1、河北省衡水市桃城区第十四中学2020-2021学年高二物理下学期期末考试试题（考试时间：90分钟 分值：100分）注意事项：1.答题时，务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时，用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色黑色签字笔把答案写在答题卡规定的位置上。答案如需改正，请先划掉原来的答案，再写上新答案，不准使用涂改液、胶带纸、修正带。4.考试结束后，只将答题卡交回。一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分）
2、1下列关于磁场的相关判断和描述正确的是A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实B. 乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止C. 丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实2如图所示，高处有一固定的光滑半球形容器，底部有一小孔，用一细轻杆通过小孔将内壁的一个光滑小球缓慢地沿内壁向上推，则在推的过程中下列说法正确的是A杆对球的作用力越来越小B杆对球的作用力大小不变C容器壁对球的作用力大小不变D容器壁对球的作用力越来越小3. 如图是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组
3、同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），的振幅，的振幅。则下列说法正确的是A质点是振动减弱点B质点是振动加强点C再过半个周期，质点和质点都变成振动加强点D质点、在该时刻的高度差为4. 神舟八号”目标飞行器完成与“天宫一号”对接试验。在对接前“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。下列判断错误的是AA的向心加速度大于B的向心加速度BA运行速率小于B的运行速率CA的周期大于B的周期DB选择合适的时机加速可以与A实现对接5. 如图所示，等量同种电荷放置于M、N两点，M、N两点关于O点对称。把一带电粒子从中垂
4、线上的A点由静止释放，带电粒子仅在电场力作用下从A点运动到O点过程中，电场力做功为W，时间为t。若把等量同种电荷都换成，带电粒子仍从A点静止释放，在粒子从A点运动到O点过程中A带电粒子的加速度逐渐减小B带电粒子的电势能可能先增大再减小C电场力做功为D所用时间为6某位同学用筷子将均匀球夹起悬停在空中，如图所示，已知球心O与两根筷子在同一竖直面内，小球质量为m，筷子与竖直方向之间的夹角均为，筷子与小球表面间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度为g。每根筷子对小球的压力至少为A. B. C. D. 7 在研究光电效应的实验中，滑动变阻器的滑片在图示位置时，用强度较弱的单色光照射光
5、电管，发现电流表指针会发生偏转；用强度较强的单色光照射光电管时不发生光电效应。下列说法正确的是A光光子的能量大于光光子的能量B增强光的强度，逸出的光电子的最大初动能将增大C用光照射光电管，当滑动变阻器的滑片移到右端时，电流表指针可能会发生偏转D用光照射光电管，在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，电流表的示数将一定一直增大8. 2022年北京将举行第24届冬季奥运会，跳台滑雪是热门项目。跳台滑雪可简化为如下示意图，运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在足够长的斜坡上b点，不考虑空气阻力，视运动员为质点，则运动员在空中运动过程中A在相等的时间间隔内，竖直方向下落高度相等
6、B在相等的时间间隔内，速度的改变量相等C若斜坡的倾角为30，则运动员刚落到b点时的速度与初速度的夹角为60D若初速度加倍，则在空中运动的时间加倍，落点到a点的距离也加倍二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得4分，有选错的得0分）9一列横波沿轴正方向传播，已知该波的波长为，周期为，时刻波形如图甲所示，、是波上的三个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。则下列说法正确的是A该波传播速度为B时，质点的动量沿轴负方向C图乙可以表示质点的振动D图乙可以表示质点的振动10如图所示，一半径为R的竖直光滑半圆轨道在底部与光滑水平面相
