，t2=（2+）s
当物体位于抛出点下方时，有：x=﹣10 m
解得：t3=（2+）s，t4=（2﹣）s＜0舍去．
答：（1）物体抛出时的初速度大小是20m/s；
（2）物体从抛出到落到地面的时间是6s；
（3）物体运动到距抛出点距离为10m时经历的时间可能是（2﹣）s或（2+）s或（2+）s．
【点评】本题明确位移与路程的区别并能读懂题意，明确物体位移大小为10m时，物体可能在抛出点的上方，有可能在抛出点的下方．再结合匀变速直线运动公式求解．
16．（1）（2）（3）
【解析】
（1）磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动，故有
，(1分）(1分）
粒子运动轨迹如图所示，由几何知识知，
(2分）
故，C点坐标为（1分）
（2）设粒子从A到C的时间为t1，由题意知：(1分）
设粒子从进入电场到返回C的时间为t2，其在电场中做匀变速运动，有
(2分）
联立⑥⑦解得(1分）
设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t3，由题意知(1分）
故而，设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为
（1分）
（3）粒子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程是在电场中做类似平抛的运动，即沿着v0的方向（设为x′轴）做匀速运动，即(1分）
沿着E的方向（设为y′轴）做初速为0的匀变速运动，即
，(2分）
设离子第四次穿越x轴时速度的大小为v，速度方向与电场方向的夹角为α.
由图中几何关系知
解得(4分）
17．（1）推导过程见解析 （2）
【详解】
(1) ab棒做匀速直线运动在∆t时间内的位移为:
线框的面积变化量是：
则穿过闭合电路的磁通量的变化量是：
根据法拉第电磁感应定律得：
(2)由产生感应电流的条件可知，回路中不产生感应电流，则穿过回路的磁通量不变，
根据磁通量不变，应有：
解得：
18．(1)26cm；(2)450K
【详解】
(1)设细管的横截面积为S，以AB内气体为研究对象，
则初态
cmHg，，K
末态
cmHg，K
由玻意耳定律得
得
故需要加入的水银长度
(2)当水平管内水银全部进入竖直管内时，气体压强
cmHg
体积
温度，由理想气体状态方程
解得
K