2020-2021学年浙江省嘉兴市某中学高二（下）期中物理试题（选考）（解析版）

嘉兴市第五高级中学2020学年第二学期期中测试

高二年级物理（选考）试题卷

2021年4月

考生须知:

1.本试卷为试题卷，满分100分，考试时间90分钟。

2.所有答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。

3.考试结束，上交答题卷。

一、选择题（本大题共13题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意，不

选、多选、错选均不得分）

1.下列物理量中，是矢量的是（）

A.时间B.速度C.电流D.磁通量

【1题答案】

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AD.磁通量和时间只有大小、没有方向，是标量，故AD错误；

B,速度是有大小又有方向的矢量，故B正确；

C.电流强度有方向，其方向是正电荷定向移动的方向，由于电流强度运算时不遵守平行四边定则，所以

电流强度是标量，故C错误。

故选Bo

2.下列描述中，参考系选取正确的是（）

A.“一江春水向东流”的参考系是江水B.“地球公转”的参考系是地球

C.“钟表时针转动”的参考系是表盘D.“太阳东升西落”的参考系是太阳

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A.“一江春水向东流”的参考系是地面，A错误;

B.“地球公转”的参考系是太阳，B错误；

C.“钟表的时针转动”的参考系是表盘，C正确；

D.“太阳东升西落”的参考系是地球，D错误。

故选c。

3.如图所示为我国的长征七号运载火箭刚发射时的情景。则下列说法正确的是（）

A.火箭受到地面对它的弹力作用而升空

B.火箭受到发射架对它的弹力作用而升空

C.火箭受到向下喷射的气体对它的作用而升空

D.在没有空气的环境中这类火箭无法升空

【3题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】ABC.火箭升空利用的是喷出的气体对火箭的反冲作用；不是地面对它的弹力作用，也不是发射架

对它的作用，故AB错误，C正确；

D.因为气体的反冲作用，火箭离开大气层后仍然会受到气体的反冲作用，故仍可以获得前进的动力，故

D错误。

故选C。

4.如图所示，用小锤轻击弹簧金属片，A球沿水平方飞出，同时B球被松开，竖直向下运动，用不同的力

wwwwww

A.力不同，A和B仍同时落地

B.力不同，A球的运动轨迹相同

C.力不同，B球的运动轨迹不同

D.力不同，A和B两球落地时间间隔不同

【4题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】用不同的力打击弹簧金属片，仍可观察到B球仍竖直下落，运动轨迹相同，但是A球的运动轨迹

不同，A和B仍同时落地。

故选Ao

5.如图所示的电路中，输入电压。恒为8V,灯泡Z4示有“3V,6W”字样，若灯泡恰能正常发光，以下

说法不正确的是（）

A.电动机的输入功率是10WB.电动机的电阻为2.5Q

C.电动机的输出功率无法计算D.整个电路消耗的电功率是16W

【5题答案】

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.灯泡恰能正常发光，电路中电流

I=£=2A

U灯

根据分压原理，有电动机两端电压为

[/电灯=（8-3）V=5V

则电动机的输入功率为

%=aj=iow

故A正确，与题意不符；

B.该电路为非纯电阻电路，欧姆定律不再适用，故虽然可以求出电动机两端电压和电路中电流，但不能

求出电动机的电阻。故B错误，与题意相符；

C.根据B项分析可知，电动机的输出功率不可求。故C正确，与题意不符;

D.整个电路消耗的电功率为

£=U/=8x2W=16W

故D正确，与题意不符。

故选B。

6.在探究变压器的两个线圈电压关系时，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，组成了一

个变压器，如图甲所示，线圈。作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，电源输出的电压如图乙所，线

