2020-2021学年河南省焦作市沁阳一中高二下学期期末密集练（一）物理

这是一份2020-2021学年河南省焦作市沁阳一中高二下学期期末密集练（一）物理，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

高二下学期期末密集练（一）物理
时间：90分钟分数：110分
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
一质点做匀加速直线运动时,速度变化Δv时发生位移x1，紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2，则该质点的加速度为（）
A. B. C. D.
质量为60kg的体操运动员做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动．如图所示，此过程中，运动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为(忽略空气阻力，g＝10m/s2) ()
A. 600 N B. 2400 N C. 3000 N D. 3600 N
下列说法正确的是（ ）
A. 长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量
B. 大小分别为5N、7N和9N的三个力合成，其合力大小的范围为3N≤F≤21N
C. 各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带是为了减小乘客的惯性
D. 在单向匀变速直线运动中，中间时刻速度一定小于中间位移的速度
有两个相同的灵敏电流计，允许通过的最大电流（满偏电流）为Ig=1mA，表头电阻Rg=30Ω，若改装成一个量程为3V的电压表和一个量程为0.6A的电流表应分别（）
A. 串联一个2990Ω的电阻和并联一个0.15Ω的电阻
B. 并联一个2990Ω的电阻和串联一个0.15Ω的电阻
C. 串联一个2970Ω的电阻和并联一个0.05Ω的电阻
D. 并联一个2970Ω的电阻和串联一个0.05Ω的电阻
2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此，北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。已知地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，引力常量为G，该导航卫星为地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 该导航卫星运行速度大于第一宇宙速度
B. 该导航卫星的发射速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
C. 该导航卫星在轨道运行时的加速度大小会小于质量较小的同步卫星加速度大小
D. 该导航卫星的预定轨道离地高度为h=
如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是（ ）
A. B.
​​​​​​​
C. D. ​
如图甲所示，静止在水平面C上足够长的木板B左端放着小物块A．某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示．A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在拉力逐渐增大的过程中，下列反映A、B运动过程中的加速度及A与B间摩擦力f1、B与C间摩擦力f2随时间变化的图线中不正确的是（ ）
A. B.
C. D.
如图所示，在一挡板MN的上方，存在磁感应强度为B的矩形匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。MN边上O点处放置了发生光电效应的极限频率为v的金属钠，现用频率为2v的光去照射钠，已知电子质量为m、电荷量为e，普朗克常量为h，不计电子的重力和电子间的相互作用，粒子打到挡板上时均被挡板吸收。则没有电子从磁场逸出的矩形磁场的最小面积为（ ）
A. B. C. D.
二、多选题（每题4分，4小题，共16分）
如图所示，一定质量理想气体的状态沿1→2→3→1的顺序作循环变化.若用V-T或P-V图像表示这一循环，下图中表示可能正确的选项是（ ）
A. B. C. D.
如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计．则以下说法不正确的是（）
A. 在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流
B. 在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从a到b的电流
C. 在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流
D. 在将S断开后，油滴仍保持静止状态，G中无电流通过
如图2所示，x轴上方有两条曲线均为正弦曲线的半个周期，其高和底的长度均为l，在x轴与曲线所围的两区域内存在大小均为B，方向如图1所示的匀强磁场，MNPQ为一边长为l的正方形导线框，其电阻为R，MN与x轴重合，在外力的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速向右穿越磁场区域，则下列说法中正确的是（ ）
A. 线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大
B. 线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大
C. 穿越磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热为
D. 穿越磁场的整个过程中，外力所做的功为
在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将m=1kg的货物放在传送带上的A端，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示。已知重力加速度g=10m／s2，则可知
