安徽省池州市2019-2020高二物理下学期期末联考试题（Word版附答案）

1 / 4 2019～2020 学年安徽名校第二学期期末联考高二物理 满分 100 分　　考试时间 100 分钟 第Ⅰ卷（选择题共 48 分） 一、选择题：本题共 12 小题，每题 4 分。第 1-8 题在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。第 9-12 题有多项符合题目要求。全选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1. 在物理学发展过程中，众多科学家做出了卓越贡献，以下有关他们的说法正确的是 A. 牛顿在“月—地检验”中计算出月球围绕地球做圆周运动的向心加速度是地球表面重力加速度的 B. 力的国际单位是牛顿，牛顿是国际单位制中的基本单位 C. 普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一 D. 在电学研究中库仑首先提出并引入了“场的概念” 2. 甲乙两汽车在同一直线上运动，它们的速度-时间图象如图所示，已知在 时后车刚好追上前车，以下说法 正确的是 A. 追上之前甲车在乙车前面　　　　　B. 甲的加速度大小是乙车加速度的 2 倍 C. 时刻，甲乙两车相距 　　D. 后它们还能再相遇一次 3. 如图所示，竖直面内半圆上有 A、B、C、D 四点，AD 连线为水平直径点为半圆最低点，C 点与圆心 O 点连线 与水平成 角。从 A 点平抛一个小球，第一次以 平抛，小球经过 B 点；第二次以 平抛，小球经过 C 点。 若不计空气阻力，则两次平抛的初速度之比 等于 A. 　　　　B. 　　　　C. 　　　　D. 4. 如图所示，在半径为 的光滑半球形容器内部，静止放着两个半径均为 、质量均为 的相同光滑球体，则 两球体之间的作用力大小等于 A. 　　　　B. 　　　　C. 　　　　D. 5. 一正弦交流电通过一特殊电子整流装置后，得到如图所示的交流电，则该交流电的电压有效值为 A. 　　　　B. 　　　　C. 　　　　D. 6. 如图所示，物块 A 和 B 并排放置在水平地面上，它们与地面的动摩擦因数相同，A 与一轻弹簧栓接，弹簧另一 端固定在竖直墙上，开始时弹簧处于自然长度。现用一水平向左的力 缓慢推 B 物体，弹簧压缩到一定程度后 撤去 F，A、B 向右运动，随后 A 和 B 发生分离，整个压缩过程弹簧都在弹性范围内。以下说法正确的是 1 6 2st = 0t = 2.5m 2st = 30° 1v 2v 1 2 v v 2 3 2 2 2+ 3 2 3+ 2 2 3+ R 3 R m 3 2 mg 3 3 mg 2 3 mg 3 4 mg 10V 5 3V 5 2V 6 3V F 2 / 4 A. A、B 发生分离的位置与弹簧的劲度系数无关　 B. A、B 发生分离的位置与弹簧被压缩的长度有关 C. 当二者的速度达到最大时它们分离　　　　　 D. 分离点的位置与它们的质量大小有关系 7. “天琴计划”是以中国为主导的国际空间引力波探测计划。到 2035 年前后，在距离地球约 10 万公里的轨道上 部署三颗卫星，构成边长约为 17 万公里的等边三角形编队，在太空中建成一个探测引力波的天文台。因为三 颗卫星组成的编队在天空中形似竖琴，故名“天琴”。已知月球到地球的距离约为 38 万公里，结合一些天文 常识，天琴卫星的运行周期最接近 A. 21.5 天　　　　B.9.5 天　　　　C. 3.5 天　　　　D. 30 天 8. 如图甲所示，一质量为 小物块在水平面上 A 点处于静止状态，小物块与水平地面间的动摩擦因数为 0.2， 水平面右侧连有一半径为 、竖直平面内的光滑半圆轨道，B 为半圆轨道最低点，C 为圆上与圆心等高点，D 为轨道最高点。