山西省沁县中学2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

1、沁县中学2020学年度第二学期期末考试高二物理 一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共计60分其中110题为单选1015题为多选，每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）1.如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（ ）A. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功【答案】A【解析】试题分析：受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可。木箱受力如图所示：木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功

2、，根据动能定理可知即： ，所以动能小于拉力做的功，故A正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，CD错误。故选A点睛：正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小。2.用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.2810-19 J。已知普朗克常量为6.6310-34 Js，真空中的光速为3.00108 ms-1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A. 11014 Hz B. 81014 Hz C. 21015 Hz D. 81015 Hz【答案】B【解析】试题分析：知道光电效应方程；知道逸出功并结合两个公式求解。由光

3、电效应方程式得：得：刚好发生光电效应的临界频率为则代入数据可得： ，故B正确；故选B点睛：本题比较简单，知道光电效应方程并利用方程求解即可。3.如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】线框左右两边之间距离为磁场宽度的倍，线框向左匀速运动。图示位置线框左边在向外的磁场切割磁感线，线框右边在向里的磁场切割磁感线，线框中产生的感应电流方向为顺时针；运动后，左右两边均在向

4、里的磁场中切割磁感线，线框中的感应电流为零；再运动后，线框左边在向里的磁场切割磁感线，线框右边在向外的磁场切割磁感线，产生的感应电流方向为逆时针。故D项正确，ABC三项错误。4.一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。则Q方: Q正等于（）A. B. C. 1:2 D. 2:1【答案】D【解析】试题分析 本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。解析 根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I

5、2RT=T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方Q正= u02（）2=21，选项D正确。点睛 此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。5.采用220 kV高压向远方的城市输电当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（ ）A. 55 kV B. 110 kV C. 440 kV D. 880 kV【答案】C【解析】本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力。当输电功率P=UI，

6、U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P损=I2R，R为输电线路的电阻，即P损=。当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的，则输电电压为原来的2倍，即440V，故选项C正确。点睛：本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失，解题时要根据输送电功率不变，利用输电线路损失的功率P损=I2R解题。6.下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( )A. 射线是高速运动的电子流B. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D. 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克【答案】B【解析】A.射线是高速运动的光子流。故A

7、错误；B. 氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小，根据，得动能增大。故B正确；C. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变。故C错误；D. 经过10天，即两个半衰期，剩下的原子核数目为原来的1/4，,即可知剩余质量为25g，故D错误。故选：B.点睛：氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小，根据库仑引力提供向心力判断电子动能的变化太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变；根据半衰期的物理意义以及剩余质量和总质量之间的关系可正确求解7.欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是( )用10.2 eV的光子照射用11 eV的光子

8、照射用14 eV的光子照射用13.6 eV的电子碰撞A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】用10.2 eV的光子照射，可使基态的氢原子跃迁到的能级。用11 eV的光子照射，没有相应能级，不能被吸收，基态的氢原子不会激发。用14 eV的光子照射，基态的氢原子被电离。用13.6 eV的电子碰撞，氢原子可吸收10.2 eV的能量，跃迁到的能级。综上，能使基态的氢原子激发的措施是 。故C项正确。【点睛】光子照射使氢原子激发时，光子的能量必须等于激发后与激发前的氢原子能级差；电子碰撞使氢原子激发时，电子能量需大于等于激发后与激发前的氢原子能级差。8.下列有关传感器的说法正确的是 （ ）A.

9、话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B. 楼梯口的电灯开关装的两种传感器是热敏电阻和光敏电阻C. 电子秤所使用的测力装置是力传感器D. 半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大【答案】C【解析】话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，选项A错误；楼梯口的电灯开关装的两种传感器是声敏电阻和光敏电阻，选项B错误；电子秤所使用的测力装置是力传感器，选项C正确；半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越小，选项D错误；故选C.9.氘核()和氚核()的核反应方程如下： ，设氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质

10、量为m4，则核反应过程中释放的能量为( )A. (m1m2m3)c2 B. (m1m2m3m4)c2C. (m1m2m4)c2 D. (m3m4m1m2)c2【答案】B【解析】【详解】该反应是轻核的聚变，属于放能反应。该反应的质量亏损，则反应释放的能量。故B项正确，ACD三项错误。10.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机内阻可忽略通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为若发电机线圈的转速变为原来的，则A. R消耗的功率变为 B. 电压表V的读数变为C. 电流表A的读数变为2I D. 通过R的交变电流频率不变

