2020-2021学年度高二年级第二学期期末联考卷
物理试题
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；
2．请将答案正确填写在答题卡上；
3. 考试范围：高考范围；考试时间：90分钟
第I卷（选择题 共36分）
一、 单选题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多个选项符合要求，选对但不全得2分，选错得0分)
1．由静止开始作匀加速直线运动的火车，在第10s末的速度为2m/s，下列叙述中错误的是（ ）
A．头10s内通过的路程为10m
B．每秒速度变化0.2m/s
C．10s内平均速度为1m/s
D．第10s内通过2m
2．某学校创建绿色校园，如图甲为新装的一批节能灯，该路灯通过光控开关实现自动控制；电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现增加光照强度，则下列判断正确的是（ ）
A．电源路端电压不变 B．两端电压变大
C．B灯变暗，A灯变亮 D．电源总功率不变
3．一静止的铝原子核俘获一速度大小为的氢原子核后，变为稳定的硅原子核，下列说法正确的是（ ）
A．该核反应方程为
B．若无其他粒子产生，则反应后的速度大小约为
C．核反应后的电荷数比核反应前的电荷数小
D．核反应后的质量数比核反应前的质量数大
4．某人想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片（如图所示），拍摄方向跟地铁前进方向垂直。请你根据这张照片估算此时地铁的加速度为（ ）
A． B． C． D．缺乏数据，无法测量
5．下列说法正确的是（）
A．质量分布均匀的物体的重心一定在几何中心
B．两物体间的滑动摩擦力总是与物体运动方向相反
C．摩擦力的大小与弹力成正比
D．两分力大小一定，夹角越小，合力越大
6．如图所示，P为地球的同步卫星，P到地心的距离为r、向心加速度大小为a0；Q为静止在地球赤道表面的物体，Q到地心的距离为R、向心加速度大小为a，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量为
B．地球的第一宇宙速度大小为
C．P与Q的向心加速度大小之比为
D．P与Q的线速度大小之比为
7．如图所示，甲乙两个质量相等的物体从高度相同、倾角不同的两个粗糙斜面顶端由静止开始下滑，到达斜面底端。已知α1<α2，且两物体与斜面间动摩擦因数相同，下面说法正确的是
A．下滑的过程中甲受 到的重力冲量较大
B．下滑到底端时甲的重力功率较大
C．到达斜面底端时两物体动能相同
D．到达斜面底端时两物体的机械能损失量相同
8．如图所示，细线的一端系于天花板上，另一端系一质量为m的小球。甲图让小球在水平面内做匀速圆周运动，此时细线与竖直方向的夹角为，细线中的张力为F1，小球的加速度大小为a1；乙图中让细线与竖直方向成角时将小球由静止释放，小球在竖直面内摆动。刚释放瞬间细线中的张力为F2，小球的加速度大小为a2，则下列关系正确的是（ ）
A．F1= F2 B．F1> F2 C．a1= a2 D．a1＜ a2
9．如图所示，平行板电容器与电动势为E的电源连接，上极板A接地，一带负电油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（ ）
A．带电油滴所受电场力变小
B．P点的电势将升高
C．带电油滴的电势能增大
D．电容器的电容减小，极板带电量增大
10．如图所示为测定磁感应强度大小的装置，弹簧测力计下端挂一矩形线圈，线圈匝数为n，将矩形线圈的短边（长为L）置于蹄形磁体的N极、S极间的磁场中的待测位置，线圈的质量为m，（重力加速度为g）．为了测量方便和精确，调节好装置后闭合开关，调节滑动变阻器使得弹簧测力计的示数刚好为零，此时电流表示数为I，下列说法中正确的有
A．装置图中线圈平面与N极、S极连线垂直
B．当电路未接通时弹簧测力计的读数为0
C．在磁场中的线圈短边中的电流方向向里
D．N极和S极之间磁场的磁感应强度为
11．如图 1，闭合矩形导线框 abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度 B随时间t变化的规律如图 2所示。规定垂直纸面向外为磁场的正方向，线框中顺时针电流的方向为感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流 i与 ad边所受的安培力 F随时间 t变化的图像，下列选项正确的是（ ）
A． B． C． D．
12．在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，在变压器原线圈两端输入如图乙所示的电压，电压表的示数为，下列说法正确的是（ ）
A．该变压器原线圈端电压的有效值为 B．该变压器原副线圈的匝数之比为
C．电流表的示数为 D．若增大电阻R的阻值，变压器原线圈的输入功率减小
第II卷（非选择题 共64分）
二、 实验题(本大题共有2小题，共15分。第13题6分，第14题9分。)
13．利用如图1所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻。
(1)现有电压表（0~3V）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（0~0.6A）
B．电流表（0~3A）
C．滑动变阻器（0~20Ω）
D．滑动变阻器（0~100Ω）
实验中电流表应选用___________；滑动变阻器应选用___________。（选填相应器材前的字母）
(2)实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，请画出图线___________。
(3)根据图2可得出干电池的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω。（结果保留两位小数）
