湖南省长沙市雅礼中学2020-2021学年高二（上）期末考试物理试题

这是一份湖南省长沙市雅礼中学2020-2021学年高二（上）期末考试物理试题，共9页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分）
1. 曹冲称象故事讲的是曹冲把象牵到船上，等船身稳定了，在船舷上齐水面的地方刻了条线。把象牵到岸上来后再把一块一块的石头装上船，等船身沉到刚才刻的那条线和水面平齐后，石头总的重量等于大象的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是（ ）
A. 建立“交变电流有效值”的概念
B. 建立“电场线”的概念
C. 建立“瞬时速度”的概念
D. 卡文迪许测量引力常量
【答案】A
2. 关于闭合电路，下列说法正确的是（ ）
A. 电源短路时，路端电压等于电源电动势
B. 电源短路时，电流为无限大
C. 外电路断开时，路端电压为零
D. 外电路断开时，路端电压等于电动势
【答案】D
3. 如图，水平桌面上平放一矩形导线框abcd，O为中心点。匀强磁场竖直向上，下列操作可使线圈中产生感应电流的是（ ）
A. 线框水平向右平动
B. 线框竖直向上平动
C. 线框绕过O点的竖直轴转动
D. 线框以ab为轴逆时针转动
【答案】D
4. 如图所示，电路中三个完全相同的灯泡a、b和c分别与电阻器R、电感线圈L和电容器C串联，当电路两端连接电压为u1=220sin100πt V的交变电源时，三个灯泡亮度恰好相同。若将电路两端接入的交变电源的电压变为u2=220sin120πt V，则关于将要发生的现象下列说法正确的是（ ）
A. a灯亮度变亮B. b灯变亮
C. c灯更亮D. 三灯亮度都不变
【答案】C
5. 倾角为的导电轨道间接有电源，轨道上有一根静止的金属杆，现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度由零逐渐增加的过程中（不考虑回路中感应电动势），杆一直保持静止，则杆受到的静摩擦力（ ）
A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大
【答案】D
6. 如图，C、D是两条竖直且足够长的固定导轨（电阻不计），导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，EF是一个固定螺线管，C、D的输出端a、b分别连接EF的输入端c、d，P是在EF的正下方水平放置在地面上的铝圆环。现对金属棒AB施加一竖直向上的力使金属棒由静止开始向上做匀加速运动，在运动过程中棒始终与C、D导轨良好接触，可认为通电螺线管在圆环中产生的磁感应强度与通过螺线管的电流成正比，则（ ）

A. 金属棒中的感应电流方向由A到BB. P环有收缩的趋势
C. P环对地面的压力逐渐减小D. P环中感应电流逐渐变大
【答案】B
7. 如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a．平行板电容器A、B两极板间有一电荷，在P点处于静止状态．以E表示两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，Ep表示电荷在P点的电势能．若保持极板B不动，将极板A稍向上平移，则下列说法中错误的是
A. E变小
B. U变大
C. Ep不变
D. 电荷仍保持静止
【答案】A
8. 新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，佩戴口罩可以有效预防新冠病毒的感染。小明某次打喷嚏时气流喷出的速度是50m/s，喷出6.0×10－5m3的空气，用时0.015s。已知空气的密度为1.3kg/m3，则小明打这次喷嚏受到的平均反冲力为（ ）
A. 0.13NB. 0.26NC. 1.3ND. 2.6N
【答案】B
9. 如图所示，在国庆70周年阅兵盛典上，我国预警机“空警”在天安门上空时机翼保持水平，以的速度自东向西飞行，该机的翼展（两翼尖之间的距离）为，北京地区地磁场的竖直分量方向向下，大小为，则（ ）
A. 两翼尖之间电势差为0
B. 两翼尖之间的电势差为
C. 飞行员左方翼尖电势比右方翼尖的电势高
D. 飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低
【答案】BC
10. 如图所示，光滑绝缘轨道竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里，一带电小球从轨道上的A点由静止滑下，经P点进入场区后，恰好沿水平方向做直线运动。则可判定（ ）
A. 小球在水平方向的运动一定是匀速直线运动
B. 小球可能带正电，也可能带负电
C. 若小球从B点由静止滑下，进入场区后也可以做匀速运动
D. 若小球从B点由静止滑下，进入场区后将立即向下偏
【答案】AD
11. 一质量为的物块静止在水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2。现给物块一水平方向的外力，随时间变化的图像如图所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度为，则下列说法错误的是（ ）
A. 时物块的动量大小为B. 时物块的动量大小为
C. 前内，物块一直做加速运动D. 在的时间内，物块受到的摩擦力不变