11、【答案】B【解析】试题分析：根据公式分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况；根据判断原副线圈中电流电压的变化情况，根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化；根据可知转速变为原来的，则角速度变为原来的，根据可知电动机产生的最大电动势为原来的，根据可知发电机的输出电压有效值变为原来的，即原线圈的输出电压变为原来的，根据可知副线圈的输入电压变为原来的，即电压表示数变为原来的，根据可知R消耗的电功率变为，A错误B正确；副线圈中的电流为，即变为原来的，根据可知原线圈中的电流也变为原来的，C错误；转速减小为原来的，则频率变为原来的，D错误【点睛】本题考查了交流电最大值，有效值，频率，

12、变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率11.如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外。则（ ）A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为【答案

13、】AC【解析】试题分析：先利用右手定则判断通电导线各自产生的磁场强度，然后在利用矢量叠加的方式求解各个导体棒产生的磁场强度。L1在ab两点产生的磁场强度大小相等设为B1，方向都垂直于纸面向里，而L2在a点产生的磁场强度设为B2，方向向里，在b点产生的磁场强度也为B2，方向向外，规定向外为正，根据矢量叠加原理可知可解得： ; 故AC正确；故选AC点睛：磁场强度是矢量，对于此题来说ab两点的磁场强度是由三个磁场的叠加形成，先根据右手定则判断导线在ab两点产生的磁场方向，在利用矢量叠加来求解即可。12.如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电

14、流i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势 ( )A. 在时为零B. 在时改变方向C. 在时最大，且沿顺时针方向D. 在t=T时最大，且沿顺时针方向【答案】AC【解析】【详解】A：由图（b）可知，导线PQ在时电流最大，电流的变化率为零，导线框R中磁通量的变化率为零，在时导线框中感应电动势为零。故A项正确。B：由图（b）可知，在时电流时间图象切线斜率正负不变，导线框中磁通量变化率的正负不变，据楞次定律，时导线框中感应电动势方向不变。故B项错误。CD：在或时刻，电流时间图象切线斜率最大，电流的变化率最大，导线框中磁通量变化率最大，导线框中感应电动势最大。时，直

15、导线中电流是正方向的减小，则线框中的磁通量是向里的减小，据楞次定律可得感应电动势的方向为顺时针；同理时感应电动势的方向为逆时针。故C项正确，D项错误。【点睛】电流变化，产生的磁场变化，通过线框的磁通量变化，线框中产生感应电动势，据法拉第电磁感应定律借助电流的变化率可推断出感应电动势的大小。据楞次定律借助磁通量的变化可推理出感应电动势的方向。13.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点在从A到B的过程中，物块( )A. 加速度先减小后增大B. 经过O点时的速度最大C. 所受弹簧弹力始终做正功D.

16、 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【答案】AD【解析】【详解】AB：由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，弹力和摩擦力平衡时加速度为零，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大。物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置。故A项正确， B项错误。C：从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功；从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功。故C项错误。D：从A到B过程中根据动能定理可得，即，则弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功。故D项正确。【点睛】本题以弹簧弹开物体的运动为背景考查力与运动的关系和功能关

17、系，解题的关键是要分阶段将物体的受力情况和运动情况综合分析，另外要弄清整个过程中的功能关系。14.如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光,C放电放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光该电路( )A. 充电时，通过R的电流不变B. 若R增大，则充电时间变长C. 若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D. 若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【答案】BCD【解析】【详解】A：电容器充电时两端电压不断增大，R两端的电压不断减小，充电电流变小。故A项错误。B：若R增大，充电电流变小，电容器所充电荷

18、量不变的情况下，充电时间变长。故B项正确。C：若C增大，据，电容器的带电荷量增大，闪光灯闪光一次通过的电荷量增大。故C项正确。D：若E减小为85 V，电源对电容器C充电仍能达到闪光击穿电压80V，所以闪光灯仍能正常用光，闪光一次通过的电荷量不变。故D项正确。15.A、B两个质量相等的球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7 kgm/s，B球的动量是5 kgm/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()A. pA8 kgm/s，pB4 kgm/sB. pA6 kgm/s，pB6 kgm/sC. pA5 kgm/s，pB7 kgm/sD. pA2 kgm/s

