2019-2020学年安徽省高二下期末物理试卷

2019～2020第二学期高二期末考试物理第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1.山西省将在2020年8月1日前完成高速公路、一级国省干线公路限速标志调整，同时将规范测速管理，某处高速区间测速（测量车辆经过某区间的平均车速）标志如图所示。已知此段限速100km/h，长度为10km（该段公路平直），现监测发现某汽车经过这一路段用时6min，则下列说法正确的是（）A.该汽车一定做匀速直线运动B.限速100km/h指的是限定汽车行驶的最低速度C.研究该汽车在此区间的运动，可视该汽车为质点D.在测速区间，该汽车行驶的瞬时速度不可能超过100km/h2.下列说法正确的是（）A.在无人自助加油站给汽车加油时，由于没有人员看管，可接打手机B.发电厂变压器发生火灾时，应先断开电源再灭火C.随着科技的发展，电荷是可以消灭的D.太阳发出的能量射到地球上转化为其他能量射到宇宙中的能量则会消失3.如图所示，倾斜放置、表面粗糙的传送带正以恒定速度沿顺时针方向转动。现将一木块轻轻放在传送带上，则木块刚放上传送带瞬间受到的摩擦力（）A.大小可能为零 B.一定是静摩擦力C.方向有可能沿传送带向下 D.方向沿传送带向上4.图示为匀强电场中的一组等势面，A、B、C为电场中的三个点，且A、C在同一等势面上。已知每两个相邻等势面的距离是10cm，A点的电势为12V，B点的电势为10V，由此可判断（）A.无论什么电荷从A点移到C点电场力都不做功B.该电场的电场强度的大小为100V/mC.该电场的电场强度的方向水平向右D.负电荷从A点移动至B点电势能减小5.如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略，a、b、c是三个相同的小灯泡下列说法正确的是（）A.开关S断开后，b灯立即熄灭，a、c灯逐渐熄灭B.开关S断开后，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭C.开关S闭合瞬间，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮D.开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮6.下列说法正确的是（）A.所有放射性元素均有半衰期，且半衰期与该元素所处的环境温度有关，温度越高半衰期越短B.根据玻尔的原子理论，氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量C.铀核裂变的一种核反应为，该核反应由于会有更多的中子产生，所以反应开始阶段不需要提供中子D.在光电效应实验中，某金属的截止频率为，若用频率为()的单色光照射该金属会发生光电效应7.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s，从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（两图正方向相同，取重力加速度g=10m/s2）（）A.滑块的质量为1kg B.滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.1C.第0.5s末力F的瞬时功率为2W D.第2s内摩擦力对滑块做功为-0.5J8.如图所示，两根平行、光滑的金属导轨固定在倾角=的绝缘斜面上，导轨的间距L=1m，导轨所在的区域存在方向垂直于斜面向上、感应强度大小B=0.5T的匀强磁场，导轨的底端连接一定值电阻R2=1，导轨的上端通过开关S连接一线圈，线圈的匝数n=100、横截面积S=0.02m2，线圈中存在方向竖直向下的匀强磁场，其磁感应强度B0均匀变化；在接近导轨上端的MN位置垂直放置一质量m=0.2kg有效阻值R1=0.5的金属棒，金属棒恰好静止在导轨上，已知线圈和金属导轨的电阻忽略不计，g=10m/s2，下列说法正确的是（）A.通过金属棒的电流大小为1AB.线圈中磁场的磁感应强度B0均匀增大C.线圈中磁场磁感应强度变化率为0.5Wb/sD.定值电阻R2消耗的电功率为2W9.若一物体做曲线运动，则下列说法正确的是（）A.物体所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上B.物体运动的初速度一定为零C.物体所受的合力一定为变力D.物体的速度可能减小10.2019年是美国阿波罗登月计划50周年纪念，已知月球的质量与地球的质量之比为1∶81，月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1∶6，不考虑自转的影响，下列说法正确的是（）A.