2021运城高二下学期期末物理试题含答案

运城市2020-2021学年第二学期高二年级期末调研测试

物理试题

2021.7

本试题满分100分，考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上。

注意事项∶

1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。

2.答题时使用0.5毫米的黑色 中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。

4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。

5.做选考题时，考生按照题目要求作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题目涂黑。

一、选择题（本题包含H小题，每小题4分，共44分，其中1-8小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，9 - 11小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分）

1.如图所示，I和II是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知

A. b点电势高于a点电势

B. I是S极

C. cd中电流方向是由d到c

D.当ab棒向左运动时，ab棒受到向左的磁场力

2.如图所示为一种自动高温报警器的原理图.在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（　　）

A.温度升高至72°C时，L1亮灯报警      B.温度升高至72°C时，L2亮灯报警

C.温度升高至78°C时，L1亮灯报警       D.温度升高至78°C时，L2亮灯报警

3.用如图所示的实验装墅研究光电效应现象。人射光子的能量为2.75eV ，照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的求数不为零，移动变阳器的触头c，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为零，则在该实验中

A.当滑动触头向a端滑动时，电流表G示数增大

B.增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大

C.光电管阴极的逸出功为1. 05eV

D.光电子的最大初动能为1. 05eV

4.图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电旒按正弦规律变化，一电阻分别接到两种电流上，在一个周期内产生的热量分别为Q甲和Q乙，则Q甲∶Q乙等于

A. Q甲∶Q乙 =2∶1                    B. Q甲∶Q乙=1∶2

C. Q甲∶Q乙=1∶2                     D. Q甲∶Q乙≈2∶1

5.如用所示.光滑的水平面上放有一表面光滑 、倾角为a的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好紺到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，重力加速度为g ，则下列说法中正确的是

A.F滑 = mgcosα

B.滑块B下滑的过程中，B对A的压力的冲量大小为FNt sinα

C.滑块B下滑的过程中，A、B组成的系统动量守恒

D.滑块B下滑的过程中.斜面体向左滑动的距离为

6.如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示，则（　　）

A.两次t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3

C.曲线a表示的交变电动势瞬时值为u= 15sin25πt（ V）

D.曲线b表示的交变电动势最大值为10V

7.放射性原子核Pa经过n次a衰变和m次β衰变，最终变为稳定的原子核Pb

A. n=7，m=5       B. n=5，m=7    C. n=9，m=7      D. n=7，m=9

8.如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示（取磁场垂直纸面向里的方向为正方向） ，固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化的图像中，可能正确的是（取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向）

9.氢原子的能级图如图所示，假设有大量处于n=3能级的氢原子，则下列说法正确的是

A.氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出3种不同频率的光

B.氢原子跃迁至基态，核外电子的动能碱小

C.氢原子辐射一个光子后，电子绕核半径增大

D.氢原子能吸收能量为0. 97eV的光子发生跃迁

10.如图甲所示，变压器原、副线圈上有L1、L2、L3、L4四只灯泡，它们的规格均为“9V，12W"，当在ab两端加交变电压时，四只灯泡都正常发光，cd两端的u-t图像如图乙所示，各电表均为理想交流电表。以下说法正确的是（　　）

A.流过灯泡L的电流方向每秒改变50次

B.原、副线圈匝数比为3∶1

C.电流表示数为4A，ab端输人的功率Pab=48W

D. a、b端输人电压的瞬时值表达式为u =27sin 100πt（V）

11.如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的固定光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C、D、E处，三个过程中重力的冲量分别为l1、12、l3小动量变化量的大小分别为△p1、△p2、△p3，则（　　）

A.三个过程中，合力的冲量大小相同     B.三个过程中，合力做的功相等

C. ，         D. ，

二、实验题（本题包含2小题，每空2分，共14分）

12.某同学查阅到某种材料的热敏电阻温度从10 °C升至60 °C时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，该同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材∶电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、理想电压表、理想毫安表。操作过程如下∶

（1）按图1所示连接电路。

（2）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度I变化的曲线如图2所示。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为6.7V和2.80 mA，则此时温度控制室中的温度为__      _°C（结果保留2位有效数字）。

