1、湖南省三湘名校教育联盟2020-2021学年高二物理下学期期中试题本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.如图所示为运动员投掷铅球时铅球的运动轨迹，点为铅球运动过程中的最高点，铅球落地时重力势能为零，不
2、计空气阻力，下列说法中正确的是A.铅球从运动员手上离开后至落地前，一直做匀变速曲线运动，机械能守恒B.铅球从运动员手上离开后至落地前，其加速度与速度所成的夹角先变大后变小C.投掷过程中，运动员对铅球做的功等于其在点时的重力势能D.铅球从点至点所用时间，决定于之间的直线距离大小2.如图所示为氢原子能级图，以及从、4、5、6能级跃迁到能级时辐射的四条光谱线。则下列叙述正确的有A.、的频率依次增大B.可求出这四条谱线的波长之比，、的波长依次增大C.处于基态的氢原子要吸收的能量才能被电离D.如果可以使某种金属发生光电效应，一定可以使该金属发生光电效应3.如图甲所示为研究光电效应的实验装置，用频率为的单
3、色光照射光电管的阴极，得到光电流与光电管两端电压的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为，普朗克常量为，则A.极材料的逸出功为B.只增大光的频率时，图乙中饱和电流的值会增大C.时，意味着光电子具有一定的初速度D.测量区间的光电流时，极应该与电源的负极相连4.如图所示，空间存在足够大的水平方向的匀强电场，绝缘的曲面轨道处于匀强电场中，曲面上有一带电金属块在力的作用下沿曲面向上移动。已知金属块在向上移动的过程中，力做功，金属块克服电场力做功，金属块克服摩擦力做功，重力势能改变了，则A.电场方向水平向右B.在此过程中金属块电势能减少C.在此过程中金属块机械能增加D.在此过程中金属块内能增加5.
4、已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，地球自转周期为，万有引力常量为，则A.周期为的人造地球卫星的运行轨道一定在赤道平面内B.可求得地球的质量为C.可求得同步卫星的向心加速度为D.可求得同步卫星的轨道半径为6.如图甲所示，将阻值为的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小.对此，下列说法正确的是A.电阻两端电压变化规律的函数表达式为B.电阻消耗的电功率为C.如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为D.这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为二、选择题：本题共4小题，每小
5、题5分，共20分。在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5分，选对但不全的得3分，选错的不得分。7.在游乐场里，高大的摩天轮格外引人注目，摩天轮上的透明座舱始终能够保持在竖直方向，如图乙所示，坐在座舱中的乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。摩天轮连续转动过程中，研究某一座舱中的乘客，下列物理量始终在变化的是A.乘客的动量B.乘客的动量变化率C.乘客对座舱的作用力D.相同时间内乘客重力的冲量8.静止在匀强磁场中的放射性元素镭的原子核（），当它放出一个粒子后变成了氡核（）。假设粒子和氡核的速度方向都与磁场方向垂直，它们在匀强磁场中的运动轨迹如图所示（图中直径没有按比例画），则下
6、列叙述符合事实的是A.该核反应方程式为：B.轨迹1对应粒子C.粒子与氡核的动量相同D.粒子与氡核在匀强磁场中做匀速圆周时环绕方向相同9.如图所示，三个完全相同的质量为的物体分别放在甲、乙、丙图中三个完全相同的固定斜面上。甲图中，物块以加速度沿斜面匀加速下滑，乙图中，在物块上表面粘一质量为的小物块，二者一起沿斜面下滑，丙图中，在物块上施加一个竖直向下的恒力，则A.甲、乙、丙三图中，物块都匀加速下滑，加速度各不相同B.甲、乙、丙三图中，物块都匀加速下滑，加速度均为C.乙图中，物块仍以加速度匀加速下滑D.丙图中，物块将以大于的加速度匀加速下滑10.如图所示，间距的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，两
7、端分别连接有电阻、，阻值分别为和，轨道有部分处在方向竖直向下、磁感应强度大小为的有界匀强磁场中，磁场两平行边界与导轨垂直，且磁场区域的宽度为，一电阻、质量的导体棒垂直置于导轨上，导体棒现以方向平行于导轨、大小的初速度沿导轨从磁场左侧边界进入磁场并通过磁场区域，若导轨电阻不计，则下列说法正确的是A.导体棒通过磁场的过程中做匀减速直线运动B.导体棒通过磁场的整个过程中，流过电阻的电荷量为C.导体棒离开磁场时的速度大小为D.导体棒通过磁场的整个过程中，电阻产生的电热为三、选择题：共56分。11.（8分）如图甲所示为某小组验证动量守恒的实验。在足够大的水平平台上的点放置一个光电门。水平平台上点右侧摩擦