月球半径与地球半径之比为B.月球的最大环绕速度与地球的最大环绕速度之比为1∶3C.月球的密度与地球的密度之比为D.月球的公转轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方比值和地球的比值相等11.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=10：1，原线圈输入电压表达式为e=220sin100t（V），副线圈接有滑动变阻器R1、定值电阻R2和额定电压为12V、内阻r=2电动机，两个交流电流表均为理想电表。闭合开关，电动机正常工作，电流表A1的示数为2A、电流表A2的示数为1A，下列说法正确的是（）A.电动机的输出功率为12WB.滑动变阻器接入电路的阻值为5C.定值电阻R2的阻值为24D.原线圈的输入功率为44W12.在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg、带电荷量为3×10-5C的带电小球（视为质点），它静止时细线与竖直方向成37°角，如图所示。给小球一个初速度，让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（）（取cos37°=0.8，g=10m/s2）A.匀强电场的电场强度大小为1×104N/CB.小球动能最小值为0.96JC.小球的机械能最小值为3.08JD.小球运动过程中的最大电势能为0.96J第Ⅱ卷（非选择题共52分）二、非选择题：本题共4小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.某实验小组要用伏安法从零开始描绘某灯泡的U-I图线，小组观察发现小灯泡上标有“5V2W”的字样。实验室现有下列器材供选用∶A.电压表（0~15V，内阻约为20kΩ）B.电压表（0~6V，内阻约为5kΩ）C.电流表（0~0.6A，内阻约为0.6Ω）D.滑动变阻器（500Ω，最大电流为1A）E.滑动变阻器（10Ω，最大电流为2A）F.学生电源（直流6V）、开关、导线若干；(1)实验中所用电压表应选__________，滑动变阻器应选__________；（均用选项前的字母表示）(2)根据实验的要求在虚线框中画出实验电路图；（）(3)该实验小组根据实验得到数据画出了如图所示的小灯泡的U-I图线。当用电动势为4V、内阻为10Ω的电源直接给该小灯泡供电时，该小灯泡的实际功率是__________W。（保留一位有效数字）14.如图所示，线圈、线框放置在绝缘水平桌面上，线圈处在磁感应强度均匀增大的磁场中，磁通量的变化率0.01Wb/s，磁场方向垂直于桌面，右侧线框内没有磁场穿过，已知线圈的匝数n=10且总电阻r=1，电阻R=4，线框电阻不计。求：(1)线圈产生的感应电动势E；(2)通过电阻R的电流I。15.如图所示，质量m0=1kg的小车置于光滑的水平面上，车上固定着一根足够长的竖直轻杆，质量m=1.5kg的小球（视为质点）用长度L=2m的轻绳悬挂在杆的上端。按住小车并拉直轻绳使其水平，然后同时放开小车和小球，小球下落后与轻杆发生弹性碰撞，已知g=10m/s2，不计空气阻力：（1）求碰撞前瞬间小球和小车速度大小v球、v车；（2）若碰撞的作用时间Δt=0.01s，求碰撞过程中轻杆对小球的平均冲击力的大小F。16.在直角坐标系xOy中，第二象限有垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），第一象限三角形OPM区域有如图所示的匀强电场（P点在x轴上，M点在y轴上），电场强度大小，电场线与y轴的夹角、MP与x轴的夹角均为，在以O´为圆心的环状区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，外圆与直线MP相切于P点，内外圆的半径分别为和l。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速度v0由坐标为（－l，0）的A点沿与y轴平行的方向射入第二象限匀强磁场中，经磁场偏转由坐标为（0，）的B点进入匀强电场，经电场偏转（该过程粒子始终在电场中偏转，未出电场范围）恰由P点进入环状磁场区域，不计粒子重力。(1)求第二象限匀强磁场的磁感应强度大小；(2)求P点的坐标；(3)若粒子在环状磁场区域内做完整的圆周运动，求环状区域匀强磁场的磁感应强度大小的取值范围。

