安徽省淮北市树人高级中学2020-2021学年高二下学期期中考试物理试卷

1、2020-2021 学年度第二学期期中试题高二年级物理试题一、单项选择题（每题4 分共 28 分）1关于原子核的变化，下列说法正确的是（）a放射性元素的半衰期随温度的升高而变短b衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的c铀核（23892u）衰变为铅核（20682pb）的过程中，要经过8 次衰变和 6 次衰变d因为在核反应中释放能量，有质量亏损，所以系统只有质量数守恒，能量守恒定律在此不适用2大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍，保证雾天行车安全很重要。在雾天的平直公路上，甲、乙两物体同时开始运动，它们的xt图像如图所示， 下列说法正确的是（）a甲物体做直线运动，乙物体做

2、曲线运动bt=0 时刻甲物体的速度大于乙物体的速度c当甲、乙两物体第二次相遇时，两物体的速度大小相等d从第一次相遇到第二次相遇，甲物体的平均速度比乙物体的平均速度大3如图所示，质量为m的物块静止在粗糙的平板上，现将平板的一端缓慢抬起一定角度（物块始终与平板保持相对静止），则关于物块的受力情况分析正确的是（）a弹力先减少后增大b摩擦力先增大后减小c平板对物块的作用力保持不变d合力逐渐增大4 “土卫 5”在距离土星表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动。已知土星半径为r，土星表面的重力加速度为g，引力常量为g，则（）a “土卫 5”绕土星运行的周期为2rhg b “土卫 5”绕土星运行的速度为()g

3、rhc “土卫 5”绕土星运行的角速度为+hrgrhr d “土卫 5”轨道处的重力加速度为grrh5正方形的四个顶点处分别固定了电荷量均为q、电性如图所示的点电荷，a、b、c、d分别是正方形四边的中点，下列说法中正确的是（）aa点和c点的电场强度相同 bb点和d点的电场强度相同c一电子沿图中虚线bd从b点运动到d点的过程中，受到的电场力先减小后增大d一电子沿图中虚线bd从b点运动到d点的过程中，其电势能先减小后增大6如图所示，mn、pq是间距为l的光滑平行金属导轨，置于磁感应强度为b，方向垂直导线所在平面向里的匀强磁场中，m、p间接有一阻值为r的电阻一根与导轨接触良好、有效阻值为r的金属导线

4、ab垂直导轨放置，并在水平外力f的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（）a通过电阻r的电流方向为prm bab两点间的电压为blv ca端电势比b端高 d外力f做的功等于电阻r上发出的焦耳热7如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将ab两点接入电压恒定的电源两端，通电时电阻丝ac段受到的安培力为f，则此时三根电阻丝受到的安培力的合力大小为（）afb2fc3fd4f二、多项选择题（每题4 分，多选或错选0 分，漏选2 分，共计12 分）8在图示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：4，原线圈两端接正弦交变电源，其瞬时电动势e=102sin10t（v） ，内阻为

5、 1 ，副线圈两端接有灯泡l（灯丝电阻可视为不变）和滑动变阻器，则（）a通过灯丝中的电流频率为20 hz b副线圈两端的电压小于40 v c滑片p上移时灯泡变亮d改变滑片p的位置， 变压器原线圈功率最大值可能为25 w 9一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s 内做匀加速直线运动，5s 末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1 倍，g取 10m/s2，则以下说法正确的是（）a汽车在前5s 内的牵引力为5102n b汽车速度为25m/s 时的加速度为5m/s2c汽车的额定功率为100kw d汽车的最大速度

6、为100m/s 10 如图所示的装置中， 木块b放在光滑的水平桌面上，子弹a以水平速度0v射入木块后 ( 子弹与木块作用时间极短) ，子弹立即停在木块内然后将轻弹簧压缩到最短，已知本块b的质量为m，子弹的质量为m，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象( 系统 ) ，则从子弹开始入射木块到弹簧压缩至最短的整个过程中a系统的动量不守恒，机械能守恒 b系统的动量守恒，机械能不守恒c系统损失的机械能为202mmvmm d弹簧最大的弹性势能小于2012mv三、实验题（15 分）11 （6 分）如图甲所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小

7、车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图乙所示的a-f图像。（1）本实验中是否仍需要沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量_（填“是”或“否” ） 。（2）图线（乙图中）不过坐标原点的原因是_。（3）由图像求出小车和传感器的总质量为_kg。 （结果保留两位有效数字）12 （9 分）某同学为了测量电源的电动势和内电阻，利用实验室的现有器材量程为100ma的毫安表，量程3v、内阻很大的电压表v，阻值r0=3、r1=2的两个定值，电阻设计了如图甲所示的电路。(1) 请用笔画线代替导线按照图甲电路在图乙中连接实物_。(2) 为得到流经电源的电流，需要测出毫安