7、切，质量为m的小球A以初速度沿水平面向右运动，与静止的质量为3m的小球B发生碰撞后粘连在一起滑向半圆轨道。小球可视为质点且它们碰撞时间极短，重力加速度为g，关于AB粘连之后的运动，下列说法中正确的是A. 能够到达半圆轨道的最高点B. 会在到达半圆轨道最高点之前某个位置脱离轨道C. 刚滑上半圆轨道时对轨道的压力为4mgD. 在半圆轨道上滑到与圆心等高处时对轨道的压力为mg11. 如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是A在a到b过程中外界对气体做功B在b到c过程中气体温度始终不变C在c到a过程中气体
8、的温度降低D气体在状态b、c时内能可能相等12. 如图所示，边界OA与OC之间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，AOC=60。边界OA上距O点l处有一粒子源S，可发射质量为m，电荷为q带正电的等速粒子。当S沿纸面向磁场各个方向发射粒子，发现都没有粒子从OC边界射出。则A. 粒子的最大发射速率不超过B. 粒子的最大发射速率不超过C. 粒子从OA边界离开磁场时离S的最远距离可能为lD. 粒子从OA边界离开磁场时离S的最远距离可能为三、非选择题：共60分。13（6分）小明同学用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动，请你帮助小明完成实验。（1）除了图甲中标出的器材外，还需要_（请
9、填选项前的字母序号）A弹簧测力计 B刻度尺 C天平 D秒表（2）实验中，必要的措施是_（请填选项前的字母序号）A重物的质量远远小于小车的质量B先接通电源，待打点稳定后再释放小车C小车与滑轮间的细线要尽可能与木板平行D长木板的一端垫高，直到小车不挂重物时能够匀速下滑（3）实验中得到一条点迹清晰的纸带，打出的部分计数点如图乙所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。小车的加速度大小_m/s2（要求充分利用测量的数据，结果保留2位有效数字）。14（9分）某学习小组在开放实验室进行电学实验电路如图1所示，闭合电键后，无论如何调节滑动变阻器的滑片，电流表均没有示数，他们进行了如下操作：（1）在接线柱
10、的位置标上从1到10的标号，用多用电表的电压挡检测电路故障。结果显示1与2、7与8、7与10之间的电压均为6V，3与4、5与6之间的电压均为0V，则此电路的故障可能是_断路；（2）排除故障后拆下电流表，把多用电表接到7与8之间，选择开关指示的位置如图2所示；闭合电键，调节滑片，某次测量时指针的位置如图3所示，则通过电路的电流为_；（3）断开电键，拆下多用电表和电阻，用欧姆挡粗测电阻的阻值，将选择开关置于“”挡后进行欧姆调零。若他们的操作如图4所示，则测量结果_（选填“偏大”、“偏小”或“无误差”）；正确操作后指针的位置如图5所示，则电阻的阻值为_。15（10分）半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截
11、面如图所示，O点为圆心，OO为直径AB的垂线足够大的光屏CE紧靠在玻璃砖的右侧且与AB垂直由两种频率的单色光组成的一细束复色光，沿半径方向与OO成某一角度射向O点，光屏上出现了三个光斑C、D、E，且BC，BD，BER玻璃对两单色光的折射率分别为n1和n2（且n2n1）（1）求n2；（2）若入射点O不变，逐渐增大入射角，当光屏上恰好只剩一个光斑时，求此时角16（12分）如图为某种质谱仪的示意图，质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。静电分析器通道中心轴线的半径为R，通道内存在均匀辐向电场；磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外。质子和待测未知粒子x，先后从静止开始经加速电压为
12、U的电场加速后沿中心轴线通过静电分析器，从P点垂直边界进入磁分析器，最终分别打到胶片上的C、D点。已知质子质量为m、电荷量为q，粒子x的电荷量是质子的2倍，PC=2R，。求：（1）静电分析器中心轴线处的场强大小E；（2）磁感应强度大小B；（3）粒子x的质量M。17.（12分）2020年是不平凡的一年，新冠疫情爆发期间，各地积极筹备物资支援疫情灾区，某地一运送物资的货车在笔直的公路上以的速度匀速行驶，途中不慎掉落一包物资。后方一轿车发现并捡起物资，启动汽车的同时鸣笛示警，并用最短时间追赶货车，此时货车在其前方处，货车司机在轿车鸣笛后经开始制动刹车，最终两车停在同一地点完成交接。已知货车刹车的加速
