2021黄山高二下学期期末考试物理试卷含答案

黄山市2020～2021学年度第二学期期末质量检测

高二物理试题  

     （考试时间：100分钟    满分：100分）

注意事项：

1．答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。

2．请将选择题答案用2B铅笔正确填写在答题卡上；请将非选择题答案用黑色中性笔正确填写在答案卡上。

一、选择题（本大题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，每小题4分；第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1．下列说法正确的是

A．物体速度为零时，所受合力一定为零 

B．桌面对书的支持力和书对桌面的压力是一对平衡力 

C．跳远运动员助跑起跳，是为了通过提高他自身的惯性来提高成绩 

D．由牛顿第二定律F＝ma可知，当我们用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是

因为桌子所受的合力为零，加速度为零

2．2020年2月2日上午，武汉火神山医院正式交付，从方案设计到建成交付仅用10天，被

誉为“中国速度”。在医院建造过程中，有一吊机将静止在地面上的货物竖直向上吊起，

货物由地面运动至最高点的过程中，v﹣t图象如图所示。下列判断正确的是

A．1s末货物的加速度大小为1.5m/s2 

B．前2s内货物克服重力做功的功率不变 

C．最后3s内货物处于失重状态 

D．在第4s末至第7s末的过程中，货物上升的高度为2.5m

3．如图所示，一个人静止在地面上，人与地面间动摩擦因素

为，已知地面对人的最大静摩擦力等于滑动摩擦

力（忽略定滑轮的摩擦力），当α＝60°时，人静止时能

拉起重物的最大重力为人重力的

A．倍      B．倍      C．倍      D．1倍

4．如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同

时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间

某点相遇。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是

A．电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量

B．两电荷在电场中运动的加速度相等

C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功

可能等于电场力对电荷N做的功

D．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度

大小一定相同

5．如图所示，直线MN是一匀强磁场的边界，三个相同的带正电粒子分别沿图示1、2、3三个方向以相同的速率从O点射入磁场，沿箭头1、3两个方向的粒子分别经t1、t3时间均从p点离开磁场，沿箭头2方向（垂直于MN）的粒子经t2时间从q点离开磁场，p是Oq的中点，则t1、t2、t3之比为

A．1∶2∶3 B．2∶3∶4 C．1∶3∶5 D．2∶3∶10

6．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是

A．原线圈的输入功率为220W 

B．电流表的读数为2A 

C．电压表的读数为110V 

D．副线圈输出交流电的周期为0.02s

7．如图所示，a、b间接输出电压恒为2V的电源，用频率为的单色光照射光电管的金属板K，已知该金属的逸出功为3.5eV，普朗克常量用h表示，下列情形中能使电流表G指针偏转的是

A．照射光子的能量h＝3eV，a接电源正极 

B．照射光子的能量h＝4eV，a接电源正极 

C．照射光子的能量h＝5eV，a接电源负极 

D．照射光子的能量h＝6eV，a接电源负极

8．如图所示，P、Q放置两个电量相等的异种电荷，它们连线

的中点是O，N、a、b是中垂线上的三点，且Oa＝2Ob，N处放置

一负的点电荷，则

A．a处的场强的大小大于b处的场强的大小 

B．a处的电势小于b处的电势 

C．电子在a处的电势能小于电子在b处的电势能 

D．a、O间的电势差大于a、b间的电势差2倍

9．如图所示，A为地球表面赤道上的物体，B为一轨道在赤道

平面内的实验卫星，C为在赤道上空的地球同步卫星，地球

同步卫星C和实验卫星B的轨道半径之比为3∶1，两卫星的

环绕方向相同，那么关于A、B、C的说法正确的是

A．B、C两颗卫星所受地球万有引力之比为9∶1 

B．B卫星的公转角速度大于地面上随地球自转物体A的角速度 

C．赤道上的物体、实验卫星和同步卫星的线速度大小关系满足vC＞vB＞vA 

D．B卫星中的宇航员一天内可看到数次日出

10．跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动。图（a）为某跳台滑雪运动员从跳台a（长度可忽略不计）处沿水平方向飞出、经2s在斜坡b处着陆的示意图，图（b）为运动员从a到b飞行时的动能Ek随飞行时间t变化的关系图象。不计空气阻力作用，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是