8、很小，可忽略不计，左侧为水平面，当地重力加速度大小为，采用的实验步骤如下：a.在小滑块上固定一个宽度为的窄挡光片；b.在小滑块和小球间用细线链接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；c.细线烧断后，、瞬间被弹开，向相反方向运动；d.小球从平台边缘飞出后，落在水平地面的点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度及平台边缘铅垂线与点之间的水平距离；e.记录滑块通过光电门时挡光片的遮光时间；f.改变弹簧压缩量，进行多次测量。（1）如图乙所示，则遮光条的宽度为_。（2）上面步骤中，还需要测量的物理量有_；（3）利用上述测得的实验数据，验证动量守恒的表达式是_；（用上述实验所涉及物理量的字母表示，包
9、括补充测量的物理量）（4）处理实验数据时，动量并不一定守恒，可能产生误差的原因有_。A.水平平台不完全水平B.小滑块和小球的质量不严格相等C.小球与水平平台间的摩擦力不真正为零D.质量、距离、时间等数据的测量有误差E.小球飞出后下落过程中，受到竖直方向的重力作用，系统水平方向合力不为零12.（8分）为了描绘小灯泡（额定电压，额定电流）的伏安特性曲线；实验室准备了一些器材；A.电流表（量程，内阻约）；B.电流表（量程，内阻约）；C.电压表（量程，内阻）；D.电压表（量程，内阻）；E.滑动变阻器（阻值）；F.固定电阻（阻值）；G.电源（电动势，内阻不计）；H.开关；导线若干。（1）除了小灯泡和必选
10、外，还需要选择的器材有_（选器材前面的字母序号）。（2）实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。（3）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图1所示。由图1实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_（填“增大”“不变”或“减小”）。（4）有两个完全相同的小灯泡（伏安特性曲线与图1完全相同），和另一电源（电动势，内阻），连接成图2所示的电路，闭合开关，小灯泡的功率为_（结果保留两位有效数字）。13.（12分）“百公里加速时间”（车辆从静止加速到所需要的时间）和“百公里制动距离”（车辆从开始制动到停止运动的距离）是衡量汽车性能的两个重要参数，现在流行的新能源电动汽车拥有瞬时扭
11、矩，力量巨大，和传统汽车相比，提升最明显的是加速性能，国内某新能源汽车质量为2.0吨，其“百公里加速时间”仅为，其“百公里制动距离”仅为，若将其加速过程和制动过程均看作匀变速直线运动，则（取，结果保留三位有效数字）；（1）“百公里加速时间”内汽车运动的距离为多少？（2）“百公里制动距离”内汽车运动的时间为多少？（3）假若加速过程中汽车受阻力恒为车重的0.1倍，“百公里加速时间”内汽车的牵引力多大？14.（12分）如图所示，在平面的第一象限内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电粒子从轴上的点以的速度沿轴正方向射入磁场，在轴上的点射出磁场，不计粒子的重力。（1）判断带电粒子的电性
12、并说明判断依据；（2）求带电粒子的比荷；（3）求粒子在磁场中的运动时间。15.（16分）如图所示，足够长的光滑水平台面与足够长的水平传送带平滑连接。、两滑块的质量分别为、，滑块以的速度向右运动，与静止在平台上的发生弹性正碰，碰后向右运动并在静止的传送带上滑行了，已知物块与传送带间的动摩擦因素，取。求：（1）在水平方向上传送带给的冲量；（2）碰前滑块的速度大小；（3）若在滑块冲到传送带上时传送带立即以速度逆时针匀速转动，求滑块与传送带系统因摩擦产生的热量。高二物理期中考试参考答案1.A解析：A：铅球在空中运动过程中只受重力，满足机械能守恒条件，所以A正确；B：铅球在空中运动过程中，其加速度方向始
13、终竖直向下，速度方向与竖直方向的夹角一直在减小，所以B错误；C：根据功能关系可以判定，运动员对铅球做的功等于铅球在抛出点增加的动能，根据能量守恒可以判定抛出点的机械能等于处的机械能，所以，运动员对铅球做的功等于铅球在处的动能与从抛出点运动到点过程增加的重力势能之和，C错误；D：根据抛体运动的规律可知，铅球从到的时间只由间的竖直高度决定，D错误。2.A解析：AB：根据氢原子能级跃迁的频率条件：（，、都只能取正整数），可以判定、的频率依次增大，波长依次减小，且能定量地计算出频率和波长的大小之比，所以A正确，B错误；C：处于基态的氢原子要吸收的能量才能被电离D：的频率大于的频率，根据光电效应产生的条
14、件可以判定，可以使某种金属发生光电效应，不一定可以使该金属发生光电效应，D错误。3.C解析：A：根据光电效应方程可知：极材料的逸出功为，所以A错误；B：只增大光的频率时，图乙中饱和电流的值会减小，B错误；C：即使加速电压等于0，只要光电子具有一定的初速度，就会有光电子从极跑到极，形成光电流，所以C正确；D：测量区间的光电流时，极应该与电源的正极相连，D错误。4.C解析：A：因为不知道带电物体的电性，所以无法判断电场方向，A错；B：克服电场力做功为，则电势能增加，B错误；C：机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功，故应为，C正确（或由动能定理得，再加重力势能增加，）；D：系统内能的增加量
