精品解析：上海市向明中学2020-2021学年高二下学期期末物理（等级）试卷

2020学年第二学期向明中学期末考 高二年级物理（等级）试卷 说明：1、本试卷共20题，满分100分，考试时间为60分钟。 2、本试卷g取10m/s2 一．单选题。（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项） 1. 爱因斯坦对物理学的贡献有（　　） A. 创立“电磁学” B. 发现“X射线” C. 提出“光子说” D. 建立“原子核式模型” 【答案】C 【解析】 【详解】A．麦克斯韦创立“电磁学”。故A错误； B．德国著名物理学家伦琴发现“X射线”。故B错误； C．爱因斯坦提出“光子说”。故C正确； D．卢瑟福通过对散射实验的研究后，建立“原子核式模型”。故D错误。 故选C。 2. 卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是（  ） A. 粒子的散射实验 B. 对阴极射线的研究 C. 天然放射性现象的发现 D. 质子的发现 【答案】A 【解析】 【详解】卢瑟福提出原子的核式结构模型是根据粒子的散射实验提出来的。 故选A。 3. 在杨氏双缝干涉实验中，如果（　　） A. 用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 B. 用红光作为光源，屏上将呈现红白相间的条纹 C. 用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹 D. 用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹 【答案】D 【解析】 【详解】A．用白光作为光源，屏上将呈现屏上将呈现彩色条纹。故A错误； B．用红光作为光源，屏上将呈现等间距的红色条纹与暗条纹（即黑条纹）相间分布图样。故B错误； C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹。故C错误； D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹，即间距不等的条纹。故D正确。 故选D。 4. 声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为 A. 声波是纵波，光波是横波 B. 声波振幅大，光波振幅小 C. 声波波长较长，光波波长很短 D. 声波波速较小，光波波速很大 【答案】C 【解析】 【详解】波发生明显的衍射现象的条件是：孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短．由于声波的波长比较大（1.7cm～17m）和楼房的高度相近，故可以发生明显的衍射现象，而可见光的波长很小，无法发生明显的衍射现象．故只有C正确． 5. 现已建成的核电站的能量来自于(　　) A. 天然放射性元素衰变放出的能量 B. 人工放射性同位素放出的能量 C. 重核裂变放出的能量 D. 化学反应放出的能量 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：现已建成的核电站的能量主要来自重核裂变，所以答案为C．天然放射性元素衰变放出的能量太小，无法利用，A错，人工放射性同位素放出的的能量主要用于医学，B错．化学反应放出的能量，显然错误 考点：核能 点评：本题考查了目前核电站的能量来源：重核裂变．目前正在研究的轻核聚变，但由于能源无法缓慢释放所以在研究阶段． 6. 用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是 A. 改用频率更小的紫外线照射 B. 改用X射线照射 C. 改用强度更大的原紫外线照射 D. 延长原紫外线的照射时间 【答案】B 【解析】 【详解】对某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，减小波长，B正确． 7. 天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知 A. ②来自于原子核外的电子 B. ①的电离作用最强，是一种电磁波 C. ③的电离作用较强，是一种电磁波 D. ③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：因为射线的穿透本领最强，射线的穿透本领最弱，由图可知①为射线，②为射线，③为射线；射线的电子来自原子核内的中子转变为质子时放出的，选项A错误；射线电离作用最强，但它不是电磁波，选项B错误；射线的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子，是一种电磁波，选项C错误，D正确；故选D. 考点：放射性三种射线. 8. 一航天探测器完成对月球的探测任务后要返回地球。若在离开月球过程的开始阶段，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力，下列关于探测器喷气方向的描述中正确的是（　　） A. 探测器加速运动时，向正后方喷气 B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时，不需要喷气 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于在月球上还要受月球竖直向下重力的影响，沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行时，合外力方向应该与运动方向相反，喷气方向不在运动方向，也不在重力方向，故AB错误； CD．匀速运动时，合外力为零，推力与重力方向相反，应该竖直向下喷气，故C正确，D错误。 故选C。 9. 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为，设月球表面的重力加速度大小为，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为，则 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据公式可得，即只要轨道半径相同，向心加速度相同，所以，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为，B正确； 10. 如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（　　） A. F1和F2 B. F2和F3 C. F3和F4 D. F4和F2 【答案】B 【解析】 【详解】首先对B球受力分析，合力为零。故B球受重力和OB绳子的向上的拉力，由于B球保持静止，受力平衡，故AB绳子的拉力为零；再对A球受力分析，受重力，OA绳子的拉力和一个题中需要求解的力，根据三力平衡条件，可以知道，任意两个力的合力必定与第三个力等值、反向、共线，由于重力和OA绳子的拉力的合力必定在AO方向和竖直方向之间，故只有F2与F3符合，故ACD错误，B正确。 故选B。 11. 某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的（　　） A. 路程为65m B. 位移大小为25m，方向向下 C. 速度改变量的大小为10m/s D. 平均速度大小为13m/s，方向向上 【答案】A 【解析】 【详解】A．物体上升到最高点所需时间为 可知5s内物体的路程为 故A正确； B．依题意，有 方向向上。故B错误； C．速度改变量 方向向下。故C错误； D．平均速度 方向向上。故D错误。 故选A。 12. 