【答案】ACD
12. 根据实际需要，磁铁可以制造成多种形状，如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒，在它的侧面有均匀向外的辐射状磁场．现将磁棒竖直固定在水平地面上，磁棒外套有一个粗细均匀的圆形金属线圈，金属线圈的质量为m，半径为R，电阻为r，金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度大小为B．让金属线圈从磁棒上端由静止释放，经一段时间后与水平地面相碰(碰前金属线圈已达最大速度)并原速率反弹，又经时间t，上升到距离地面高度为h处速度减小到零．下列说法中正确的是
A. 金属线圈与地面撞击前的速度大小
B. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中，通过金属线圈某一截面的电荷量
C. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中，通过金属线圈某一截面的电荷量
D. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中，金属线圈中产生的焦耳热
【答案】BD
二、实验题（每空2分，共14分）
13. 某同学学习传感器后，用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。电路如图所示，图中仪器还不完整。请完成以下问题：
(1)图中的甲还需要放入的元件是______。
A．二极管
B．光敏电阻
C．NTC热敏电阻阻值随温度升高而减小
D．PTC热敏电阻阻值随温度升高而增大
(2)电路正确连接之后，该同学调试过程发现报警时温度比预期偏低了一点点。要求在温度更高一点时就开始报警，则需要调节滑动变阻器的滑动头往______（选填“左”或“右”）移动一点。
【答案】 (1). C (2). 左
14. 某研究性学习小组将一量程为的灵敏电流计改装为双量程电流表、双量程电压表和双倍率欧姆表，电路如图所示，已知电流计内阻，，电源的电动势为，试回答如下问题：
（1）接线柱应接_______（填“红表笔”或“黑表笔”），表笔接在和时是_______（填“双量程电流表”“双量程电压表”或“双倍率欧姆表”）。
（2）若表笔接在和，单刀双掷开关掷向1时是_____________（填“电压表”“电流表”或“欧姆表”），量程为_________。
（3）掷向2时，双倍率欧姆表的中值电阻大小为__________。
【答案】 (1). 红表笔 (2). 双倍率欧姆表 (3). 电压表 (4). 或均 (5).
三、计算题（本题共4个小题，共38分，要求有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有结果没有过程的不能得分，有数值计算的必须写出数值和单位）
15. 如图，一质量为的物块静止在桌面边缘，桌面离水平面的高度为．一质量为的子弹以水平速度射入物块后，以水平速度射出，重力加速度为。求：
（1）此过程中系统损失机械能；
（2）此后物块下落过程中的水平位移（从开始下落到触地前）。
【答案】（1）；（2）
16. 某村通过水电站发电对用户供电，输电线路如图示，已知发电机的输出电压为，输出功率为，用变压比（原、副线圈匝数比）为的理想变压器升压后向远处送电，输电导线的总电阻为，到达用户后再用变压比（原、副线圈匝数比）为的理想变压器降压后供给用户，求：
（1）输电线上损失电功率；
（2）用户得到的电压和消耗的电功率。
【答案】（1）；（2）220V；
17. 两足够长且不计电阻光滑金属轨道如图甲所示放置，间距为d＝1 m，在左端弧形轨道部分高h＝1.25 m处放置一金属杆a，弧形轨道与平直轨道的连接处光滑无摩擦，在平直轨道右端放置另一金属杆b，杆a、b的电阻分别为Ra＝2 Ω、Rb＝5 Ω，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝2 T．现杆b以初速度大小v0＝5 m/s开始向左滑动，同时由静止释放杆a，杆a由静止滑到水平轨道的过程中，通过杆b的平均电流为0.3 A；从a下滑到水平轨道时开始计时，a、b运动的速度—时间图象如图乙所示(以a运动方向为正方向)，其中ma＝2 kg，mb＝1 kg，g取10 m/s2，求：
甲 乙
(1)杆a在弧形轨道上运动的时间；
(2)杆a在水平轨道上运动过程中通过其截面的电荷量；
(3)在整个运动过程中杆b产生的焦耳热．
【答案】(1)5s (2)C (3)J
18. 如图甲所示，在xOy平面内存在垂直平面向里的磁场，磁场的变化规律如图乙所示（规定向里为磁感应强度的正方向），在t＝0时刻由原点O发射一个初速度大小为，方向沿y轴正方向的带负电的粒子（不计重力）．
(1)若粒子的比荷大小为，且仅在乙图磁场变化情况下，试求：带电粒子从出发到再次回到原点所用的时间．
(2)若粒子的比荷变为，且仅在乙图磁场变化情况下，问带电粒子能否回到原点，若不能，请说明理由．若能，求轨迹上离y轴的最大距离；
(3)若粒子的比荷变为，同时在y轴方向加匀强电场，其电场强度的变化规律如图丙所示（沿y轴正方向电场强度为正），要使带电粒子能够在运动一段时间后回到原点O，则E0的取值应为多少？
【答案】（1） （2）（3）
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