圈力接小灯泡。若他组成的变压器可视为理想变压器，则（）

甲

A.电源输出电压的频率为100Hz

B.增加原线圈。的匝数，小灯泡变暗

C.小灯泡旁并联一个电阻，变压器输入功率减小

D.将线圈。改接在学生电源的直流输出端，小灯泡也能发光

【6题答案】

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.图可知交流电源的周期为T=0.02s,则频率为

/=1=50HZ

T

故A错误；

B.电压器原副线圈的电压关系

5_=丛

U2n2

可得

U,=M

可得增加原线圈的匝数，副线圈的电压变小，则小灯泡变暗，故B正确；

C.灯泡旁并联一个电阻导致总电阻减小，所以消耗功率增大，由原副线圈功率相等可知变压器的输入功

率处增大，故C错误；

D.压器的原理是电磁感应，因而原线圈应接交变电流，若将线圈a改接在学生电源的直流输出端，变压

器副线圈没有电压，因而小灯泡不发光，故D错误。

故选B。

7.如图所示，轨道I是近地气象卫星轨道，轨道n是地球同步卫星轨道，设卫星在轨道I和轨道n上都绕

地心做匀速圆周运动，运行的速度大小分别是必和匕，加速度大小分别是田和，则（)

A.v,<v2at>a2B.v,<v2q<a2C.v,>v2at>a2D.>v2q<a2

【7题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】根据

可知

所以%>v2,a|>4

故选Co

8.某次火箭发动机进行测试，发动机向后喷射的气体速度约为3km/s,产生的推力约为4.8X1（）6N,则它在

1s时间内喷射的气体质量约为（）

A.1.6xl02kgB.1.6xlO3kgC.1.6xlO5kgD.1.6xl06kg

【8题答案】

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】以气体为研究对象，设U1S内喷出的气体质量为根，根据动量定理可得

Ft-mv-0

解得

Ft4.8x106x1

m=—=kg=1.6xl03kg

v~3000

故选B。

9.台灯的灯头与灯座通过一根能弯曲的白色塑料细杆相连，甲、乙、丙三个图中白色塑料细杆的弯曲程度

各不相同，以下说法正确的是（）

A.甲图中细杆对灯头的作用力最小

B.丙图中细杆对灯头的作用力最大

C.乙图水平地面对台灯有摩擦力作用

D.三图中细杆对灯头的作用力一样大

【9题答案】

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】ABD.三个灯头都静止，细杆对它的作用力等于其重力，故AB错误，D正确；

C.整个灯静止，处于平衡状态，灯相对地面没有运动趋势，不受摩擦力，故C错误。

故选D。

10.有一块三角形棱镜A8C,其中/A=60。，NB=30。，ZC=90",一束单色光沿着与BC平行的方向射到三

棱镜的AB面上，光线发生折射后进入棱镜，若玻璃对光的折射率为G，下面判断正确的是（)

A.光线在AB面折射角为30。

B.光线能从8C面透出

C.光线不能从AC面透出

D.照到AC面上的光线与AB垂直

【10题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A.光路如图所示

设光线在AB面折射角为。，则

sin60°j

sin，

解得

6=30°

故A正确；

B.照射到BC光线入射角为60°,发生全反射时

sinC」=@

n3

因此

C<60°

满足全反射条件，光线不能从8c面透出，故B错误；

C.照到AC上的光线入射角为30。，不满足发生全反射条件，光线能从AC面透出，故C错误。

D.光线在8c面上反射角为60°,反射光线与A8面平行，故D错误;

故选Ao

11.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示.现使

磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是

A.从a到b,上极板带正电

B.从a至！Jb,下极板带正电

C.从b到a,上极板带正电

D.从b至！Ja,下极板带正电

[11题答案】

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】由图知，穿过线圈的磁场方向向下，在磁铁向下运动的过程中，线圈的磁通量在增大，故感应电

流的磁场方向向上，再根据右手定则可判断，流过R的电流从b到a,电容器下极板带正电，所以A、

B、C错误，D正确.