2019～2020第二学期高二期末考试物理第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1.山西省将在2020年8月1日前完成高速公路、一级国省干线公路限速标志调整，同时将规范测速管理，某处高速区间测速（测量车辆经过某区间的平均车速）标志如图所示。已知此段限速100km/h，长度为10km（该段公路平直），现监测发现某汽车经过这一路段用时6min，则下列说法正确的是（）A.该汽车一定做匀速直线运动B.限速100km/h指的是限定汽车行驶的最低速度C.研究该汽车在此区间的运动，可视该汽车为质点D.在测速区间，该汽车行驶的瞬时速度不可能超过100km/h【答案】C【解析】【详解】A．区间测速是测量车辆经过某区间的平均车速，故无法判断汽车是否做匀速直线运动，故A错误；B．限速100km/h指的是汽车在某区间的平均速率不能超过100km/h，汽车行驶的最低速度不能确定，故B错误；C．研究该汽车在此区间的运动时，汽车的大小与形状可以忽略，则可视该汽车为质点，故故C正确；D．区间测速路段长度为s=10km，监测发现某轿车经过这一路段用时t=6min=0.1h故该轿车的平均速率为平均速率为100km/h，但该在测速区间，该轿车的瞬时速度仍可能超过100km/h，故D错误。故选C。2.下列说法正确的是（）A.在无人自助加油站给汽车加油时，由于没有人员看管，可接打手机B.发电厂的变压器发生火灾时，应先断开电源再灭火C.随着科技的发展，电荷是可以消灭的D.太阳发出的能量射到地球上转化为其他能量射到宇宙中的能量则会消失【答案】B【解析】【详解】A．在自助加油站给汽车加油时，静止接打移动电话，避免因接打移动电话产生的静电火花引起火灾，故A错误；B．发电厂的变压器发生火灾时应先断开电源，防止触电，然后再灭火，故B正确；C．根据电荷守恒定律可知电荷不能被创造和消灭，只能发生转移或得失，故C错误；D．根据能量守恒定律可知能量即不会消灭，也不会创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，故太阳发出光射到射到宇宙中的能量也转化成了其它形式的能而并没有消失，故D错误。故选B。3.如图所示，倾斜放置、表面粗糙的传送带正以恒定速度沿顺时针方向转动。现将一木块轻轻放在传送带上，则木块刚放上传送带瞬间受到的摩擦力（）A.大小可能为零 B.一定是静摩擦力C.方向有可能沿传送带向下 D.方向沿传送带向上【答案】D【解析】【详解】在顺时针转动的传送带上，木块刚放上传送带瞬间，物体相对传送带向下运动，则物体受到沿传送带向上的滑动摩擦力，大小不为零，故ABC错误，D正确；

故选D。4.图示为匀强电场中的一组等势面，A、B、C为电场中的三个点，且A、C在同一等势面上。已知每两个相邻等势面的距离是10cm，A点的电势为12V，B点的电势为10V，由此可判断（）A.无论什么电荷从A点移到C点电场力都不做功B.该电场的电场强度的大小为100V/mC.该电场的电场强度的方向水平向右D.负电荷从A点移动至B点电势能减小【答案】A【解析】【详解】A．A、C在同一等势面上，无论什么电荷从A点移到C点电场力都不做功，A正确；B．匀强电场等势面是一些平行的等间距的直线，且沿着电场线，电势降低的最快，且每前进相同距离，电势降低相等的值，由场强与电势差关系公式B错误；C．A点的电势为12V，B点的电势为10V，沿电场线的方向电势降低，可知该电场的方向为水平向左，C错误；D．根据负电荷在电势高处的电势能小，则负电荷从A点移动至B点电势能增大，D错误。故选A。5.如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略，a、b、c是三个相同的小灯泡下列说法正确的是（）A.开关S断开后，b灯立即熄灭，a、c灯逐渐熄灭B.开关S断开后，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭C.开关S闭合瞬间，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮D.开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮【答案】A【解析】【详解】AB．S断开瞬间，线圈中电流减小，产生阻碍原电流减小的感应电流，相当于一个电源，此时L、a、c形成闭合回路，故a、c灯逐渐熄灭，而b灯中的电流是立即为零的，所以b立即熄灭，故A正确，B错误；