（3）利用实验中的热敏电阻制作温控报警器。其电路的一部分如图3所示。图中，E为直流电源（电动势为10 V，内阻可忽略） ；当图中的输出电压小于或等于5.0 V时，便触发报警器（图中未画出）报警。着要求开始报警时环境温度为44°C，则图中       _（ 选填“R1"或“R2"）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为______ kΩ（结果保留2位有效数字）。

13.某同学设计用如图所示的装置来验证动量守恒定律。打点计时器打点频率为50Hz。

步骤一∶用垫块垫起长木板的右端，使之具有一定的倾角，调节倾角，使得轻推一下滑块甲（前端粘有橡皮泥，后端连接纸带）或者滑块乙之后它们均能在长木板上做匀速直线运动。

步骠二∶把乙放在长木板合适的位置，甲靠近打点计时器，接通打点计时器的电源，轻推一下甲，甲向下运动与乙发生碰撞并粘在一起。

步骤三∶一段时间后关闭打点计时器的电源，取下纸带。更换紙带后重复步骤二操作。

步骤四∶选取点迹清晰的纸带，标出若干计数点O、A、B、……l，测量各计数点到O点的距离。其中一条纸带的数据如图所示。

（1）由图示的纸帶及其数据米看，纸帶的_____端（填“左"或“右”）连接滑块甲。

（2）相邻计数点之间还有四个点迹没有画出来，碰撞前滑块甲的速度大小是.._       _m/s。测得滑块甲、乙的质量均为0.20kg ，碰撞后滑块甲，乙的总动量是______ kg·m/s。（结果均保留三位小数）

（3）通过计算可以得出结论_         。

三、计算题（共计27分，请写出必要的解题过程，只写答案的不得分）

14.（8分）如图所示，某发电机输出功率为30KW，输出电压U1=300V，用原、副线圈匝数比n1：n2= 1∶5的变压器升压后向远处用户供电，输电线的总电阻R = 10Ω，用户端用一降压变压器把电压降为U4 =220V。（变压器均为理想变压器）求∶

（1）输电线上损失的电功率△P；

（2）降压变压器的匝数比n3∶n4。

1s. （11分）如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L=0.2 m，导轨左端接有阻值R =0.2Ω的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道，仅在水平导轨的整个区域内存在竖直问上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1.0 T。一根质量m =0.4 kg，电阻r=0.1Ω的金属棒ab垂直放置于导轨上，金属棒ab在水平向右F =0.8N的恒力作时下从静止开始运动，当金属棒通过位移x=9 m时离开磁场，在离开磁场前金属棒ab的速度已达到最大值。当金属棒离开磁场时撤去外力F，接著金属悻沿弯曲轨道向上运动。巳知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ =0. l，导轨电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触，取g =10m/s2。求∶

（1）金属棒运动的最大速率v及金属棒沿弯曲轨逍上升的最大高度h；

（2）金属榛在磁场中速度为时的加速度大小；

（3）金属榉在磁场区城运动过程中，电阻R上产生的焦耳热。

16. （8分）用速度大小为v的中子轰击静止的锂核（Li），发生核反应后生成氚核和a粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与a粒子的速度大小之比为7∶8。已知中子的质量为m，质子的质量可近似看作m，光速为c。求

（1）写出核反应方程；

（2）求氚核和c粒子的速度大小；

（3）若核反应过程中放出的核能全部转化为a粒子和氚核的动能，求出质量亏损。

四、选考题（共15分。请考生从2道题中任选一题作答。 如果多做，则按所做的第一题计分）

17. [选修3-3]（15 分）

（1）（5分）下列说法正确的是∶     （填正确答案标号， ，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）

A.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

B.只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的内能全部转化为机械能

C.吹满气的气球打开气口后气体会快速喷出说明气体分子间有斥力

D.玻璃细杆顶端被烧熔后变成圆形是由于表面张力引起的

E.单晶体和多晶体均存在固定的熔点

（2）（10分）在室温恒定的实验室内放置着如图所示的粗细均匀的L形管，管的两端封闭且管内充有水银，管的上端和左端分别封闭着长度均为L0=15 cm的A、B两部分气体，已知竖直管内水银柱高度为H =20 cm，A部分气体的压强恰好等于大气压强。对B部分气体进行加热到某一温度，保持A部分气体温度不变，水银柱上升h=5 cm（已知大气压强为76cmHg，室温为300 K）.试求∶

