河南省驻马店市2020-2021学年高二下学期期终考试物理

驻马店市2020－2021学年度第二学期期终考试高二物理试题注意：本试卷共三大题。本场考试时间90分钟，卷面满分110分。第I卷(选择题48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，1～8题只有一个选项正确；9～12题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，选错或不答的得0分。)1.2020年12月4日，被称为“人造太阳”的核聚变装置——中国环流器二号M实现首次放电，我国的核电研究再次取得重大进步。“人造太阳”内部核反应的主要模式之一是质子－质子循坏，循环的结果可表示为(是中微子，不带电，质量极小)，其中X是A.电子B.正电子C.质子D.中子2.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的A.轨道半径减小，角速度增大B.轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大D.轨道半径增大，角速度减小3.某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为A.B.C.D.4.如图所示，100匝的线圈两端M、N与一个理想电压表V相连。线圈内有方向垂直纸面向内的磁场，线圈中的磁通量按如图所示规律变化。则下列说法正确的是A.电压表示数为150V，M端接电压表正接线柱B.电压表示数为150V，N端接电压表正接线柱C.电压表示数为50.0V，M端接电压表正接线柱D.电压表示数为50.0V，N端接电压表正接线柱5.如图所示，线圈M内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大。等离子气流(由高温高压的等电荷量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，发现两直导线a、b相互吸引，由此可判断P1、P2两板间的磁场方向为A.水平向左B.水平向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里6.μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为µ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。如图为µ氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的p氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率分别为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子，且频率依次增大，已知普朗克常量为h，则能量E的数值为A.hν1B.hν3C.hν4D.hν67.如图所示，半径为R的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率v经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用，已知带电粒子的比荷为β，则磁感应强度大小为A.B.C.D.8.如图所示，正方形的匀强磁场区域边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。等腰直角三角形导线框abc，总电阻为R，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。以沿abc的电流为正，假定i0=，则表示线框中电流i随c点的位置坐标x变化的图像正确的是9.在如图所示的电路中，线圈L的电阻不计，A是理想电流表，灯泡的内阻始终与定值电阻R的电阻相等，电源E内阻不可忽略。闭合开关S，当电路稳定后，电流表A的读数是I0，灯泡正常发光。现在断开开关S，则下列说法正确的是A.闭合S后，电流表A的读数立即等于I0B.闭合S瞬间，电流表A的读数大于I0C.断开S瞬间，灯泡立即熄灭D.断开S后，灯泡不会立即熄灭10.一台线圈电阻为r的电动机可以等效为一台理想电动机M和纯电阻r串联，如图所示。如果将此电动机接入电压为U的电源，通过的电流为I，则在t时间内A.M产生的电热为Q=I2rtB.M产生的电热为Q=IUtC.M消耗的电能为E=I(U－Ir)tD.M消耗的电能为E=IUt11.如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电小球从O点正上方h高度处的A点由静止释放，并穿过带电环，A'点与A点关于O点对称。取O点为坐标原点且为零重力势能点，向下为正方向，无限远电势为零。则关于小球从A到A'过程中，加速度a、重力势能EpG、机械能E、电势能EpE随位置变化的图像可能正确的是12.如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好，金属杆MN始终与导轨垂直，初始时MN静止在平行导轨上。若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有A.杆OP产生的感应电动势恒定B.杆MN中的电流恒定C.杆MN的加速度在变化D.杆OP受到的安培力恒定第II卷非选择题(共62分)二、实验题(本题共2小题，共15分)13.(共3分，每空1分)某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。(1)首先按图甲①所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按图甲②所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是。A.检查电流计测量电路的电流是否准确B.检查干电池是否为新电池C.