现用一水平向右的力 F 作用在小物块上， 随时间 的变化关系如乙图， 时小物块达到 B 点，此时撤去 F。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力， ，下列说法正确的是 A. 时小物块速度为 　　　　　　　　 B. 小物块经过 B 点时对支持面的压力等于 C. 小物块能够到达圆轨道最高点 D　　　　　　　 D. 小滑块在运动中两次经过 B 点 9. 从 1907 年起，物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要物理量。他的目的是：测量金属的 遏止电压 与入射光的频率 ，由此算出普朗克常量 ，并与普朗克根据黑体辐射得出的 相比较，以检验爱 因斯坦光电效应方程的正确性。如图所示为根据密立根的方法测得某金属的遏止电压 和入射光频率 几组 数据而画出的 图象，不考虑实验数据的误差，关于该图象下列说法正确的是 A. 该金属的截止频率 等于 　　　　 B. 该金属的截止频率 等于 C. 图象的倾斜程度与金属的种类无关　　　　　　 D. 金属的逸出功越大图象倾斜程度越大 10. 如图所示，在光滑水平面上质量为 的小球 A 以 速度向右运动，与静止的质量为 的小球 B 发 生正碰，碰后 B 的速度大小可能为 A. 　　　　B. 　　　　C. 　　　　D. 11. 如图甲所示，质量为 的小物块从一固定的倾角为 的斜面底端以初速度 冲上斜面，它在斜面上运动的 速 度 —时 间 图 象 如 乙 图 所 示 ， 若 斜 面 足 够 长 ， 重 力 加 速 度 ， 图 象 中 、 未 知 ， ， ，下列说法正确的是 A. 小物块沿斜面上升过程与沿斜面下滑过程的加速度大小之比为 2：1 B. 物块与斜面的动摩擦因数为 0.2 C. 根据图象可计算出 　　　　　　　　　　　　　　　　　 D. 物块返回底端时的速度为 12. 如 图 所 示 ， 在 真 空 中 坐 标 轴 上 处 和 处 分 别 固 定 着 两 个 点 电 荷 和 。 时在 轴上 的某位置静止释放一带负电的试探电荷 ，取无穷远处的电势为 零，试探电荷不影响原来电场的分布，不计 的重力和一切阻力，规定沿 轴正向为速度正方向，则电荷 的 电势能 、速度 随时间 变化关系图象可能正确的是 2kg 0.4m F t 5s 210m/sg = 5st = 2m/s 31.25N cU ν h h cU ν cU ν− c ν 144.0 10 Hz× c ν 145.0 10 Hz× 0.2kg 5m/s 0.6kg 3m/s 2.4m/s 1.4m/s 1m/s 1kg 37° 1v 210m/sg = 1 6m/sv = 1t sin37 0.6° = cos37 0.8° = 1 1.25st = 3m/s x 0x = 6cmx = 6 1 4 10 CQ −= + × 6 2 1 10 CQ −= − × 0t = x 6cmx > q q x q pE v t 3 / 4 第Ⅱ卷（非选择题共 52 分） 二、实验题（本题共 2 个小题，15 分） 13. (6 分)如图甲所示，一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，滑轮刚好伸出桌面，带有凹槽的小车放在长木 板上，小车通过细绳绕过定滑轮和钩码相连，钩码的个数可以改变，小车后面连有纸带，纸带穿过打点计时器。 不计滑轮摩擦及空气阻力，重力加速度 ，某同学利用该装置探究小车加速度与力的关系。 (1) 为达到本次实验目的，需要平衡摩擦力吗？________（填“需要”或“不需要”）。 (2) 测出小车的质量为 ，若用钩码的重力当成细绳的拉力，已知钩码的规格有两种可选： 和 ，为 尽可能减少实验误差，该同学应该选取（选填“ ”或“ ”）规格的砝码更好。 (3) 正确调整装置并选取合适砝码后，打开电源释放小车，打出一条纸带如图乙，打点计时器使用的是 交流电，纸带上相邻两个计数点间还有 4 个计时点未画出，则小车的加速度 ________ 。（结果保 留三位有效数字） (4) 如果钩码规格只有 ，该同学认为：如果仍然研究小车的加速度和外力的关系，上述实验结果存在较大 误差，为此他进行了如下改进：首先在右边悬挂 5 个钩码，接通电源释放小车，得到一条纸带；第二次他 取下右边一个钩码放在小车凹槽内，接通电源，得到第二条纸带……重复上述步骤，直至得到第四条纸带。 分别计算出各纸带的加速度 ， ， ， 。用 作纵坐标，用对应的右边悬挂的钩码个数 为横坐标， 得到的图象如图所示，如果数据无误差，加速度和力的关系符合牛顿定律，测该直线图象的斜率的大小为 ________。（结果保留三位有效数字） 14. (9 分)某同学在实验室里分别做了以下两个电学实验： (1) 改装电表实验：如图他设计了一个用表头 G 改装的双量程电流表的电路图，已知表头 G 的内阻 ， 满 偏 电 流 ， 两 个 量 程 分 别 为 和 ， 则 、 。 (2) 描绘小灯泡伏安特性曲线实验：实验室备有以下器材可选： A. 标有“ ， ”小灯泡一个； B. 电源（电动势 ，内阻不计）； C. 电压表 （量程 ，内阻 ）； D. 电压表 （量程 ，内阻 ）； E. 电流表 （量程 ，内阻 ）； F. 电流表 （量程 ，内阻约为 ）； 210m/sg = 250g 5g 20g 5g 20g 50Hz a = 2m/s 50g 1a 2a 3a 4a a n 200ΩgR = 1mAgI = 3mA 10mA 1 ________ ΩR = 2 ________ ΩR = 6V 3W 9V 1V 3V 3kΩ 2V 15V 5kΩ 1A 100mA 100Ω 2A 3A 0.1Ω 4 / 4 G. 定值电阻 ；定值电阻 ； H. 滑动变阻器 （ ）； I. 滑动变阻器 （ ）； J. 开关一个，导线若干 ① 本次实验中滑动变阻器选用________________；（填器材前的序号） ② 选择好器材，并尽可能减小误差，请你在方框中画出实验原理图，并标上所选器材符号。 三、计算题。(本题包括 3 小题，共 37 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的 不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15. (12 分)如图所示，小物块 A 通过轻绳绕过光滑定滑轮与小物块 B 相连，定滑轮用一直杆固定在天花板上，A、B 的质量分别为 和 ，开始时用手托住 A 使它们处于静止且绳子恰好伸直，此时 A 距地面 。松 手使它们开始运动，已知 ，不计滑轮重力，B 离滑轮距离足够大。求： (1) 松手后经多长时间 A 达到地面； (2) 在整个运动过程中直杆对滑轮的作用力； (3) A 落地后 B 还能上升的最大高度。 16. (12 分)如图所示，在竖直平面内固定着两根平行且足够长的光滑金属导轨，导轨间距 ，在虚线 ab 下方 存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 ，在导轨上端连接一个额定电压 的小灯泡(小灯泡电阻 不变)。一根质量 的金属棒由静止沿导轨下落 后进入磁场，小灯泡随即保持正常发光，金属 杆与导轨始终保持良好接触，不计空气阻力。取 。求： (1) 小灯泡的额定功率 ； (2) 金属棒自开始下落 内流过小灯泡的电量 。 17. (13 分)如图所示，在坐标系 平面的第一象限内存在竖直向下的匀强电场，电场强度为 ，第二象限内存 在水平向右的匀强电场，电场强度为 ，第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场强度为 。