12.一质量为2kg的物块在合力厂的作用下从静止开始沿直线运动。尸随时间，变化的图线如图所示，则

()

1

4

,

A.仁1s时物块的速率为2m/s

B./=2s时物块的动量大小为4kg•m/s

C.片3s时物块的动量大小为5kg•m/s

D.u4s时物块的速度为零

【12题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A.由动量定理可得，片1s时物块的速率为

Ft=mvt-0

解得

2x1,

V,=-----m/s=lm/s

12

故A错误；

B.由动量定理可得，z=2s时物块的动量大小为

Ft=p2-0

解得

〃2=2x2kg•m/s=4kg•m/s

故B正确；

C.由动量定理可得，片3s时物块的动量大小为

+F2t2=p3-0

解得

py=2x2kg-m/s+(-1)x1kg-m/s=3kg-m/s

故C错误；

D.由动量定理可知，/=4s时物块的速度为

Ftt}+F2t'2-mv4-0

解得

2x2+(-lx2).,.

v4=----------------m/s=lm/s

故D错误。

故选B。

13.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、

17V、26Vo下列说法正确的是（)

6

4

2

0m

X//c

A.电场强度的大小为2V/cm

B.坐标原点处的电势为IV

C.电子在a点的电势能比在b点的低7eV

D.电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV

【13题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】B.如图所示，设农之间电势差与。匕两点间的电势差相等，即

10V-26V=t/o-17V

可得

〃=iv

故B正确；

A.电场沿着x轴方向电场分量

4_26V-10V

E,=2V/cm

X8cm

电场沿着y轴方向电场分量

26V-17V

月二=1.5V/cm

y6cm

因此电场强度

E=收+&=2.5V/cm

故A错误；

C.电子在a点具有的电势能

Ew=­e@A=70eV

电子在匕点具有的电势能

Epb=~e(pB=-17eV

因此

△Ep=Ew-Epb=7eV

电子在a点的电势能比在b点的高7eV,故C错误；

D.电子从b点运动到c点，电场力做功为

%『=Uq=-e(17V-26V)=9eV

所以电子从〃点运动到c点，电场力做功为9eV,故D正确。

故选BD。

二、选择题(本大题共3小题，每小题2分，共6分。每小题至少有一个选项符合题意，全

部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分)

14.物理学的研究推动了科学技术的发展，促进了人类文明的进步。下列关于物理学史的说法正确的是

()

A.卢瑟福根据。粒子散射实验，提出了原子的“枣糕模型”

B.康普顿效应说明光子既有能量又有动量，证实了光的粒子性

C.密立根精确地测定电子的带电量1.6xlO'9C

D.爱因斯坦发现了光电效应规律，首先提出了能量量子化的观点

【14题答案】

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A.卢瑟福根据a粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项A错误；

B.康普顿效应说明光子既有能量又有动量，证实了光的粒子性，选项B正确；

C.密立根精确地测定电子的带电量1.6xlO」9C,选项C正确；

D.爱因斯坦发现了光电效应规律，普朗克首先提出了能量量子化的观点，选项D错误。

故选BCo

15.氢原子能级示意图如图所示，已知大量处于〃=2能级的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后,

可辐射出6种频率的光，用这些光照射逸出功为1.90eV的金属绝。下列说法正确的是（)