A. 货物与传送带间的动摩擦因数为0.5
B. A、B两点的距离为2.4m
C. 货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功的大小为12.8J
D. 货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J
第II卷（非选择题）
三、实验题（15分）
(每空2分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，夏侯、诸葛两同学设计了如图1所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量，滑轮大小不计且光滑。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验时，一定要进行的操作是______。
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。
（2）夏侯同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）诸葛同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图象，图3是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A． B． C． D．
14．在练习使用多用电表的实验中，
（1）某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值Rx，先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图1所示。以下是接下来的测量过程：
a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，然后断开两表笔
b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”档），并拔出两表笔
c．将选择开关旋到“×1”挡
d．将选择开关旋到“×100”挡
e．将选择开关旋到“×1k”挡
f．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔以上实验步骤中的正确顺序是______
(2分)（填写步骤前的字母）。
（2）重新测量后，指针位于如图2所示位置，被测电阻的测量值为______Ω。（2分）
（3）如图3所示为欧姆表表头，已知电流计的量程为Ig=100μA，电池电动势为E=1.5V，则该欧姆表的表盘上30μA刻度线对应的电阻值是______kΩ。（2分）
（4）为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry，采用如图4所示的电路。电源电压U恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出（多用电表选电流、电压档时可当作理想电表处理）。
①用多用电表测电路中的电流，则与a点相连的是多用电表的______（选填“红”或“黑”）表笔。（1分）
②闭合电键，多次改变电阻箱阻值R，记录相应的R和多用电表读数I，得到R-的关系如图5所示。不计此时多用电表的内阻。则Ry=______Ω，电源电压U=______V。（每空1分）
四、计算题（本大题共4小题，共47分,其中15题10分，16题10分，17题12分，18题15分）
15.如图所示，篮球在1.6m的高度掷出，在2.5m的高度垂直击中篮板，反弹后恰好落在掷出点的正下方。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求该篮球
（1）从击中篮板反弹后到落回地面的时间t；
（2）击中篮板前后的动能之比。
16.竖直放置的导热气缸用轻绳悬挂在空中，质量为M．内部封闭着质量一定的理想气体，气体温度为T0，活塞横截面积为S，与气缸底部相距为H0，周围环境温度缓慢上升到T1．已知此气体的内能表达式为U=kT，k为常数，大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸间的摩擦。
求：①温度为T1时活塞到缸底的距离H'等于多少？
②此过程吸热Q是多少？
17.如图所示，一长木板静止在水平面上，木板和水平面间的动摩擦因数µ1=0.1．在水平面上与木板右端相距d=4.5m处固定一挡板．一小金属块，以v0=18.75m/s的初速度从木板的左端滑上木板，沿木板表面向右运动，金属块与木板表面的动摩擦因数为µ2=0.5．已知长木板的质量是金属块的质量的两倍，如果木板和右侧的挡板发生碰撞，碰后瞬间木板的速度大小不变，小金属块最终停在木板的右端．g=10m/s2．求：
（1）整个运动过程中木板的位移大小？
（2）木板的长度？
18.如图所示的坐标系xOy中，x＜0，y＞0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，x≥0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场，X轴上A点坐标为(-L，0)，Y轴上B点的坐标为(0，L)．有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电场区域，经过 B点进入匀强磁场区域，然后经x轴上的C点(图中未画出)运动到坐标原点O．不计重力．求：
(1)粒子在B点的速度vB是多大？
(2)C点与O点的距离xc是多大？
(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大？0
沁阳一中高二年级下学期期末密集练物理学科试题（一）答案
1.【答案】D
【解答】设匀加速的加速度a，物体的速度分别为v1、v2和 v3
据运动学公式可知：v22-v12=2ax1，v32-v22=2ax2，