质子 和氮核 先后从第二象限同一点 由静止释放， 的质量为 ，电荷量为 。不计粒子间的相互 作用，且整个装置处于真空中，电场和磁场足够大。求： (1) 两个粒子分别第一次达到 轴时的位置的横坐标之比； (2) 两个粒子分别第二次经过 轴时位置之间的距离。 1 3kΩR = 2 20ΩR = 3R 0 ~10Ω 4R 0 ~ 50Ω 3kg 2kg 0.64mh = 210m/sg = 2mL = 1TB = 3V 0.2kgm = 0.45m 210m/sg = P 1s q xOy 2E E B 1 1H 4 2 He 1( , )2A L L− 1 1H m q x x 1 / 4 2019-2020 学年安徽名校第二学期期末联考 高二物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C C D B B A C D AC BC AC AC 1. C【解析】月球围绕地球的运动半径约为地球半径的 60 倍，根据牛顿的万有引力定律：万有引力与距离的平方 成反比，所以月球围绕地球的加速度是地球表面重力加速度的 ，A 错误；力的国际单位是牛顿，但牛顿 不是国际基本单位，B 错；普朗克 1900 年首次把能量子引入物理学，C 正确；法拉第首先提出了“场”的概念， D 错误。 2. C【解析】后车追上前车，在追的过程中后车速度一定大于前车速度，由图可知在 之前，甲车速度大于 乙车速度，所以是甲车在后面，A 错误；由图可知甲车加速度为 ，乙车加速度为 ，B 错；由图像 所围面积可知， 内甲的位移 4m、乙的位移 1.5m，所以 C 正确； 速度相等且二者在同一位置，所 以二者不再相遇，D 错误。 3. D【解析】如图由几何关系可知 ，自由落体公式 ，得 ，水平位移之比 ， 代入 ，得 ，D 正确。 4. B【解析】对一个球进行受力分析，重力、大球的支持力、两个小球之间的弹力，由几何长度可知 ，分解大球对小球的支持力， ，所以 B 正确。 5. B【解析】根据交流电有效值定义： ，解得 ，B 正确。 6. A【解析】如果两个物体发生分离，二者之间的弹力消失，分离瞬间二者加速度相等，从此之后加速度不再相 等，分离时 B 只受摩擦力，加速度为 ， 的加速度也是 ，也只受摩擦力，可见二者在弹簧原长时分离， 与劲度系数无关，与物体质量无关，所以 A 正确，B 错误，D 错误；当它们的加速度等于 0 时，二者速度最大， 此时合力为 0，弹力等于摩擦力，此时未分离，所以 C 错误。 7. C【解析】月亮和天琴卫星都围绕地球运动，由开普勒第三定律 代入数据解得 ，所以 C 正 确。 8. D【解析】在 图中做出摩擦力随时间变化图像如图所示，求出 内合力的冲量，等于两图像所围面积 ，可得 ，所以 A 错误；在 B 点支持力减去重力提供向心力 ，得 ，所以 B 错误；在轨道最高点的最小速度 ，假设从 B 点出发恰好能沿光滑轨 道 到 达 B 点 ， 根 据 机 械 能 守 恒 ： 得 ， 因 为 在 B 点 实 际 速 度 为 ，所以不能达到最高点，C 错误；如果小物块以速度 沿有支撑物的轨道上升，可以达到 1 3600 2st = 21m/s 23m/s 0 ~ 2s 2st = 1 2 2 1 h h = 21 2h gt= 1 2 2 1 t t = 1 2 2 2 3 x x = + 1 1 2 2 2 2+ 3 v t v t = 1 2 2 2 3 v v = + 3tan 3 θ = 3tan 3F mg mgθ= = ( ) ( )2 2 25 210 2 2 T T U TR R R × + × = × 5 3VU = gµ A gµ 3 3 1 2 2 2 1 2 r r T T = 2 3.5T = 天 F t− 0 5s− 5N sI mv= ⋅ = 2.5m/sv = 2 N mvF mg R − = 51.25NNF = 1 2m/sv gR= = 2 2 2 1 1 22 2Bmv mv mg R= + 2 5m/sBv = 2.5m/sv = 2.5m/sv = 2 / 4 高度 得 ， ，所以小物块在达到 C 点之前速度变为 0 而随后沿轨道返回，所以 D 正确。 