如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ．则磁感应强度方向和大小可能为（　　） A. z正向， B. y负向， C. z负向， D. 沿悬线向上， 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁感应强度方向为z正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y负方向，则导体不可能处于平衡状态，A错误； B．磁感应强度方向为y负向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿z负方向，则导体不可能处于平衡状态， B错误； C．磁感应强度方向为z负向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正方向，由平衡条件得： 解得 B= C正确； D．当沿悬线向上时，由左手定则可知，安培力垂直于导线斜向左下方，导体不可能处于平衡状态，D错误。 故选C 二、填空题。（共20分，每个空格2分） 13. 研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称：____________和___________模型。 【答案】 ①. 点电荷 ②. 弹簧振子 【解析】 【详解】理想化的物理模型有点电荷和弹簧振子。 14. 完成核反应方程：__________。衰变为的半衰期是1.2分钟，则64克经过6分钟还有__________克尚未衰变。 【答案】 ①. ②. 2 【解析】 【详解】[1]根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒，可得 ， 可知生成物。 [2] 64克经过6分钟尚未衰变的质量为 15. 如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向___________（填“左”或“右”）运动，并有___________（填“收缩”或“扩张”）趋势． 【答案】 ①. 左， ②. 收缩 【解析】 【分析】 【详解】[1][2]变阻器滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势。 16. 人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小．在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将 (选填“减小”或“增大”)，其做圆周运动的速度将 (选填“减小”或“增大”)． 【答案】增大 、 增大 【解析】 【详解】半径减小，万有引力增大，由可知线速度增大 17. 两个共点力Fl、F2大小不同，它们的合力大小为F，如果F1、F2同时增大一倍，则F__________增大一倍；若F1、F2中的一个增大，则F__________增大（均选题“一定”或“不一定”）。 【答案】 ①. 一定 ②. 不一定 【解析】 【详解】[1] 两个共点力Fl、F2大小不同，它们的合力大小为F，如果F1、F2同时增大一倍，由平行四边形的特点可知，F一定增大一倍。 [2] 若F1、F2中的一个增大，则F不一定增大。例如当两个分力方向相反时，其中一个增大，它们的合力可能增大，也可能减小。 三、综合题（共40分） 18. 在做“研究共点力的合成”实验中 （1）实验的目的是：__________。 （2）实验中如图甲所示，橡皮筋绳的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤读数分别为F1和F2，拉力方向分别与AO线夹角为1和2，以下说法正确的是__________。 A. 合力F必大于F1或F2 B. 若用两只弹簧秤拉时作出的合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的 C. 若F1和F2方向不变，而大小各增加1N，则合力F的方向不变，大小也增加1N D. O点位置不变，合力不变 （3）实验中如图乙所示，是在白纸上根据实验结果画出的图示。图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。 （4）本实验采用的科学方法是（　　） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （5）实验中不是用来减小误差的措施是（　　） A. 两个分力F1、F2大小要尽量大些 B. 如果手头只有一个弹簧秤，通过改变方法也可以完成实验 C. 拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D. AO间距离要适当，使得产生的拉力值要稍大些 【答案】（1）研究合力与两个分力的关系 （2）D （3）F/ （4）B （5）B 【解析】 【小问1详解】 实验的目的是研究合力与两个分力的关系。 【小问2详解】 A．合力F的大小与两分力大小关系取决于两分力的夹角，所以合力的大小不一定大于F1或F2。故A错误； B．若用两只弹簧秤拉时作出的合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，在误差允许范围内，说明力的合成的平行四边形定则是普遍成立的。故B错误； C．若F1和F2方向不变，而大小各增加1N，则合力的方向不一定不变，大小也不一定增加1N。故C错误； D．O点位置不变，则橡皮绳的拉力不变，即合力不变。故D正确。 故选D。 【小问3详解】 图乙中的F与F′两力中，F是两个分力合力的理论值，F′是合力的实际值，则F′方向一定沿AO方向。 【小问4详解】 合力与分力的关系是等效替代的关系，本实验采用的主要科学方法是等效替代法。 故选B。 【小问5详解】 A．为了减小实验的误差，分力的大小不要太大，也不要太小。故A正确，与题意不符； B．如果手头只有一个弹簧秤，通过改变方法也可以完成实验，但是这种做法与减小实验误差没有帮助。故B错误，与题意相符； C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，可以减小误差。故C正确，与题意不符； D．AO间距离要适当，使得产生的拉力值要稍大些，减小误差。故D正确，与题意不符。 本题选错误的故选B。 19. 4×100m接力赛是田径比赛中一个激烈的比赛项目，甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现，甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程，为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记．在某次练习中，甲在接力区前s0处作了标记，当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间)，已知接力区的长度L＝20m，设乙起跑后加速阶段的运动是匀加速运动． ⑴若s0＝13.5m，且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大？ ⑵若s0＝16m，乙的最大速度为8m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲、乙能在接力区完成交接棒，则乙在听到口令后加速的加速度最大值为多少？ 【答案】⑴Δs＝6.5m；⑵ 【解析】 【详解】（1）甲追上乙时，位移之差等于，根据匀变速直线运动的平均速度公式，抓住位移关系求出追及的时间，从而求出在完成交接棒时乙离接力区末端的距离．