n£7eV

00.................................0

5--------------------0.54

4--------------------0.85

3--------------------1.51

J.4U

1--------------------13.6

A.〃=2能级氢原子受到照射后跃迁到〃=4能级

B.能使金属绝逸出光电子的光子频率有4种

C.氢原子由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光的波长最大

D.氢原子向低能级跃迁后核外电子的电势能和动能均减小

【15题答案】

【答案】ABC

【解析】

【分析】

【详解】A.受到某种频率的光线照射后，可辐射出6种频率的光，说明氢原子是从n=4向低能级跃迁的,

所以n=2能级氢原子受到照射后跃迁到n=4能级，A正确；

B.从n=4向低能级跃迁辐射的光子中，从4到3和3到2跃迁时辐射的光子能量低于金属钠的逸出功，

其他四种均大于金属铜的逸出功，B正确；

C.根据光子能量方程得

E=hv=^

A

辐射的光子能量越小，波长越长，所以从4到3跃迁，辐射的光子波长最长，C正确；

D.氢原子向低能级跃迁后核外电子在较低的轨道运动，库仑力做正功，电子的动能增大势能减少，D错

误；

故选ABC。

16.对于钠和钙两种金属，其遏止电压U,与入射光频率v的关系如图所示.用h、e分别表示普朗克常量

和电子电荷量，则（）

A.钠的逸出功小于钙的逸出功

B.图中直线的斜率为白

e

C.在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同

D.若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高

【16题答案】

【答案】AB

【解析】

【详解】根据=年=%—叱即t/=-y——鲤曲，则由图像可知钠的逸出功小于钙的逸出

2ee

功，选项A正确；图中直线的斜率为选项B正确；在得到这两条直线时，与入射光的强度无关，选项

e

1

C错误；根据5相*9=〃丫-％出功，若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频

率较低，选项D错误.

三、非选择题（本大题共6小题，共55分）

17.某同学想通过实验研究平抛运动，另一位同学提供了几点建议，你认为合理的是（）

A.安装斜槽轨道时，其末端必须保证水平

B.斜槽轨道必须光滑

C.每次小球应该从同一位置静止释放

D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

【17题答案】

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A.为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需调成水平，故A正确；

BC.为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下，斜槽不一定需

要光滑，故B错误，C正确；

D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点应用平滑的曲线边接，故D错误。

故选AC。

18.某同学通过实验探究物体受力与物体加速度的关系，得到如下的纸带，并用刻度尺进行测量。力点的

读数是cm,。点的速度m/so（第二空答案保留两位小数）

OABCDE

加和删1/1岫1|1111|1而111|1111|1聊川|1111画1111|1111|11111"1川|"11|1附川|皿|1111|叫曲|皿|1111|1111|11『|1111|川1|1111|

°cm12345678910111213141516

【18题答案】

【答案】©.10.00©.1.01-1.08

【解析】

【分析】

【详解】⑴。点的读数是10.00cm；

⑵。点的速度

(14.40—6.35)x10-2

XcEm/s=1.01m/s

4T4x0.02

19.某同学进行测绘小灯泡的伏安特性曲线实验，正参照如下电路图连接实物图。请完成实物图连接

（电流表从左至右三个接线柱、“0.6”、“3”，在答卷上完成）。

【19题答案】

【答案】

【解析】

【分析】

【详解】U］电路采用安培表外接；滑动变阻器用分压电路；电路如图;

20.某同学测定采用伏安法测定干电池的电动势和内阻，其路端电压与电流的关系图如下，则此干电池的

电动势V,内阻（答案保留两位小数）

【20题答案】

【答案】①.1.50②.0.83

【解析】

【分析】

【详解】口][2]根据

U=E-lr

可知，U-/图像的截距等于电动势，则此干电池的电动势1.50V,图像的斜率等于内阻，则内阻

21.在如图所示的电磁感应实验中，线圈B与检流计G组成闭合电路，线圈A与电池、滑动变阻器、开关

组成闭合电路，线圈A置于线圈8中。在实验中，以下的实验现象应该出现的是（）

A.在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转，然后指针偏转角度维持不变

B.在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转，然后指针又回到零刻度

C.闭合开关后，滑动变阻器滑片P向右或向左移动过程中，检流计指针都将发生偏转

D.在断开开关瞬间，检流计指针不发生偏转

[21题答案】

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】AB.在闭合开关的瞬间，线圈A中电流变大，产生磁场变大，穿过B的磁通量变大，检流计指针