A．运动员在a处的速度大小为10m/s 

B．斜坡的倾角为30°

C．运动员运动到b处时重力的瞬时功率为1.2×104W 

D．运动员在1s末时离坡面的距离最大

二、非选择题，包括必考题和选考题两部分。（第11题～第15题为必考题，每个试题考生都必须做答。第16题～第17题为选考题，考生根据要求做答。共60分。）

（一）必考题

11．（6分）某同学用如图甲所示装置做验证“保持合外力不变，加速度与质量成反比”的实验。部分实验步骤如下：

（1）将放在水平桌面上的气垫导轨左端垫高，力传感器固定在气垫导轨的上端，光电门固定在气垫导轨的下端；

（2）将挡光片安装在滑块上，用天平测出滑块质量，用游标卡尺测量挡光片宽度d如图乙所示，则d＝　   　mm；

（3）将滑块放在气垫导轨上，力传感器的挂钩与滑块连接，读出传感器示数F，用米尺测量挡光片中心到光电门中心的距离L；

（4）解开挂钩，让滑块由静止开始运动，当滑块上的挡光片经过光电门时，光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间为△t，则滑块的加速度大小a＝　    　（用L、d、△t表示）；

（5）改变滑块负重，测出滑块质量M，再将力传感器的挂钩与滑块连接，调整气垫导轨的倾斜角度，使力传感器的示数仍为F，解开挂钩，让滑块由静止开始运动，测得挡光片挡光时间，得到加速度a；多次重复实验，得到多组加速度a和质量M的数据，作a-图象，验证加速度与质量的关系；

（6）有同学提出本实验不必计算出加速度大小，可通过作下列　   　，该图象是通过坐标原点的一条直线，即可验证“合外力一定，加速度与质量成反比”。

A．△t﹣M2图象    B．△t﹣M图象    C．△t-图象   D．△t-图象

12．（9分）在“练习使用多用电表”实验中，请回答下列问题：

（1）甲同学先用多用电表的欧姆挡“×100”测量标有“220V 100W”的白炽灯的电阻

 时发现指针偏转角度过大，为了减小测量误差，下列选项中合理的操作顺序为

　     　（填写选项前的字母）。

A．将选择开关旋转到“×1k”的位置

B．将选择开关旋转到“×10”的位置

C．用两表笔与白炽灯连接好并读数

D．将两表笔短接，进行欧姆调零

（2）甲同学按正确的实验操作，指针停在如图甲所示的位置，则此白炽灯电阻的测量值为　          　Ω.

（3）乙同学发现该多用电表“直流50V”挡损坏了，但“直流10V”挡能正常使用。打开电表外壳发现电路板上的电阻R2被烧坏了，如图乙所示。若表头A的满偏电流为1mA，则应用　       　kΩ的电阻替换R2就可以修好“直流50V”挡。

13.（8分）2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h＝10 m，C是半径R＝20 m圆弧的最低点。质量m＝60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a＝4.5 m/s2，到达B点时速度vB＝30 m/s.取重力加速度g＝10m/s2.