8、表的内阻，该同学做了如下操作：先把滑动变阻器r调到阻值最大处，然后闭合开关s，再将滑动变阻器r调到电阻为零处，此时电压表的读数为0.80v，毫安表的读数为80.0ma，由此可得毫安表的内阻为_。(3) 在上述操作后该同学多次调节滑动变阻器r的滑片，又记下相应的电压表的示数u和毫安表的示数i，利用实验测得的数据做出了如图丙所示的u-i图像；由图像可得电源的电动势e=_v，内阻r=_（结果均保留2 位有效数字） 。四、解答题（35 分）13 （9 分）如图所示，水平地面上固定斜面的倾角37，可视为质点的一滑块从斜面的底端以初速度v0=10m/s沿斜面向上运动且始终没有离开斜面，已知滑块与斜面间的动

9、摩擦因数为0.5， 斜面上的点a到底端的距离l=4m ，sin37 =0.6 ， cos37 =0.8 ，重力加速度g=10m/s2。求：(1) 滑块沿斜面上滑的加速度大小；(2) 滑块经过a点的速度大小。 （结果可以保留根式）14 （12 分）如图所示为质谱仪的原理图，a为粒子加速器，电压为u1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为b1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为b2.今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后，恰好通过速度选择器，进入分离器后做半径为r的匀速圆周运动，求：(1) 粒子的速度v；(2) 速度选择器的电压u2；(3) 粒子在b2磁场中做匀速圆周运动的半径r

10、。15 （14 分)一传送装置由水平传动带和半径为r的光滑竖直半圆弧轨道bc组成。传送带ab长l2m，以速度v5m/s 顺时针匀速传动。一质量m 0.1kg 、可视为质点的小滑块从光滑水平面以一定初速度v0滑上传送带 （a点平滑连接），经传送带传送，在b点水平切入半圆弧轨道内侧（间隙宽度不计）。小滑块与传送带间的动摩擦因数0.1 ，传送带 a端距离地面高度h2m ， g10m/s2。(1) 若v02m/s，求小滑块在传送带上运动过程中，摩擦力对其做的功；(2) 若半圆弧半径r的大小可调节， 当小滑块恰好能沿圆弧轨道运动，且落在地面上与c点水平距离最大处，求水平距离的最大值，并求出满足此条件下，

11、小滑块的初速度v0范围。（结果可用根式表示）选修 3-3 （10 分）16 （10 分）如图所示，内壁光滑的导热汽缸竖直放置，用质量不计、横截面积s1104m2的活塞封闭了一定质量的理想气体。先在活塞上方缓缓倒入沙子，使封闭气体的体积缓慢变为原来的一半，接着在活塞上方缓慢倒入沙子的同时对汽缸内的气体加热，使该过程中活塞的位置保持不变。整个过程中倒人沙子的总质量m 3kg，( 外界环境温度为 300k，大气压强p0110pa，g10m s2） 。求：（1）加热前倒入沙子的质量. （2）最后缸内气体的温度.参考答案1c 【详解】a放射性元素的半衰期仅与核内部结构有关，与外部条件无关，故a 错误；b

12、衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生的，故b 错误；c核（92u）衰变为铅核（82pb）的过程中，每经过一次衰变质子数减少2，质量数减少4；而每经过一次衰变质子数增加1，质量数不变；设经过x 次 衰变， y 次 衰变，由质量数和核电荷数守恒则有4x+206=238 92=82+2x-y 解得x=8， y=6 说明要经过8 次 衰变和 6 次 衰变，故c 正确；d在核反应中质量守恒，能量也守恒，在核反应后只是物质由静质量变成动质量，核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，故d 错误。故选 c。2b 【详解】a甲、乙两物体的位移一直为正，并且在增大，所以二者一直朝着正方向运动，都

13、做直线运动，故a 错误；b据图象的斜率表示物体运动的速度，知t=0 时刻甲图象的斜率大于乙图象的斜率，则甲物体的速度大于乙物体的速度，故b 正确；c甲、乙两物体第二次相遇时，两图象的斜率不等，则两物体的速度大小不等，故 c 错误；d从第一次相遇到第二次相遇，两物体通过的位移相等，所用时间也相等，则平均速度相同，故 d 错误；故选 b。3c 【详解】a物块受重力、 支持力和静摩擦力，由于物块始终与平板保持相对静止，故物块受力平衡，则弹力cosnmg将物块缓慢抬起一定角度，角增大， cos减小，则弹力n 减小，故a 错误；b物块所受的静摩擦为sinfmg角增大， sin增大，故摩擦力增大，故b 错

14、误；c平板对物块的作用力是弹力和摩擦力的合力，因物块始终与平板保持相对静止，故物块受力平衡。 则弹力和摩擦力的合力与物块的重力是一对平衡力，故平板对物块的作用力保持不变，故c 正确；d物块始终与平板保持相对静止，故物块所受合力始终为0，故 d 错误。故选 c。4c 【详解】abc “ 土卫 5” 在距地面高度为h 的轨道做圆周运动，万有引力提供向心力，有222224gmmvmmrmrrrt其中 r=r+h，解得322()2rhgrtvgrrhrgrhrh、故 c 正确， ab 错误；d在土星表面，重力等于万有引力，有2gmmmgr联立解得 “ 土卫 5” 轨道处的重力加速度2()rggrh故