CD．S闭合瞬间，穿过线圈的电流增大，产生感抗，所以c逐渐亮起来，而a、b不受影响，立即亮，稳定后，L相当于一根理想导线，故a、b、c均亮，故CD错误；故选A。6.下列说法正确的是（）A.所有放射性元素均有半衰期，且半衰期与该元素所处的环境温度有关，温度越高半衰期越短B.根据玻尔的原子理论，氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量C.铀核裂变的一种核反应为，该核反应由于会有更多的中子产生，所以反应开始阶段不需要提供中子D.在光电效应实验中，某金属的截止频率为，若用频率为()的单色光照射该金属会发生光电效应【答案】B【解析】【详解】A．所有放射性元素均有半衰期，放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故A错误；B．根据玻尔理论可知，氢原子从基态跃迁到激发态时能量增大，所以需要吸收能量，故B正确；C．用中子轰击铀核铀核发生了裂变，铀核裂变的一种核反应为，虽然该核反应由于会有更多的中子产生，但反应开始阶段需要提供中子轰击铀核，故C错误；D．在光电效应实验中，某金属的截止频率为，若用频率为()的单色光照射该金属不会发生光电效应，故D错误。故选B。7.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s，从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（两图正方向相同，取重力加速度g=10m/s2）（）A.滑块的质量为1kg B.滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.1C.第0.5s末力F的瞬时功率为2W D.第2s内摩擦力对滑块做功为-0.5J【答案】D【解析】【详解】AB．图像斜率的物理意义为加速度，根据图像可知内，根据牛顿第二定律内，滑块反向运动，根据牛顿第二定律联立解得，AB错误；C．时，滑块的速度大小为瞬时功率为C错误；D．图线与时间轴围成的面积为位移，则第内滑块的位移为则摩擦力做功为D正确。故选D。8.如图所示，两根平行、光滑的金属导轨固定在倾角=的绝缘斜面上，导轨的间距L=1m，导轨所在的区域存在方向垂直于斜面向上、感应强度大小B=0.5T的匀强磁场，导轨的底端连接一定值电阻R2=1，导轨的上端通过开关S连接一线圈，线圈的匝数n=100、横截面积S=0.02m2，线圈中存在方向竖直向下的匀强磁场，其磁感应强度B0均匀变化；在接近导轨上端的MN位置垂直放置一质量m=0.2kg有效阻值R1=0.5的金属棒，金属棒恰好静止在导轨上，已知线圈和金属导轨的电阻忽略不计，g=10m/s2，下列说法正确的是（）A.通过金属棒的电流大小为1AB.线圈中磁场的磁感应强度B0均匀增大C.线圈中磁场的磁感应强度变化率为0.5Wb/sD.定值电阻R2消耗的电功率为2W【答案】C【解析】【详解】A．金属棒静止处于平衡状态，由平衡条件得代入数据解得故A错误；B．金属棒静止处于平衡状态，金属棒受到的安培力平行于斜面向上，由左手定则可知，电流由N流向M，线圈中感应电流的磁场竖直向下，与B0的方向相同，由楞次定律可知，磁感应强度B0均匀减小，故B错误；C．感应电动势由法拉第电磁感应定律得磁感应强度的变化率故C正确；D．定值电阻R2消耗的电功率故D错误。故选C。9.若一物体做曲线运动，则下列说法正确的是（）A.物体所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上B.物体运动的初速度一定为零C.物体所受的合力一定为变力D.物体的速度可能减小【答案】AD【解析】【详解】AB．若一物体做曲线运动，则物体所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上，且物体运动的初速度一定不为零，选项A正确，B错误；C．物体所受的合力不一定为变力，例如平抛运动，选项C错误；D．若合力方向与速度夹角大于90°，则物体的速度减小，选项D正确。故选AD。10.2019年是美国阿波罗登月计划50周年纪念，已知月球的质量与地球的质量之比为1∶81，月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1∶6，不考虑自转的影响，下列说法正确的是（）A.月球半径与地球半径之比为B.月球的最大环绕速度与地球的最大环绕速度之比为1∶3C.月球的密度与地球的密度之比为D.月球的公转轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方比值和地球的比值相等【答案】AC【解析】【详解】A．不考虑星球自转，万有引力等于重力解得则A正确；B．环绕速度满足解得则B错误；C．星球的质量为密度为则C正确；D．月球绕地球转动运行，地球绕太阳转动运行，二者对应的中心天体不同，根据开普勒第三定律可知月球的公转轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方比值和地球的比值不相等，D错误。故选AC。