（1）求长直助滑道AB的长度L；

（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；

（3）若不计BC段的阻力，求运动员经过C点时对轨道的压力。

14.（10分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距L，导轨下端连接电阻R，质量为m、金属杆ab与导轨垂直并接触良好，金属杆及导轨电阻不计，在矩形区域cdfe内有垂直于纸面向里的匀强磁场，c、e距离为H，cdfe区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示，在t＝0时刻，将金属杆ab从到磁场上边界距离为h处由静止释放，在t1时刻进入磁场，离开磁场时的速度为进入磁场时速度的一半，已知重力加速度为g，求：

（1）金属杆刚进入磁场时的加速度大小；

（2）从金属杆开始下落到离开磁场的过程，回路中产生的焦耳热。

15.（12分）如图所示，水平传送带以v0＝1m/s的速度做逆时针运动，传送带左端与水平地面平滑连接，物块a从传送带右端以v1＝5m/s的速度滑上传送带，到达传送带左端与静止在水平地面右端上的物块b发生弹性碰撞。已知物块a的质量m＝0.1kg，物块b的质量M＝0.3kg，两物块均可视为质点，传送带左、右两端的距离d＝4.5m，物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为μ1＝0.1，物块b与水平地面间的动摩擦因数μ2＝0.5，取重力加速度大小g＝10m/s2，碰撞时间极短。求：

（1）物块a第一次与物块b碰撞后瞬间，物块a和b的速度；

（2）两物块从第一次碰撞后到第二次碰撞前，物块a与传送带和地面摩擦产生的热量。

（二）选考题（共15分。请考生从给出的第16、17两题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。每题各15分。）

16．【物理·选修3—3】（15分）

（1）（5分）（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；每选错1个扣3分，最低得分为0分）下列说法正确的是

A．温度越高，布朗运动越剧烈，所以布朗运动也叫做热运动 

B．一定质量的理想气体保持压强和体积不变，而只改变其温度是不可能的 

C．人们对干爽与潮湿的感受源自空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽

压的差距 

D．荷叶上的大露珠呈椭球状是由于液体表面张力和重力的作用 

E．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是非晶体

（2）（10分)如图所示，一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，两端平齐。初始时，右管中封闭气柱长度l1＝50cm，两管中水银柱液面高度差h＝25cm.若气体可视为理想气体，玻璃管的横截面积处处相同，玻璃管气密性良好，大气压强p0＝75cmHg，现沿左管内壁缓慢注入水银，当左侧液面与管口相平时，气体温度始终保持不变，求：

（1）右管中气柱的长度；

（2）所加水银柱的长度。

17.【物理·选修3—4】（15分）

（1）（5分）（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；每选错1个扣3分，最低得分为0分）如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图。图乙表示该波传播的介质中x＝2m处的a质点从t＝0时刻起的振动图象。则下列说法正确的是

A．波沿x轴负方向传播 

B．波传播的速度为20m/s 

C．t＝0.25s时，质点a的位移方向沿y轴负方向 

D．t＝0.25s时，x＝4m处的质点b的加速度沿y轴负方向 

E．从t＝0开始，经0.3s，质点b通过的路程为6cm

（2）（10分）如图甲为一透明装饰品示意图，当被光照射时，能够从正面反射出大量的光线，其截面图如图乙所示，虚线为其对称轴，∠AOB可以根据需要打磨成不同大小，现有细光束从图示位置垂直于MN射入饰品内。当∠AOB＝120°时，光线恰好不从AO中射出。

（1）求饰品材料的折射率；

（2）若∠AOB＝80°，试判断光线第一次射到BO边时是否发生全发射，并说明理由。

黄山市2020～2021学年度第二学期期末质量检测

高二物理参考答案及评分标准

一、选择题（本大题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，每小题4分；第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