①水银柱升高后A部分气体的压强；

②温度升高后B部分气体的温度（保留到小数点后一位）。

18. [选修3--4]（15分）

（1）（5分）一列简谐横波在t=s时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像.关于该简谐波，下列说法正确的是（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）

A.波速为18cm/s

B.波沿x轴正方向传播

C.质点Q的平衡位置坐标x=9 cm

D.在t=s时质点P移动到O点

E.t=1s时，Q朝Y轴负方向运动

（2）（10分）如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形△ABC，腰长为a，∠A=90°。一束细光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的中点M，光进人该棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射。试求∶

①该棱镜材料的折射率n；

②光从AB边到AC边的传播时间t（已知真空中的光速为c）。

2020- -2021 学年第二学期高二年级期末调研测试

物理答案

一、选择题（本题包含11小题，每小题4分，共44分，其中1---8小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，9---11 小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分）

二、实验题（本题包含2小题，每空2分，共14分，请将答案填在题中横线上或按要求作答）

12. （2） 23      （3） R2； 1.0 

13. （1） 右     （2） 0. 600     （3）0.116；在误差允许范围内，碰撞过程满足动量守恒

14. （8分）解∶ （1）变压器原线圈电流∶        （1分）

由                                 （1分）

可得∶                （1分）

输电线路.上损失的功率       （1分）

（2）输电线路上降低的电压∶        -（1分）

             （1分）

则         （1分）

降压变压器匝数比∶        （1分）

15.（11分）解∶（1）金属棒在磁场中做匀速运动时，设回路中的电流为I，根据平衡条件得

F=BIL+ μ mg                   （1分）

              （1分）

解得金属棒运动的最大速率为∶ v=3m/s         （1分）

金属棒出磁场后在弯曲轨道上上升的过程中，由机械能守恒定律得∶

         （1分）

金属棒沿弯曲轨道上升的最大高度为∶ h=0. 45m

（1分）

（2）金属棒速度为时，设回路中的电流为I'，根据牛顿第二定律得

F-BI' L- μ mg=ma

      （1分）

代入数据解得∶ a=0.5m/s2        （1分）

（3）设金属棒在磁场区域运动过程中，回路中产生的焦耳热为Q，根据功能关系∶

       （1分）

则电阻R.上的焦耳热为∶      （1分）

代入数据解得∶ QR=1.2J               （1分）

16. （8分）解（1）由题意可得，该核反应方程为

-- （2分）

（2）由动量守恒定律得

   （1分）

由题意得η∶ v=7 ∶8

解得      （  1分）

（1分）

（1分）

根据能量守恒定律，释放的核能为

 （1分）

由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为

   （1分）

17 （1） ADE

（2）解∶①设L形管的横截面积为S，水柱上升h前后，A部分气体的压强分别为pA和p'A，A部分气体的温度并没有发生变化，由玻意耳定律可得∶

（2分）

代入数据得∶ p'A= 114cmHg      （2分）

②设水银柱上升h前后，B部分气体的压强分别为为pB和p'B，温度分别为T和T'

则有∶   .（1分）

      （1分）

由理想气体状态方程可得∶     （2分）

代入数据解得∶ T' = 579.2K       （2分）

18. （1）ACE

（2）解∶①设光从 AB边射入时，折射角为a，射到AC面上N点时，入射角为β，光路图如图所示∶

根据折射定律    （1分）

光在AC边上恰好全反射∶   （1分）

根据几何关系a+β =90°     （1分）

  （1分）

联立解得∶        （1分）

②由图中几何关系可得MN之间的距离为∶   （2分）

用表示光在棱镜内的传播速度    （1分）

由x=vt          （1分）

可得光从AB边到AC边的传播时间为∶ --- （1分）