朝阳市凌源市2019-2020学年高二(下)期末物理试卷(含答案解析)

朝阳市凌源市2019-2020学年高二(下)期末物理试卷

一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）

1. 在光滑水平面上放置两长度相同、质量分别为𝑀1和𝑀2的木板P、Q，在木板的左端各有一大小、形状、质量完全相同的物块a和b，两物块与木板间的动摩擦因数相同，且木板和物块均处于静止状态。现对物块a和b分别施加水恒力𝐹1和𝐹2，使它们向右运动。当物块与木板分离时，P、Q的动量大小分别为𝑃1、𝑃2，下列判断正确的是( )

A. 若𝐹1=𝐹2 、𝑀1>𝑀2，则𝑃1>𝑃2

B. 若𝐹1=𝐹2、𝑀1<𝑀2，则𝑃1>𝑃2

C. 若𝐹1>𝐹2、𝑀1=𝑀2，则𝑃1>𝑃2

D. 若𝐹1<𝐹2、𝑀1=𝑀2，则𝑃1<𝑃2

2. 如图所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，而另一根轻绳通过滑轮系住P端．在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角𝛼(0<𝛼<𝜋)缓慢增大时，力F的大小应( )

A. 恒定不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 先增大后减小

3. 一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光束，已知b光的频率小于a光的频率．下列哪个光路图可能是正确的( )

A. B.

C. D.

4. 如图所示为氢原子的部分能级图，以下判断正确的是( )

A. 处于𝑛=3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子 B. 欲使处于基态的氢原子被激发，可用12.09𝑒𝑉的光子照射

C. 一个氢原子从𝑛=4的状态跃迁到基态时，最多可以辐射出6种不同频率的光子

D. 用𝑛=2能级跃迁到𝑛=1能级辐射出的光照射金属铂(逸出功为6.34𝑒𝑉)时不能发生光电效应

5. 设地球质量为M、半径为R、自转角速度为𝜔0，引力常量为G，且地球可视为质量分布均匀的球体．同一物体在赤道和南极水平面上静止时所受到的支持力大小之比为( )

A. 𝐺𝑀𝐺𝑀−𝑅3𝜔02

B.

𝐺𝑀−𝑅3𝜔02𝐺𝑀

C. 𝐺𝑀𝐺𝑀+𝑅3𝜔02 D. 𝐺𝑀+𝑅3𝜔02𝐺𝑀

6. 一个质子和两个中子聚变为一个氘核，聚变方程为 11𝐻+2 01𝑛→ 12𝐻，已知质子质量𝑚𝐻=1.0073𝑢，中子质量𝑚𝑛=1.0087𝑢，氘核质量𝑚1=3.0180𝑢，1𝑢𝑐2=931.5𝑀𝑒𝑉.聚变反应中释放的核能约为( )

A. 6.24𝑀𝑒𝑉 B. 6.02𝑀𝑒𝑉 C. 7.08𝑀𝑒𝑉 D. 6.51𝑀𝑒𝑉

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

7. 已知点电荷周围任一点的电势大小的公式为𝑈=𝑘𝑄，式中常量k为静电力常量，Q为场源电荷所带的电量，r为该点距点电荷的距离。如图所示，一个电量为+𝑄的点电荷甲，固定在光滑绝缘水平面上的O点，另一个电量为−𝑞、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动到B点时速度为v，OA间距离为L，则以下说法正确的是( )

A. OB间的距离为𝐿−𝐾𝑄𝑞𝐾𝑄𝑞𝐿+𝑚𝑣22−𝑚𝑣022

B. 从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为𝑊=12𝑚𝑣02−12𝑚𝑣2

C. 从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为𝑊=12𝑚𝑣2−12𝑚𝑣02

D. OB间的距离为𝑘𝑄𝑞𝑘𝑄𝑞𝐿+𝑚𝑣22−𝑚𝑣022

8. 如图，节水灌溉中的喷嘴距地高0.8𝑚，假定水从喷嘴水平喷出，喷灌半径为4m，不计空气阻力，取𝑔=10𝑚/𝑠2.则( )

A. 水下落的加速度为8𝑚/𝑠2 B. 水从喷嘴到地面的时间为0.4𝑠

C. 水从喷嘴喷出后速度不变 D. 水从喷嘴喷出的速率为10𝑚/𝑠

9. 一列简谐横波在𝑡=23𝑠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的振动图象。下列表述正确的是( ) A. 这列波的传播方向为沿着x轴正方向

B. 𝑡=2𝑠时质点P的加速度方向沿着y轴负方向

C. 这列波的传播速度大小为9𝑐𝑚/𝑠

D. 质点Q的平衡位置横坐标为9cm

10. 下列说法正确的是( )

A. 物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变

B. 布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性

C. 荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

D. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

E. 两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11. 18.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，对打出的一条纸带进行研究(电源频率为50赫兹)，该同学在纸带上按每5个点取一个计数点，取了A、B、C、D、E、F等计数点进行研究，该同学已求出一些计数点对应的速度，其数值见表格。

计数点 B C D E

𝑉/(𝑚𝑠−1) 0.40

______ 0.56 0.64

(1)关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，以下说法正确的是______。

A.长木板滑轮的一端必须伸出桌面外侧

B.实验时小车应从靠近打点计时器的位置释放

C.应先释放小车，再启动打点计时器

D.牵引小车的钩码质量越大越好

(2)根据纸带提供的信息，该同学已经计算出了打下B、D、E这三个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点C时小车的速度(保留2位有效数字)，并填入相应空格。