15、等于克服摩擦力所做的功为，金属块内能增加小于，D错误.5.D解析：A：理论上，轨道圆心与地球球心重合的轨道都是可能的，所以A错误；B：跟地球自转周期一样的天体对应的轨道半径大于地球的半径，B错误；C：地球的同步卫星的轨道半径大于地球的半径，所以C错误；D根据，可求得，D正确。6.D解析：A：图乙所示电流的最大值为，周期为，其角速度为，由欧姆定律得所以两端电压的表达式为，选项A错.B：该电流的有效值为，电阻消耗的电功率为，解得，B选项错；C：电表的示数为有效值，该交变电流由图丙所示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生，当转速提升一倍时，电动势的最大值为原来的2倍.电路中电流的有效值也是原来的2倍，为
16、，选项C错误；D：图乙中的正弦交变电流的有效值为，图丁所示的交变电流有效值为，比值为1比1，可知选项D正确.7.ABC解析：A：乘客的动量方向随时间发生变化，A正确；B：动量的变化率等于物体所受合外力，匀速圆周运动的物体合外力始终指向圆心，方向随时间发生变化，B正确；C：乘客在运动过程中受重力和座舱对他的作用力，重力为恒力，所以，只有座舱对乘客的作用力发生变化，他的合外力才会发生变化，再由牛顿第三定律可知C正确；D：重力是恒力，所以在相同时间内的冲量相同，D错误。8.AD解析：A：根据原子核衰变是电荷数和质量数守恒可以判定A正确；BCD：放射性元素放出粒子时，粒子与反冲核的速度相反，而电性相同
17、，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆，两个粒子做圆周运动环绕方向相同；衰变后产生的新核电荷量大于粒子的电荷量，根据可知，电荷量小的粒子轨迹半径大于新核轨迹半径，所以BC错误，D正确。9.CD；解析：设斜面的倾角为，甲图：根据牛顿第二定律，知物块沿斜面加速下滑时的加速度，即.乙图：等效于增大质量，结果同甲。丙图，对物块施加竖直向下的压力后，物块的加速度，且，故，物块将以大于的加速度匀加速下滑.AB错误，CD正确。10.BCA：根据电磁感应规律可以判定，导体棒受到的安培力在逐渐减小，所以它会做加速度逐渐减小的直线运动，A错误；B：由等效电路可知，可得，导体棒穿过磁场的整个过
18、程，流过导体棒的总电荷量，再根据电路规律，可知，流过的电荷量为总电荷量的，所以，B正确；C：由动量定理可得，设导体棒处磁场时的速度为，则对导体棒有：，代入数据可得，C正确；D：根据能量守恒可知，导体棒减少的动能全部通过电流做功转化成焦耳热，所以整个电路中的焦耳热，代入数据可得，再根据电路关系，可知，导体棒上产热，上产热，上产热，所以D错误。11.答案：（1）2.500（2）滑块和小球的质量、（3）（4）ACD12.答案：（1）AC（2）见下图左（3）增大（4）（0.270.29也记分）解析：（1）因为小灯泡的额定电流为，选择电流表合适，两个已知电压表的量程都不符合测量要求，且电流表的内阻未知，
19、不能当电压表使用，所以，只能将与固定电阻串联改装成大量程的电压表，所以还需选择的器材有AC；（2）根据电表改装原理，改装之后可以测量0-5V的电压，改装之后对应的新内阻，题目中要求小灯泡两端电压从零开始，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻，所以，故电流表用外接法，如上图所示。（3）由图象知，图象中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电流的增大而增大，根据电阻定律知，灯丝的电阻率增大。（4）由得，即，作出图线如上右图所示。由交点坐标可得，两个灯泡的实际功率。13、答案：（1）（2）（3）解析：（1）（1分）百公里加速过程：（2分）代入数据可得“百公里加速时间”内汽车运动的距离为（
20、1分）（2）“百公里制动距离”（2分）代入数据可得“百公里制动距离”内汽车运动的时间为（1分）（3）汽车所受阻力（1分）加速过程中（1分）根据牛顿第二定律有：（2分）联立代入数据可得：（1分）（最后结果因变成小数而带来的合理计算误差不扣分）14、答案（1）由左手定则知粒子带负电（2）（3）解析：（1）由左手定则知粒子带负电（2分）（2）如图，由几何关系可知：解得：（2分）又因为（2分）解得（1分）（3）由几何关系知粒子转过的圆心角为，即运动的时间（2分）又（2分）联立解得粒子在磁场中运动时间（1分）15、答案（1）（2）（3）解析（1）在传送带上运动代入数据可得刚到传送带时：（2分）水平方向上传送带给的冲量为（2分）方向水平向左（1分）（其他思路参照记分）（2）、发生弹性碰撞，有（2分）（2分）解得：代入数据可得碰前速为（1分）（3）令在传送带上经过时间与传动带共速，则：代入数据可得（1分）与传送带共速后保持相对静止，与传送带相对滑动的距离（1分）摩擦产生的热（1分）（1分）（1分）代入数据联立得：（1分）（其他思路参照记分）