且v2-v1=v3-v2=△v，联立以上三式解得：，故D正确，ABC错误； 故选D。
2.【答案】C
【解析】试题分析：设人的长度为l，人的重心在人体的中间．最高点的最小速度为零，根据动能定理得：．解得最低点人的速度．根据牛顿第二定律得，，解得．故C正确，A、B、D错误． 故选C．
3.【答案】D
【解析】解：A、力不是国际制单位中基本单位的物理量，是导出单位的物理量，故A错误；
B、当三个力的方向相同时，合力最大，F合=5+9+7N=21N；5N和7N两个力的合力大于等于2N，小于等于12N，而9N在这合力范围内，所以三个力的合力能为零；则合力的最小值为0．合力范围为：0～21N，故B错误；
C、车辆前排乘坐的人必须系好安全带是为了减小急刹车时乘客的惯性可能带来的危害，但不能减小乘客的惯性，故C错误；
D、设匀变速直线运动的初速度为v0，末速度为v，则中间时刻的瞬时速度：
中间位置的瞬时速度：，
由于：=＞0，知无论匀加速还是匀减速，．故D正确。 故选：D。
4.【答案】C
【解答】解：改装电流表要并联电阻，其并联阻值：R==0.05Ω
改装成电压表要串联电阻，其串联阻值为：R′=
应串联2970Ω，并联0.05Ω，则A，B，D错误，C正确 故选：C
5.【答案】B
【解析】解：A、第一宇宙速度是近地卫星绕地球做匀速圆周运动的速度，也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，则知该导航卫星运行速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B、根据卫星的发射原理可知，第一宇宙速度是环绕速度，即发射绕地球表面飞行的近地卫星的运行速度，第二宇宙速度是脱离速度，即发射脱离地球引力束缚的卫星的最小发射速度，则知该导航卫星的发射速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，故B正确；
C、根据G=ma，得a=，可知卫星的加速度与卫星的质量无关，则该导航卫星在轨道运行时的加速度大小与质量较小的同步卫星加速度大小相等，故C错误；
D、该导航卫星的角速度等于地球自转角速度ω，根据万有引力提供向心力，得G=mω2（R+h），可得导航卫星的预定轨道离地高度为h=-R，故D错误。 故选：B。
6.【答案】B
【解答】 A.开始进入时，边bd切割磁感线，产生逆时针方向电流，即为正方向，且由于线框匀速运动，产生的感应电动势恒定，感应电流也恒定，故A错误；
BCD.线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bd切割，感应电流不变，前进L后，边bd开始出磁场，边ac开始进入磁场，回路中的感应电动势为边ac产生的感应电动势减去bd边在磁场中产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bd完全出磁场，ad边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变，故B正确，CD错误。
​故选B。
7.【答案】B
8.【答案】B
【解析】解：根据光电效应方程，射出的光电子的最大初动能：Ekm==2hv-hv=hv
射出的光电子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可知：qvB=，其最大半径为：R==
所有光电子在磁场中最大半径相等，满足条件的矩形磁场面积最小时，沿ON方向射入的有最大初动能的光电子运动轨迹恰好与右端边界相切；
随着粒子的速度方向偏转，可认为光电子转动的轨迹圆是以2R为半径转动，如图所示
由几何关系可知，没有光电子从磁场边界逸出的最小矩形磁场的面积为：S=2R×3R=，故ACD错误，B正确； 故选：B。
9.【答案】AD
10.【答案】CD
【解答】A.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，R增大，总电阻增大，电源的电动势和内阻不变，可知总电流减小，内电压和R1上的电压均减小，则R2与R的并联电压增大，电容器板间场强增大，油滴受到的电场力增大，则油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流 ，故A正确；
B.在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，R减小，总电阻减小，电源的电动势和内阻不变，可知总电流增大，内电压和R1上的电压均增大，则R2与R的并联电压减小，电容器板间场强减小，油滴受到的电场力减小，则油滴向下加速运动；电容器放电，G中有从a到b的电流，故B正确；
C.同理，在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，电容器充电，则G中有从b到a的电流，故C错误；
D.在将S断开后，电容器通过R2与R放电，板间场强减小，油滴受到的电场力减小，则油滴向下加速运动；电容器放电，G中有从a到b的电流，故D错误。本题选错误的；故选CD。
11.【答案】BC
【解析】解：AB、线框向右匀速运动过程中，当线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大，此时感应电流大小为：Im=，故A错误，B正确；
C、线框向右匀速运动过程中，回路中产生的感应电流随时间变化的图象如图所示（规定逆时针方向为正），穿越磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热为：
Q=2I12R+I22R Q=2（）2R+（）2R=，故C正确；
D、由功能关系知，外力所做的功为：W=Q=，故D错误。 故选：BC。
12.【答案】AD
【解答】 A.由v-t图象可知，物块在传送带上先做a1匀加速直线运动，加速度为：，对物体受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，
得：mgsinθ+f=ma1，即：mgsinθ+μmgcsθ=ma1…①；