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系(2)接下来，用图乙所示的装置做实验。图乙中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿(选填顺时针或逆时针)方向。(3)下表是该小组设计的记录表格的一部分，表中完成了实验现象的记录，还有一项需要推断的实验结果未完成，请帮助该小组完成，填入表中的横线上(选填竖直向上或竖直向下)。14.(共12分，每空2分，画图2分)为描绘一只规格为“2.8V，1.6W”的小灯泡的伏安特性曲线，某同学准备了以下实验器材：A.干电池组E(电动势3V)B.滑动变阻器R(最大电阻9Ω)C.电流表A1(量程0～0.6A，内阻约0.5Ω)D.电流表A2(量程0～3A，内阻约0.1Ω)E.电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ)F.电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)G.一只开关S，导线若干。(1)实验应选用的电流表是，电压表是(填器材前面的字母序号)。(2)在方框里画出符合本实验要求的电路原理图。(3)根据测得的电压表V和电流表A的示数，描绘出I－U曲线如图甲所示。某次测量时，电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为A，此时小灯泡的电阻为Ω。(4)用另一电源E0(电动势3V，内阻1.0Ω)和题给器材连接成如图丙所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为W(结果均保留2位小数)。三、计算题(本题共3小题，共32分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)15.(8分)如图所示，在光滑的水平地面上静止放置一质量为M=1kg的木板A，木板上表面光滑且固定一竖直挡板，挡板上连接一轻质弹簧。当弹簧处于原长时，在弹簧的左端轻放一质量为m=0.9kg的物块B，现有一颗质量为m0=0.1kg的子弹C以v0=400m/s的速度水平击中物块并嵌入其中，该过程作用时间极短，则在A、B、C相互作用的过程中，求：(1)C与B作用后的瞬间物块B的速度。(2)弹簧压缩量最大时的弹性势能。16.(10分)如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入第IV象限，为了使该粒子能从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出，可在第IV象限适当的地方加一垂直于xOy平面、磁感应强度为B的匀强磁场。不计粒子重力，求：(1)M、N两点之间的电势差UMN。(2)若此磁场仅分布在一个圆形区域内，求磁场区域的最小面积。17.(14分)如图所示，两条倾斜放置的平行光滑金属导轨，间距为L=1.5m，倾角为θ=37°，导轨上端连一阻值为R=10.8Ω的定值电阻。导轨上平行虚线a1b1、a2b2之间的区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T，磁场区域的宽度为d0=0.9m。导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨保持垂直，PQ与虚线a1b1平行。现将PQ从导轨上距a1b1边界d=3m远处由静止释放，当导体棒运动到a2b2边界时，恰好达到受力平衡。已知导体棒的质量为m=0.8kg，电阻不计，重力加速度大小为g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)流过电阻R的最大电流。(2)流过电阻R的电荷量。(3)导体棒通过磁场所用的时间。四、选考题(共15分。请考生从18、19两道题中任选一题作答，如果全做，则按所做的第一题计分。)18.(15分)[选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是(填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分。)A.用气筒给车胎打气，越压越费力，是由于分子间存在斥力B.液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小E.一定温度下，水的饱和汽压是一定的(2)(10分)热等静压设备广泛用于材料加工，该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料进行加工处理，改变其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积V1=100dm3，将炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将多瓶氩气压入到炉腔中，使得炉腔中气体在室温27℃下的压强为p1=3.9×107Pa，然后用升高温度的方法继续使炉腔内压强增加到p=1.3×108Pa，加压后的氩气可视为理想气体。①将炉腔中气体压强增大至p=1.3×108Pa，求此时炉腔中气体的摄氏温度t。②若每瓶氩气的容积V2=30dm3，使用前瓶中气体压强p2=1.5×107Pa，使用后瓶中剩余气体压强p3=3.0×106Pa，求至少要准备多少瓶氩气？19.(15分)[选修3－4](1)(5分)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5s时的波形图。已知该简谐横波的周期大于0.5s，则下列说法正确的是(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分。)A.波长为4mB.波速为8m/sC.频率为1.5HzD.t=1s时，x=1m处的质点处于波峰E.t=2s时，x=2m处的质点经过平衡位置(2)(10分