13、度大小为，轿车启动和刹车的加速度大小均为，该路段所允许的最大速度为。轿车鸣笛示警到追上货车的过程中，求：（1）货车运动的距离；（2）轿车运动的时间；（3）轿车与货车的最远距离。18.（13分）如图所示，一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽为L=0.50m。一根质量为m=0.50kg的均匀金属导体棒ab静止在导轨上且接触良好，abMP恰好围成一个正方形。该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。ab棒的电阻为R=0.10，其他各部分电阻均不计。开始时，磁感应强度B0=0.50T。(1)若保持磁感应强度B0的大小不变，从t=0时刻开始，给ab
14、棒施加一个水平向右的拉力，使它做匀加速直线运动。此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示。求匀加速运动的加速度的大小及ab棒与导轨间的滑动摩擦力的大小；(2)若从t=0开始，使磁感应强度的大小从B0开始使其以=0.20T/s的变化率均匀增加。求经过多长时间ab棒开始滑动？此时通过ab棒的电流大小和方向如何？（ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等）2020-2021学年度第二学期高二年级期末考试物理试卷答案1.【答案】C2. 【答案】C3.【答案】D4.【答案】A5.【答案】C6.【答案】B7.【答案】A8.【答案】B9.【答案】AD10【答案】BD11.【答案】CD12.【答案】AD1
15、3.【答案】B BC 0.80 （每空2分）14.【答案】电流表 （3分） 46 （2分） 偏小 （2分） 130 （2分） 15.【答案】(1)；(2)（1）光路图如右图所示，设入射角为，折射光线OD的折射角为，由折射定律得：（1分）由几何关系得：（1分）（1分）可得：=60（1分）所以：（1分）（2）设折射光线OE的折射角为，由折射定律得：（1分）根据几何关系得：（1分）可得：=45所以：（1分）当光屏恰好只剩一个光斑时，折射率小的单色光恰好发生全反射，此时，有：（1分）解得此时：=45（1分）16.【答案】（1）；（2）；（3）M=4m（1）设质子加速后的速度为，根据动能定理有（1分）在
16、通道内，电场力提供向心力，有（1分）联立解得（1分）（2）设质子在磁场运动的半径为r1，则有又PC=2R，可得（1分）在磁场中，洛伦兹力提供向心力，有（1分）联立解得（1分）（3）设未知粒子x在磁场中运动的半径为r2，则有PD=2r2又，可得（1分）设未知粒子x加速后的速度为v2，则有（1分），（1分）联立解得：M=4m（1分）17.【答案】(1)135m；(2)31.75s；(3)351m解：(1)货车匀速运动的位移（1分）得货车刹车过程的位移为，由 （1分）则货车运动的距离为（1分）(2)轿车先匀加速运动至最大速度，再以匀速运动最后刹车匀减速运动用时最短由于轿车启动的加速度大小与减速阶段加
17、速度大小相等，则匀加速运动时间与匀减速运动时间相等，由（1分）得 轿车匀加速与匀减速运动阶段运动的距离相等，由 （1分）得匀速运动的时间为，则（2分）得 （1分）(3)当轿车速度与货车速度相等时，两车距离最大。设轿车经时间与货车速度相等，共同的速度为，则（1分）得，此时轿车前进距离（1分）得货车前进距离（1分）得轿车与货车相距（1分）18.【答案】(1) 4m/s2，1N；(2) 17.5s， 0.5A，方向为从b到a(1)由图象可得到拉力F的大小随时间变化的函数表达式为F=F0+kt=3+2.5t（1分）当ab棒匀加速运动时，根据牛顿第二定律有FfB0IL=ma（1分）因为 （1分） v=a
18、t（1分）联立方程，解得（1分）代入数据,解得a=4m/s2 （1分） f=1N（1分）(2)当磁感应强度均匀增大时，闭合电路中有恒定的感应电流I，以ab棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感应强度增大到ab所受安培力F与最大静摩擦力fm相等（导体棒刚滑动的临界条件）时ab棒开始滑动。由F=BIL=fm（1分）B=B0+kt=(0.5+0.2t)T（1分）由闭合电路欧姆定律得由法拉第电磁感应定律得（1分）由以上各式求出t=17.5s（1分）即经时间17.5s后ab棒开始滑动，此时通过ab棒的电流大小为I=0.5A（1分）根据楞次定律可判断出电流的方向为从b到a（1分）