15、d 错误。故选 c。5c 【详解】a可以认为a、b、c、d 分别处于等量异种电荷的中垂线上，其场强方向都是平行指向负电荷的， a 点合场强方向向下，c 点合场强方向向上，根据对称性可知场强大小相等，但是电场强度为矢量，所以不能说a 点和 c 点的电场强度相同，故a 错误；b同理 b 点的场强方向向右，d 点的场强方向向左，故b 点和 d 点的电场强度也不相同，故 b 错误；cb、d 两点中点处场强为0，所以电荷从b 点运动到d 的过程中，受到的电场力先减小后增加，故c 正确；d由于 a、b、 c、d 四点在同一等势面上，所以电子从b 点运动到d 的过程中，电势能始终为 0，故 d 错误；故选

16、c。【点睛】6c 【详解】a根据右手定则可知通过电阻r 的电流方向为m rp，a 错误；bab 两点间的电压为abrrueblvrrrrb 错误；c金属导线ab 切割磁感线产生感应电流，其相当于电源，根据右手定则可知，a 端电势比b 端高， c 正确；d外力 f 做的功等于整个电路中总电阻上发出的焦耳热，d 错误。故选 c。7c 【详解】由电路可知，流过ac、cb 的电流相等，流过ab 的电流是流过ac、cb 电流的 2 倍；所以cb 段受到的安培力大小也为f，ab 段受到的安培力大小则为2f。ac、cb 段所受的安培力之间的夹角为120，二者的合力为2cos60fff方向与 ab 段所受的安

17、培力方向相同，所以三根电阻丝受到的安培力的合力大小为3f。故选 c。8bd 【详解】a.变压器不改变频率，由e=102sin10t（v）得：通过灯丝中的电流频率110 hz5 hz2fta 错误；b.电动势的有效值10 2v10v2e由于电源有内阻，原线圈两端的电压u110 v ，副线圈两端的电压22114 10 v40vnuunb 正确；c.原线圈两端向右看的等效电阻1221210l21221()nuunnrrrninin，10eirr灯泡中的电流11212122l2() ()nneiinnnrrrn滑片 p 上移时滑动变阻器接入的有效电阻r 变大，则i2变小，灯泡变暗，c 错误；d.原线圈

18、电压u1=e i1r 变压器原线圈功率1111111pi uiei ri r ei rr由于 i1r+（e i1r)=e 为定值，当i1r=e i1r 即15 a2eir时 p 有最大值，且为pm=5 （10 5 1）w=25 w d 正确。故选 bd。9cd 【详解】a汽车在前5s 内做匀加速运动，加速度24m/svat由牛顿第二定律得ffma阻解得35 10 nf故 a 错误；bcd 汽车在5s 末功率达到额定功率35 1020w100kwpfv当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即f=f阻最大速度100000m/s100m/s1000mpvf阻汽车速度为25m/s 时，则有=pfma

19、v阻解得23m/sa故 b 错误， cd 正确。故选 cd。10 cd 【详解】ab. 由于子弹射入木块过程中，二者之间存在着摩擦，故此过程系统机械能不守恒，子弹与木块一起压缩弹簧的过程中，速度逐渐减小到零，所以此过程动量不守恒，故整个过程中，系统动量、机械能均不守恒，故ab 错误；c.对子弹和木块由动量守恒及能量守恒得0()mvmm v，22011()22mvmm ve，系统损失的机械能为202mmvmm（），故 c 正确；d.由于子弹和木块碰撞有机械能损失，所以最终弹簧弹性势能小于最初的动能，故d 正确11否未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足1.0 【详解】(1)1 本实验中有力传感器测量小车受

20、到的拉力，则不需要沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量；(2)由图像可知，当力f 达到一定值时小车才有加速度，可知图线不过坐标原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；(3)3 根据牛顿第二定律fma，由图像可知10.510.60.1km则小车和传感器的总质量为m=1.0kg 1210 3.0 1.2 0.1 【详解】(1)1 用笔画线代替导线按照图甲电路在图乙中连接实物如图(2)2 根据欧姆定律可得毫安表的内阻30.801080.0 10gr(3)34 图中与毫安表并联的电阻12r，由并联电路分流规律可得电阻1r中的电流为毫安表中电流的5 倍。由闭合电路欧姆定律有06()uerr i对照

21、图丙所示的u-i 图像，可得电源的电动势3.0ve03.01.06()=250.080rr解得内阻=1.2r（ 1.2 0.1 都正确）13 (1)10m/s2；(2)2 5m/s或 2m/s 【详解】(1)根据牛顿第二定律得1sin37cos37mgmgma解得2110m/sa。(2)滑块上滑做匀减速直线运动，有221012avva l解得滑块经过a 点的速度大小为12 5m/sav，由于sin37cos37mgmg所以滑块上滑到速度为零时再向下滑动经过a 点，滑块上滑到速度为零时经过的位移为s，有2012va s滑块下滑的加速度为a2，有2sin37cos37mgmgma经过 a 点的速度为2av，有2222avasl解得滑块再次经过a 点的速度大小22m/sav。14 (1)12qum