19、，pB14 kgm/s【答案】BC【解析】以两物体组成的系统为研究对象，以甲的初速度方向为正方向，两个物体的质量均为m，碰撞前系统的总动能：Ek= ，系统的总动量：P=7kgm/s+5kgm/s=12kgm/s；A. 碰后甲乙两球动量为：8kgm/s，4kgm/s，系统的总动量P=8+4=12kgm/s，动量守恒。碰后，两球同向运动，甲的速度比乙球的速度大，不符合两球的运动情况，所以不可能，故A错误；B. 碰后甲乙两球动量为：6kgm/s，6kgm/s，系统总动量P=6+6=12kgm/s，系统的动量守恒，总动能：Ek=P2甲2m+P2乙2m=36m，系统动能减小，是可能的，故B正确；C. 碰

20、后甲乙两球动量为：5kgm/s，7kgm/s，系统动量总P=5+7=12kgm/s，系统动量守恒，总动能：Ek=，系统动能不变，是可能的，故C正确；D. 如果2kgm/s，14kgm/s，系统总动量P=2+14=12kgm/s，系统动量守恒，系统总动能：Ek=，系统总动能增加，违反了能量守恒定律，不可能，故D错误；故选：BC点睛：当甲球追上乙球时发生碰撞时，遵守动量守恒由动量守恒定律和碰撞过程总动能不增加，通过列式分析，再进行选择二、实验填空题（本题共2小题，其中16小题2分，17小题8分,，共计10分）16.热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中如图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随t变化

21、的图像由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力_(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更_(选填“敏感”或“不敏感”)【答案】 (1). 增强 (2). 敏感【解析】图中横轴表示温度，纵轴表示电阻，随着温度的增加，金属热电阻的阻值略微增大，而热敏电阻的阻值显著减小，所以这种热敏电阻在温度上升时导电能力增强，相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更敏感；17.气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，

22、实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计）采用的实验步骤如下：a用天平分别测出滑块A和B的质量mA.mBb调整气垫导轨，使导轨处于水平c在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1e按下电钮，放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.(1)实验中还应测量的物理量是_。(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_，上式中算得A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是_。(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹

23、簧的弹性势能的大小_？如能，请写出表达式_.【答案】 (1). B的右端至D板的距离L2； (2). ； (3). 一是测量本身就存在误差，如测量质量，时间，距离等存在误差；二是空气阻力或者导轨不沿水平方向等造成误差； (4). 能； (5). 【解析】【详解】(1) 实验中还应测量的物理量是B的右端至D板的距离L2，用来计算滑块B被弹开的速度。(2) 利用上述测量的实验数据，滑块A、滑块B被弹开的速度、，验证动量守恒定律的表达式是。上式中算得A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是一是测量本身就存在误差，如测量质量，时间，距离等存在误差；二是空气阻力或者导轨不沿水平方向等造成误差

24、。(3) 利用上述实验数据能测出被压缩弹簧的弹性势能，且据功能关系可得。三、计算题(本题共3小题，其中18小题8分，19小题10分，20小题12分，共30分解答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得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)18.A车在水平冰雪路面上行驶。发现前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m，已知A和B的质量分别为kg和kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小

25、.求（1）碰撞后的瞬间B车速度的大小；（2）碰撞前的瞬间A车速度的大小。【答案】（1）3m/s；（2）4.3m/s【解析】【详解】(1)解得：；(2) 解得：。19.如图所示，在水平线ab下方有一匀强电场，电场强度为E，方向竖直向下，ab的上方存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，磁场中有一内、外半径分别为R、的半圆环形区域，外圆与ab的交点分别为M、N。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放，由M进入磁场，从N射出，不计粒子重力。（1）求粒子从P到M所用的时间t；（2）若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出，同样能由M进入磁场，从N射出，粒子从M到N的过程中，始终在

26、环形区域中运动，且所用的时间最少，求粒子在Q时速度的大小。【答案】（1）（2）【解析】试题分析：粒子在磁场中以洛伦兹力为向心力做圆周运动，在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，据此分析运动时间；粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动，当轨迹与内圆相切时，所有的时间最短，粒子从Q射出后在电场中做类平抛运动，在电场方向上的分运动和从P释放后的运动情况相同，所以粒子进入磁场时沿竖直方向的速度同样为v，结合几何知识求解（1）设粒子在磁场中运动的速度大小为v，所受洛伦兹力提供向心力，有设粒子在电场中运动所受电场力为F，有F=qE；设粒子在电场中运动的加速度为a，根据牛顿第二定律有F=ma；粒子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，有v=at；联立式得；（2）粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动，其周期与速度、半径无关，运动时间只由粒子所通过的圆弧所对的圆心角的大小决定，故当轨迹与内圆相切时，所有的时间最短，设粒子在磁场中的轨迹半径为，由几何关系可得设粒子进入磁场时速度方向与ab的夹角为