同理，做a2的匀加速直线运动，对物体受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，加速度为：。 得：mgsinθ-f=ma2，即：mgsinθ-μmgcsθ=ma2…①；
联立①②解得：csθ=0.8，μ=0.5，故A正确；
B.物块在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度，一起做匀速直线运动，所以物块由A到B的间距对应图象所围梯形的“面积”，为：，故B错误；
C.根据功能关系，由B中可知：f=μmgcsθ=0.5×10×1×0.8N=4N，做a1匀加速直线运动，由图象知位移为：，物体受力分析受摩擦力，方向向下，摩擦力做正功为：Wf1=fx1=4×0.2J=0.8J，
同理做a2匀加速直线运动，由图象知位移为：，
物体受力分析受摩擦力，方向向上，摩擦力做负功为：Wf2=-fx2=-4×3J=-12J，
所以整个过程，传送带对货物做功大小为：12J-0.8J=11.2J，故C错误；
D.根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，由C中可知：f=μmgcsθ=0.5×10×1×0.8N=4N，
做a1匀加速直线运动，位移为：，皮带位移为：x皮=2×0.2m=0.4m，相对位移为：△x1=x皮-x1=0.4m-0.2m=0.2m，
同理：做a2匀加速直线运动，位移为：，x皮2=2×1m=2m，相对位移为：△x2=x2-x皮2=3m-2m=1m， 故两者之间的总相对位移为：△x=△x1+△x2=1m+0.2m=1.2m，
货物与传送带摩擦产生的热量为：Q=W=f△x=4×1.2J=4.8J，故D正确。 故选AD。
13.【答案】BC 2.00 C
【解析】解：（1）本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AD错误；
实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；
实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，C正确。故选：BC。
（2）相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s，根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得：m/s=0.611m/s 根据△x=aT2，运用逐差法得，则有：可得：a=m/s2=2.00m/s2。
（3）由牛顿第二定律得： 2F=（M+m0）a，则有： a=F，a-F图象的斜率：k=，
小车质量为：M=-m0，故C正确，ABD错误； 故选：C。
14.【答案】dafb 2200 35 红 200 8
【解析】解：（1）国1所示偏角小过小，则电阻大要换大档位，选“×100”挡，换档后要进行欧姆调零，再测量电阻，测量完要要旋转S使其尖端对准ff档或交流电压最大档。故正确顺序是：dafb
（2）电阻值R=22×100=2200Ω
（3）由闭合电路欧姆定律得：I ①I= ②由①②代入数据得：R=35KΩ
（4）①通过多用表的电流为由红表笔进由黑表笔出，则与a点相连的是多用电表的红表笔。
②由闭合电路欧姆定律得：I= 得R=，
图线的截距为-Ry=-200Ω，即Ry=200Ω，斜率K=U==8V
15.【答案】解：（1）篮板反弹后做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，则有
h=gt2 解得 代入数据解得（或0.7s）
（2）将掷出到击中篮板的运动过程等效为逆向的平抛运动，设篮球质量为m，平抛运动的初速度为v，则在水平方向上做匀速直线运动，有x=vt 篮球的动能为 解得
则击中篮板前后的动能之比 其中h1=1.6m，h2=2.5m 代入数据得
答：（1）从击中篮板反弹后到落回地面的时间t是0.7s；
（2）击中篮板前后的动能之比是25：9。
16.【答案】解：①分析题意，封闭气体的做等压变化，根据盖-吕萨克定律可知：
解得温度为T1时活塞到缸底的距离为：H'=
②该过程中，气体对外做功：W=-（p0S-Mg）（H'-H0）
根据热力学第一定律可知：△U=W+Q，
其中△U=kT1-kT0
联立解得：Q=k（T1-T0）+(P0S-Mg)(T1-T0)H0/T0
答：①温度为T1时活塞到缸底的距离H'等于。
②此过程吸热Q是k（T1-T0）+(P0S-Mg)(T1-T0)H0/T0
17.【答案】解：（1）木板向右的加速度大小为a1，金属块的加速度大小为a2．由牛顿第二定律：
µ2mg-µ1（m+M）g=Ma1，µ2mg=ma2，
解得：a1=1m/s2，a2=5m/s2
木板和挡板碰撞前瞬间，木板的速度：v1==3m/s，
时间：t1==3s，
木板与挡板碰后瞬间速度大小不变，加速度为大小a1′，由牛顿第二定律得：
µ2mg+µ1（m+M）g=Ma1′，
解得：a1′=4m/s2
木板反弹后向左运动的位移：x==1.13m，
木板的位移：x1=d-x=3.37m；
（2）金属块的位移：x2===35.16m，
木板的长度：l=x2-x1=31.79m；
答：（1）整个运动过程中木板的位移大小为3.37m；
（2）木板的长度为31.79m．
18.【答案】解：(1)设粒子在A到B的过程中运动时间为t，在B点时速度沿x轴正方向的速度大小为vx，则 ． ． ． 解得vB=2vA
(2)设粒子在B点的速度vB与y轴正方向的夹角为θ，
则 解得θ=60°
粒子在x≥0的区域内做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，设轨道半径为R，由几何关系有 xc=2Rcsθ xc=
(或者通过判断BC 是直径，△OO1C是等边三角形，由xc=R得到xc=)
(3)设匀强电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子质量为m，带电荷量为q，则


解得．
答：(1)粒子在B点的速度vB是2vA．
(2))C点与O点的距离xc是．
(3))匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是．