二、非选择题，包括必考题和选考题两部分。（第11题～第15题为必考题，每个试题考生都必须做答。第16题～第17题为选考题，考生根据要求做答。共60分。）

11.（6分）（2）6.40（2分）； （4）（2分）； （6）C（2分）

12.（9分）（1）BDC （3分）； （2）120 （3分）； （3）40 （3分）。

13.（8分）

解：（1）从A到B根据速度﹣位移关系可得：

vB2﹣vA2＝2aL， ……………………………………………………………（1分）

解得：Lm＝100m；  ……………………………………………（1分）

（2）根据动量定理可得：I＝mvB﹣mvA  …………………………………………（1分）

所以I＝（60×30﹣0）N•s＝1800N•s …………………（1分）

（3）运动员经过C点时受到重力和支持力，如图所示；

根据动能定理可得：mghmvC2-mvB2，……………（1分）

根据第二定律可得：FN﹣mg＝m ……………………（1分）

解得：FN＝3900N …………………………………………（1分）

由牛顿第三定律可得运动员对轨道的压力大小为3900N，方向向下。…（1分）

14.（10分）

解：（1）金属杆下落h的过程中，根据动能定理可得：mgh ……………（1分）

刚进入磁场时的安培力大小为：FA＝B0IL ………………………（2分）

根据牛顿第二定律可得：FA﹣mg＝ma，……………………………………（1分）

解得：a  …………………………………………………（1分）

（2）进入磁场之前，根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势

E＝n  …………………………………………………………（1分）

此过程中产生的焦耳热：Q1 …………………………………………（1分）

进入磁场之后，由能量守恒，有：mgH ………（1分）

所以从金属杆开始下落到离开磁场的过程，回路中产生的焦耳热为：

Q＝Q1+Q2mg（H） ……………………………………（2分）

15.（12分）

解：（1）设物块a第一次一直减速滑到传送带左端时的速度大小为v2，则有：

v12﹣v22＝2d  ……………………………………………………………（1分）

解得：v2＝4m/s＞v0＝1m/s

所以物块a第一次滑到传送带左端时的速度大小为4 m/s …………………（1分）

物块a、b碰撞过程机械能守恒，动量守恒，设a、b第一次碰后瞬间速度为v3，v4则有：

mv2＝mv3+Mv4  …………………………………………………………………（1分）

mv22mv32Mv42 ………………………………………………………（1分）

解得：v3＝﹣2m/s，v4＝2m/s …………………………………………………（1分）

即第一次碰撞后瞬间物块a的速度大小为2m/s，方向向右；b的速度大小为2m/s，方向向左。

（2）第一次碰后物块a沿传送带向右减速到零的过程：

位移为  ……………………………………………………（1分）

           相对传送带的位移为  ……………………………（1分）

物块速度由零向左加速到与传送带同速过程：位移为（1分）

相对传送带的位移为 …………………………（1分）

物块b在地面上向左减速的时间，

位移  ……………………（1分）

若物块a在地面上向左速度能减速到零，则减速的时间，

位移，故a能追上b且追上时b已经停止。

物块a相对地面的位移等于物块b的位移  ……………（1分）

所求摩擦生热为 ……………………（1分）

16.【物理·选修3—3】（15分）

（1）（5分）BCD（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

（2）（10分）

解：（1）设玻璃管横截面积为S，液面升至管口时，右管中气柱长为l2，以右管中气体为研究对象，初状态压强：p1＝p0﹣h＝（75﹣25）cmHg＝50cmHg  ……………（1分）

末状态压强：p2＝（75+l2）cmHg   ……………………………………………（1分）

气体发生等温变化，由玻意耳定律：p1l1S＝p2l2S   …………………………（2分）

解得l2＝25cm   …………………………………………………………………（2分）

（2）根据几何关系可得加入水银柱长度l＝（l1﹣l2）+（l1+h）＝100cm  ………（4分）

17.【物理·选修3—4】（15分）

（1）（5分）BCD（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

（2）（10分）

解：（1）当∠AOB＝120°时，光线恰好不从AO中射出，即恰好发生全反射，如图所示由几何关系得 ………（1分）

其中 ………………………（1分）

联立解得 C＝30°，n＝2    ………（2分）

（2）若∠AOB＝80°，在AO界面的入射角为    

   ………（1分）

所以在AO界面发生全反射，由反射定律得………（1分）

由几何关系得 θ3＝180°﹣θ2﹣∠AOB＝60°………………………………（1分）

θ4＝90°﹣θ3＝30°   ………………………………………（1分）

因为光线在BO界面上的入射角θ4＝C，

所以光线第一次射到BO边时恰好发生全反射。 ……………………………（2分）