11.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=10：1，原线圈输入电压表达式为e=220sin100t（V），副线圈接有滑动变阻器R1、定值电阻R2和额定电压为12V、内阻r=2电动机，两个交流电流表均为理想电表。闭合开关，电动机正常工作，电流表A1的示数为2A、电流表A2的示数为1A，下列说法正确的是（）A.电动机的输出功率为12WB.滑动变阻器接入电路的阻值为5C.定值电阻R2的阻值为24D.原线圈的输入功率为44W【答案】BD【解析】【详解】A.电动机正常工作，电压，根据串并联电路的规律可知，通过电动机的电流则电动机消耗的功率电动机内阻消耗的功率根据能量守恒可知，电动机的输出功率A错误；B．根据正弦式交变电流的最大值与有效值关系可知，原线圈输入电压：U1=220V，根据变压比可知，副线圈输出电压，根据解得分析副线圈电路，则滑动变阻器两端电压为10V，通过的电流为2A，根据欧姆定律可知B正确；C．电阻R2两端的电压为12V，通过的电流为1A，根据欧姆定律可知C错误；D．副线圈输出功率则原线圈输入功率等于输出功率，为44W，D正确。故选BD12.在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg、带电荷量为3×10-5C的带电小球（视为质点），它静止时细线与竖直方向成37°角，如图所示。给小球一个初速度，让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（）（取cos37°=0.8，g=10m/s2）A.匀强电场的电场强度大小为1×104N/CB.小球的动能最小值为0.96JC.小球的机械能最小值为3.08JD.小球运动过程中的最大电势能为0.96J【答案】AD【解析】【详解】A．小球静止时有代入解得故A正确；B．重力和电场力的合力为小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，其等效最高点为将绳反向延长与圆的交点，如图所示在等效最高点时动能最小，由F提供向心力可得故动能的最小值为故B错误；C．电场力做负功最多时，机械能最小，故机械能最小的点为圆轨道最左边的点，如图中C点从A到C点，电场力做功为在A点，小球机械能为从A到B，由动能定理可得故小球在C的机械能为代入数据，解得故C错误；D．因为A点电势能为零，故小球在C时电势能最大代入，解得故D正确。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题共52分）二、非选择题：本题共4小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.某实验小组要用伏安法从零开始描绘某灯泡的U-I图线，小组观察发现小灯泡上标有“5V2W”的字样。实验室现有下列器材供选用∶A.电压表（0~15V，内阻约为20kΩ）B.电压表（0~6V，内阻约为5kΩ）C.电流表（0~0.6A，内阻约为0.6Ω）D.滑动变阻器（500Ω，最大电流为1A）E.滑动变阻器（10Ω，最大电流为2A）F.学生电源（直流6V）、开关、导线若干；(1)实验中所用电压表应选__________，滑动变阻器应选__________；（均用选项前的字母表示）(2)根据实验的要求在虚线框中画出实验电路图；（）(3)该实验小组根据实验得到的数据画出了如图所示的小灯泡的U-I图线。当用电动势为4V、内阻为10Ω的电源直接给该小灯泡供电时，该小灯泡的实际功率是__________W。（保留一位有效数字）【答案】(1).B(2).E(3).(4).0.3【解析】【详解】(1)[1]电压需要达到小灯泡的额定电压5V，所以电压表选择B。[2]电压从0开始调节，滑动变阻器采用分压法接入电路，为了方便调节，需要选择阻值较小，额定电流较大的滑动变阻器，即选择E。(2)[3]小灯泡的电阻约为根据可知电压表分流较小，所以电流表需要采用外接法，电路图如图(3)[4]在图像中根据闭合电路欧姆定律做出电源的图像如图图中交点即为小灯泡直接接入电源时的电流和电压，即，则功率为14.如图所示，线圈、线框放置在绝缘水平桌面上，线圈处在磁感应强度均匀增大的磁场中，磁通量的变化率0.01Wb/s，磁场方向垂直于桌面，右侧线框内没有磁场穿过，已知线圈的匝数n=10且总电阻r=1，电阻R=4，线框电阻不计。求：(1)线圈产生的感应电动势E；(2)通过电阻R的电流I。【答案】(1)0.1V；(2)0.02A【解析】【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律，有解得E=0.1V(2)根据闭合