9. AC【解析】根据爱因斯坦光电效应方程 ，又根据遏止电压与光电子初动能的关系 ，两 式结合解出 ，结合图像可知当遏止电压等于 0 时对应的频率为截止频率，即 ， 可知 A 正确，B 错误；由 表达式可知，图像的斜率等于 ，所有图像的斜率都相同，C 正确，D 错误。 10. BC【解析】如果发生的是完全非弹性碰撞， 得 ；如果发生的是弹性碰撞，列 两个方程： ， ，B 的速度 ，碰撞后 B 的 速度应 ，所以 B、C 正确。 11. AC【解析】根据物体在斜面上的速度时间图像，上升过程加速度为 ，沿斜 面下滑过程 ，联立上述两个方程 ， ，A 正确，B 错 误 ； 把 代 入 ， 得 、 ， 把 代 入 ，得 ，C 正确；上升过程和下滑过程位移大小相等，返回斜面底部时的速度为 ，则 ，得 ，D 错误。 12. AC【解析】根据题意画出 上电场分布如图，其中 A 点电场强度为 0，题目中规定无限远电势为 0，A 点电势 为正，如果带负电试探电荷放在 A 点，则 受力为 0 静止不动，且电势能为负值，所以 A 正确；A 点是唯一 的，在 A 点电势能不可能是正值，B 错；如果把 放在 A 点右侧，受力向左沿 轴负向加速，经过 A 点后减 速，做往复运动，C 正确；如果没有把 放在 A 点，那么 一定先向着 A 点运动，加速度越来越小，所以 D 错误。 13.（6 分） (1) 需要（1 分）　　(2) 5g（1 分）　　(3)0.737（2 分）　　(4) 1.00（2 分） 【解析】（1）根据牛顿第二定律 ， 为合力，需要平衡摩擦力；（2）当钩码总质量远小于小车质量 时，绳子拉力近似等于砝码重力，所以选取 砝码；（3）第三个点 ，得 ； （4）整体法求加速度 ，图像斜率 。 14.（9 分） (1) 30（2 分）；　　70（2 分） (2) ①H（1 分）；　　②电路图如图甲或乙所示（4 分） 21 2mgh mv= 0.3125mh = h R< 0kE h Wν= − k cE eU= 0 c WhU e e ν= − 144.0 10 Hzc ν = × cU h e 1 0 1 2( )m v m m v= + 共 =1.25m/sv共 1 1 1 1 2 2m v m v m v′ ′= + 2 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 1 2 2 2m v m v m v′ ′= + 1 2 1 2 2 2.5m/smv m m ′ = =+ 1.25m/s 2.5m/sBv≤ ≤ 1 1 1 sin37 cos370.6 va g gt µ∆= = °+ ° 1 1 2 1 1 3 sin37 cos370.4 1.2 v va g gt t µ ∆ ∆= = = °− ° 1 22a a= 0.25µ = 0.25µ = 1 sin37 cos37a g gµ= °+ ° 2 1 8m/sa = 2 2 4m/sa = 1 6m/sv = 1 1 10.6 va t ∆= 1 1.25st = v 22 1 2 12 2 vv a a = 3 2m/sv = x q q x q q Fa m = F 5g 2 4 1 3x x aT− = 20.737m/sa = 5 nmga m M = + 1.005 mgk m M = =+ 3 / 4 【解析】（1）对于量程 3mA，两个电阻串联后和表头并联，两电阻分流 2mA，通过表头和两个电阻串联形成 的支路的电流之比为 1：2，则两支路电阻之比为 2：1，得 ；对于量程 10mA，电阻 和表头 串联后和 并联，列并联支路电压相等， ，解得 ， ；（2）①滑动 变阻器分压用时选阻值比较小的；②电压表用量程 15V 的量程过大，用量程 3V 的电压表需串联电阻扩大量程； 量程为 3A 的电流表量程过大，采用 电流表量程过小，需要并联电阻扩大量程。