14．在利用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中多余或不正确的操作是 ______ ；
A．按照上图所示的装置安装器件
B．用天平测量重物和夹子的质量m
C．将电磁式打点计时器接到“220V”交流电源上
D．先释放纸带后再接通电源打出一条纸带，重复多次
E．选择一条理想的纸带，对其进行测量
（2）如图所示是实验中测得的一条纸带，各点距O点的距离分别为d1，d2，d3，…，各相邻点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g，则B点的速度表达式为vB= ______ ；
（3）若将B点和D点的速度用vB、vD表示，要验证重物从B点运动到D点的过程中机械能守恒，则需满足________________关系。
（4）实验发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的原因是：____________．
三、解答题(本大题共3个小题，共37分。第15题10分，第16题12分，第17题15分。)
15．如图所示，离子源产生的正离子由离子源飞出时的速度可忽略不计，离子离开离子源后进入一加速电压为的加速电场，加速后从偏转电场中央射入偏转电场，偏转电场极板间的距离为,极板长为，忽略离子的重力，试计算离子恰好能射出偏转电场时的偏转电压．
16．某课外活动小组自制一枚质量为2kg的火箭，设火箭发射后始终在竖直方向上运动。火箭点火后可认为从静止开始做匀加速直线运动，经过5s速度达到40m/s时燃料恰好用完，若不计空气阻力且火箭视为质点，取，求：
(1)火箭上升到离地面的最大高度；
(2)火箭落回地面时的动能为多大。
17．如图所示，边长为L的正方形线框abcd放置于水平桌面上，质量为m，电阻为R。在线框右侧存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，磁场宽度大于L。线框在水平外力F的作用下从磁场左边界以垂直边界的速度v匀速进入磁场，当cd边进入磁场时立刻撤去外力，线框ab边恰好能到达磁场的右边界。已知线框与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：
(1)水平外力F的大小；
(2)从线框开始进入磁场到ab边恰好到达磁场右边界的整个过程中系统产生的总热量Q。
四、选修（本题共12分，选修3-3）
18．如图所示，内壁光滑的气缸分为高度相等的AB、BC 两部分，AB、BC两部分中各有厚度和质量均可忽略的绝热活塞a、b，横截面积Sa=2Sb，活塞a上端封闭氧气，a、b间封闭氮气，活塞b下端与大气连通，气缸顶部导热，其余部分均绝热.活塞a离气缸顶的距离是AB高度的，活塞b在BC的正中间.初始状态平衡，大气压强为p0，外界和气缸内气体温度均为7℃.
（1）通过电阻丝缓慢加热氮气，求活塞b运动到气缸底部时氮气的温度；
（2）通过电阻丝缓慢加热氮气至420K，求平衡后氧气的压强.
试卷第7页，总8页
本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：因为火车是从静止开始出发的，所以可得，根据公式可得在头10s内的位移是，AB正确，根据匀变速直线运动的平均速度公式可得10s内平均速度为，C正确，物体在前9s内的位移是，所以第10s内的位移为，D错误，
考点：考查了匀变速直线运动规律
点评：此类型题是匀变速直线运动的基础题目，比较简单，关键是对公式的熟练掌握
2．B
【详解】
由题意，增加光照强度，Rt减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯变暗，通过R0电流I0=I-IA，I增大，而IA减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，而R0、B的电压之和等于路端电压，路端电压减小，则知B的电压减小，B灯变暗；电源的总功率P=EI，I增大，则P增大。故B正确，ACD错误。
故选B。
3．B
【详解】
ACD．根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为
选项ACD均错误；
B．若无其他粒子产生，由动量守恒定律有
可得的速度大小约为，选项B正确。
故选B。
4．A
【详解】
当圆珠笔与列车相对静止时，圆珠笔的加速度与列车的加速度相同。设细线与竖直扶手的夹角为，以圆珠笔为研究对象进行受力分析，根据牛顿第二定律
解得
由一支圆珠笔的长度约为15cm，估算此时细线的长度80cm和圆珠笔重心到竖直扶手的距离11cm，得
联立得
故选A。
5．D
【解析】试题分析：质量均匀，形状规则的物体的重心在其几何中心，A错误；滑动摩擦力方向与两物体间的相对运动方向相反，但不一定与物体的运动方向相反，如无初速度放在传送带上的物体，在滑动摩擦力作用下运动，滑动摩擦力方向和物体运动方向相同，B错误；滑动摩擦力的大小和和接触面间的正压力成正比，静摩擦力与压力无关，C错误；根据平行四边形定则可得两分力大小一定，夹角越小，合力越大，D正确
考点：考查了摩擦力，重心，力的合成
6．C
【详解】
A．静止在地球赤道表面的物体，受到地球对物体的万有引力和地球对物体的支持力，则
解得：地球的质量
故A项错误；
B．当卫星绕地球表面做匀速圆周运动时，有
又
解得：地球的第一宇宙速度
故B项错误；
CD．P为地球的同步卫星，Q为静止在地球赤道表面的物体，则P与Q的转动周期相同，角速度相同；据向心加速度公式可得
据线速度与角速度关系可得
故C项正确，D项错误。
7．A
【解析】设动摩擦因数为μ，则a=mgsinθ−μmgcosθm=gsinθ−μcosθ=g1+μ2sinθ−φ，其中φ=arcsinμ1+μ2，故θ越大，加速度越大，a甲
s乙，故t甲>t乙，