将发生偏转，稳定后，A产生的磁场不变，穿过B的磁通量不变，则B中没有感应电流，此时，检流计指

针回到零刻度，故A错误B正确；

C.闭合开关后，滑动变阻器滑片P向右或向左移动过程中，线圈A中电流变化，穿过B的磁通量变化，

检流计指针都将发生偏转，故C正确；

D.在断开开关的瞬间，穿过B的磁通量消失，检流计指针将发生偏转，故D错误。

故选BCo

22.如图⑴所示是某科技馆内的空中悬浮的娱乐风洞装置，通过制造和控制向上气流把人“吹”起来，

体验太空飘浮的感觉，图（2）为圆柱形竖直管道的简化示意图。现有一位质量为〃1的游客悬浮在A点，

气流突然消失，游客开始做自由落体运动，当下落到8点时立即开启更强的气流，使气流对游客的向上冲

击力为游客重力的4倍，游客下落到C点时速度恰好减为零。已知A、B两点间的高度差、=4.05m,重

力加速度g=10m/s2。

（1）求游客体验到完全失重（自由落体）的时间;

（2）求B、C过程中游客下降的加速度大小；

（3）求B、C两点间的高度差；

图(1)图(2)

【22题答案】

【答案】（1）0.9s；（2）30m/s2：（3）1.35m

【解析】

【分析】

【详解】（1）根据

,12

4=2§t

可得

%=0.9s

（2）由牛顿第二定律可知

F^-mg=ma

解得

a=30m/s2

(3)到达8点的速度

vK=gf[=9.0m/s

减速a=-30m/s2

从B到C

0-Vg=2OXBC

解得

xBC=1.35m

23.为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为/=2m

的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道3C与半径为R=O.2m的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整

个轨道除A3段以外都是光滑的。其中A3与8C轨道以微小圆弧相接，如图所示•一个质量加=lkg的

小物块以初速度%=5m/s从A点沿倾斜轨道滑下，小物块到达C点时速度匕=4m/s。取

g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求小物块到达C点时对圆轨道压力的大小；

(2)求小物块从A到8运动过程中摩擦力所做的功；

(3)为了使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应满足什么条件？

【23题答案】

【答案】(1)90N；(2)-16.5J；(3)凡,0.32m

【解析】

【分析】

【详解】(1)设小物块到达C点时受到的支持力大小为不，根据牛顿第二定律有,

解得:

氏=90N

根据牛顿第三定律得，小物块对圆轨道压力的大小为90N

(2)小物块B到C速度不变，从A到8过程中，根据动能定理有

.1,1,

n?g/sin37°+W/.=—mvc——mv0"

解得

Wf=-16.5J

(3)设小物块进入圆轨道到达最高点时速度大小为9,为使小物块能通过圆弧轨道的最高点，则

4.病，小物块从圆轨道最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律有:

1212

—mvc=-mv[+2mgR

当乂=痴天时，联立解得

/?=0.32m

所以为使小物块能通过圆弧轨道的最高点，竖直圆弧轨道的径应满足足,0.32m。

24.如图所示，两根足够长平行金属导轨MMPQ固定在倾角8=37。绝缘斜面上，顶部接有一阻值

R=3C的定值阻值，下端开口，轨道间距L=L()m。整个装置处于磁感应强度3=2.0T的匀强磁场

中，磁场方向垂直斜面向上。质量加=L0kg的金属棒仍置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=l.()C,

电路中其余电阻不计、金属棒必由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计

空气阻力影响。已知金属棒外向下运动的最大速度

2

vm=2m/s,g=10m/s,sin37°=0.6,cos370=0.8o

(1)求金属棒如达到最大速度时，电阻/？上的最大电功率〃;

(2)求金属棒而与轨道之间的动摩擦系数；

(3)若从金属棒必开始运动至达到最大速度过程中，导体棒沿导轨下滑的距离为x=2.0m,求电阻R

上产生的焦耳热。

B

MR

a

【24题答案】

【答案】(1)3W；(2)().5；(3)1.5J

【解析】

【分析】

【详解】(1)导体棒中产生的感应电动势

E=BL%

R+r

导体R的电功率

PR=『R

PR=3W

(2)速度最大时，，加棒加速度为零

m^sin0-^Limgcos0-------=0

R+r

解得

〃=0.5

(3)由能量关系可知

12

mgxsinO=〃加geos。•x+Q+—mvm

3

Q&=『

解得

QR=L5J

25.如图所示，在竖