对应小灯泡内阻较小，可以 采用甲图外接法；如果把改装后的电流表内阻当成已知值，也可以采用乙图解法。 15.（12 分） 【答案】（1）0.8s　　（2）48N，方向竖直向上　　（3）0.128m 【解析】(1) 在运动中对 A 和 B 组成的系统的加速度大小 （2 分） A 向下做匀加速直线运动，根据运动学公式 得 （2 分） (2) 对 B 受力分析：绳子拉力 F 和 B 的重力 （1 分） 解得 （1 分） 对滑轮受力：杆向上的拉力 即运动过程中直杆对滑轮的作用力大小为 48N，方向竖直向上（2 分） (3) A 落地时 B 的速度 （2 分） 此后 B 以 竖直上抛上抛取大高度 （2 分） 16.（12 分） 【答案】(1) 3W；　　（2）0.7C 【解析】(1) 导体棒进入磁场后即保持匀速切割，导体棒受力平衡， ， （2 分） 小灯泡的额定电压为 3V，小灯泡的额定功率 （2 分） (2) 进入磁场前导体棒自由落体， （1 分） 入磁场瞬间切割产生的电动势 （1 分） ， （1 分） 导体棒自静止开始下落 1s，其中自由落体的时间为 （1 分） 匀速的时间为 （1 分） 发生位移 （1 分） 根据 或 （2 分） 17.（13 分） 【答案】(1) 　　(2) 【解析】(1) 粒子从 A 点开始加速，进入第一象限后向右匀速，向下匀加速做类平抛运动，设粒子质量为 ， 粒子的电荷量为 ，加速过程 （1 分） 1 2 100ΩR R+ = 2R 1R 2 1( ) ( )g gI R R I I R+ = −内 1 30ΩR = 2 70ΩR = 1A 22m/sA B A B m g m ga m m −= =+ 21 2h at= 2 0.8sht a = = B BF m g m a− = 24NF = 1 2 48NF F= = 1.6m/sv at= = v 2 1 0.128m2 vh g = = mg BIL= 1AI = 3WP UI= = 2 3m/sv gh= = 6VE BLv= = 1AEI R = = 总 6ΩR =总 1 2 0.3sht g = = 2 0.7st = 2 2.1mx vt= = 0.7Cq R ∆Φ= = 总 2 0.7Cq It= = 1:1 2(2 2) mEL B q − m q 21 2qEL mv= 4 / 4 粒子在第一象限做类平抛 、 、 （2 分） 联立上式得 即 与粒子的 和 无关， （1 分） (2) 粒子第一次达到 轴时沿 轴速度 （1 分） 沿 轴速度 （1 分） 速度 与 轴夹角 ， （1 分） 可见两粒子第一次达到 轴时的位置横坐标都为 ，与 轴夹角都为 （1 分） 质子的合速度 ，质子在磁场中做圆周运动的半径 （1 分） 氦核的合速度 ，氦核在磁场中做圆周运动的半径 （1 分） 由几何关系粒子做圆周运动的轨迹在 轴上的弦长为 （1 分） 两个粒子第二次到达 轴的位置之间的距离 （2 分） 21 2y at= 2q Ea m = xt v = 2xy L = 2x yL L= = m q 1 2: 1:1x x = x x 2 x qELv m = y 2 y qELv m = v x tan 1y x v v θ = = 45θ = ° x L x 45° 1 2 qELv m = 1 1 2mv mELR qB B q = = 2 2 2 qELv m = 2 2 2 2 2mv mELR qB B q = = x 2R x ( ) ( ) 2 1 2 2 2 2 mELx R R B q − ∆ = − =