(3)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的𝑣−𝑡图线。

(4)根据图象，可得小车在打下A点时小车的速度𝑣𝐴=______𝑚/𝑠(保留2位有效数字)，可得小车运动的加速度𝑎=______𝑚/𝑠2(保留2位有效数字)。

12. 某兴趣小组为了测量一待测电阻𝑅𝑥的阻值，首先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用其他方法更精确地测量．实验室里准备了以下器材：

A.多用电表 B.电压表𝑉2，量程15V，内阻约20𝑘𝛺

C.电流表𝐴1，量程0.6𝐴，内阻𝑟1约1𝛺

D.电流表𝐴2，量程1.2𝑚𝐴，内阻𝑟2=50𝛺

E.滑动变阻器𝑅1，最大阻值5𝛺

F.滑动变阻器𝑅2，最大阻值50𝛺

G.电阻箱𝑅3，阻值(0～9999.9𝛺)另有电源(电动势约6𝑉)、导线、开关等

(1)①在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用______ 欧姆挡；

②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则𝑅𝑥阻值大约是______ 𝛺；

(2)①在用某种测量方法精确测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从零开始可以连续调节，测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半．则在上述器材中，除了电源、导线、开关外还应选用的器材是______ (填器材前面的字母序号)；

②在虚线框内画出用此方法测量该电阻阻值时的实验电路图．

四、计算题（本大题共4小题，共45.0分）

13. 如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为𝑚1和𝑚2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，两木块与地面间的动摩擦因数均为𝜇，重力加速度为g，现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，求

(1)两木块之间的距离是多少？

(2)水平力的大小为多少？

14. 如果气缸中被密封的是0.1𝑔的氢气(𝐻2)，且在状态a的体积为𝑉𝑎=3×10−4𝑚3，求此状态时气缸内氢气分子间的平均距离(保留一位有效数字，已知阿伏加德罗常数𝑁𝐴=6.0×1023𝑚𝑜𝑙−1，氢原子的摩尔质量为1𝑔/𝑚𝑜𝑙)

15. 在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场方向竖直向下，大小为E；匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为𝐵.虚线与水平线之间的夹角为𝜃=45°，一带负电粒子从O点以速度𝑣0水平射入匀强磁场，已知带负电粒子电荷量为q，质量为m，(粒子重力忽略不计)．

(1)带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间；

(2)带电粒子第3次通过虚线时，粒子距O点的距离；

(3)粒子从O点开始到第4次通过虚线时，所用的时间．

16. (20分)如图所示，竖直平面内有光滑且不计电阻的两道金属导轨，宽都为L，上方安装有一个阻值R的定值电阻。两根质量都为m，电阻都为r，完全相同的金属杆靠在导轨上，金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好，虚线下方的区域内存在匀强磁场，磁感应强度B。

(1)将金属杆1固定在磁场边界下侧，金属杆2从磁场边界上方静止释放，进入磁场后恰作匀速运动，求金属杆2释放处离开磁场边界的距离ℎ0;

(2)将金属杆1固定在磁场边界下侧，金属杆2从磁场边界上方ℎ(ℎ

(3)金属杆2从离开磁场边界ℎ(ℎ

【答案与解析】

1.答案：B

解析：解：AB、首先看𝐹1=𝐹2时情况：

由题知a、b所受的摩擦力大小是相等的，因此a、b加速度相同，我们设a、b加速度大小为a，

对于P、Q，滑动摩擦力即为它们的合力，设𝑃(𝑀1)的加速度大小为𝑎1，𝑄(𝑀2)的加速度大小为𝑎2，

根据牛顿第二定律得：𝑎1=𝜇𝑚𝑔𝑀1，𝑎2=𝜇𝑚𝑔𝑀2，其中m为物块a和b的质量。

设板的长度为L，它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：

a与P的相对位移为：𝐿=12𝑎𝑡12−12𝑎1𝑡12

b与Q的相对位移为：𝐿=12𝑎𝑡22−12𝑎2𝑡22

若𝑀1>𝑀2，则𝑎1<𝑎2

所以得：𝑡1<𝑡2

根据动量定理𝐼=𝑃−0=𝑓𝑡知𝑃1<𝑃2，故A错误；

若𝑀1<𝑀2，则𝑎1>𝑎2

所以得：𝑡1>𝑡2

所以𝑃1>𝑃2，故B正确；

C、若𝐹1>𝐹2、𝑀1=𝑀2，根据受力分析和牛顿第二定律的：

则a的加速度大于b的加速度，即𝑎𝑎>𝑎𝑏

由于𝑀1=𝑀2，所以P、Q加速度相同，设P、Q加速度为a。

它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：

a与P的相对位移为：𝐿=12𝑎𝑎𝑡12−12𝑎𝑡12

b与Q的相对位移为：𝐿=12𝑎𝑏𝑡22−12𝑎𝑡22

由于𝑎𝑎>𝑎𝑏

所以得：𝑡1<𝑡2则𝑃1<𝑃2，故C错误；

D、根据C选项分析得：

若𝐹1<𝐹2、𝑀1=𝑀2，𝑎𝑎<𝑎𝑏

所以得：𝑡1>𝑡2则𝑃1>𝑃2，故D错误；

故选：B。