（2）甲、乙的最大速度，所以在完成交接棒时甲走过的距离越长，成绩越好．因此应当在接力区的末端完成交接，且乙达到最大速度．通过乙先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，通过加速的时间和匀速的时间，求出匀加速直线运动的加速度． （1）设经过时间t，甲追上乙，根据题意有， 将代入得， 此时乙离接力区末端的距离为 （2）因为甲、乙的最大速度，所以在完成交接棒时甲走过的距离越长，成绩越好．因此应当在接力区的末端完成交接，且乙达到最大速度． 设乙的加速度为a，加速的时间，在接力区的运动时间， 所以，解得 20. 如图所示，处于匀强磁场中两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。 （1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗功率为8W，求该速度的大小； （3）在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向。（g=10m/s2，sin＝0.6，cos＝0.8） 【答案】（1）（2）（3），磁场方向垂直导轨平面向上 【解析】 【详解】（1）因为金属棒刚开始下滑的速度为零，所以不受到安培力作用，由牛顿第二定律得 代入数据解得 （2）金属棒下滑速度稳定时，棒受力平衡，根据平衡条件有 又因为金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率 代入数据解得 （3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B，则 因为，联立解得 磁场方向垂直导轨平面向上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2020学年第二学期向明中学期末考 高二年级物理（等级）试卷 说明：1、本试卷共20题，满分100分，考试时间为60分钟。 2、本试卷g取10m/s2 一．单选题。（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项） 1. 爱因斯坦对物理学的贡献有（　　） A. 创立“电磁学” B. 发现“X射线” C. 提出“光子说” D. 建立“原子核式模型” 2. 卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是（  ） A. 粒子的散射实验 B. 对阴极射线的研究 C. 天然放射性现象的发现 D. 质子的发现 3. 在杨氏双缝干涉实验中，如果（　　） A. 用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 B. 用红光作为光源，屏上将呈现红白相间的条纹 C. 用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹 D. 用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹 4. 声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为 A. 声波是纵波，光波是横波 B. 声波振幅大，光波振幅小 C. 声波波长较长，光波波长很短 D. 声波波速较小，光波波速很大 5. 现已建成的核电站的能量来自于(　　) A. 天然放射性元素衰变放出的能量 B. 人工放射性同位素放出的能量 C. 重核裂变放出的能量 D. 化学反应放出的能量 6. 用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是 A. 改用频率更小的紫外线照射 B. 改用X射线照射 C. 改用强度更大的原紫外线照射 D. 延长原紫外线的照射时间 7. 天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知 A. ②来自于原子核外的电子 B. ①的电离作用最强，是一种电磁波 C. ③电离作用较强，是一种电磁波 D. ③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 8. 一航天探测器完成对月球的探测任务后要返回地球。若在离开月球过程的开始阶段，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力，下列关于探测器喷气方向的描述中正确的是（　　） A. 探测器加速运动时，向正后方喷气 B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时，不需要喷气 9. 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为，设月球表面的重力加速度大小为，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为，则 A. B. C. D. 10. 如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（　　） A. F1和F2 B. F2和F3 C. F3和F4 D. F4和F2 11. 某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的（　　） A. 路程为65m B. 位移大小为25m，方向向下 C. 速度改变量的大小为10m/s D. 平均速度大小为13m/s，方向向上 12. 如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ．则磁感应强度方向和大小可能为（　　） A z正向， B. y负向， C. z负向， D. 沿悬线向上， 二、填空题。（共20分，每个空格2分） 13. 研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称：____________和___________模型。 14. 完成核反应方程：__________。衰变为的半衰期是1.2分钟，则64克经过6分钟还有__________克尚未衰变。 15. 如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向___________（填“左”或“右”）运动，并有___________（填“收缩”或“扩张”）趋势． 16. 人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小．在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将 (选填“减小”或“增大”)，其做圆周运动的速度将 (选填“减小”或“增大”)． 17. 两个共点力Fl、F2大小不同，它们的合力大小为F，如果F1、F2同时增大一倍，则F__________增大一倍；若F1、F2中的一个增大，则F__________增大（均选题“一定”或“不一定”）。 三、综合题（共40分） 18. 在做“研究共点力的合成”实验中 （1）实验的目的是：__________。 （2）实验中如图甲所示，橡皮筋绳的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤读数分别为F1和F2，拉力方向分别与AO线夹角为1和2，以下说法正确的是__________。 A. 合力F必大于F1或F2 B. 若用两只弹簧秤拉时作出合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的 C. 若F1和F2方向不变，而大小各增加1N，则合力F的方向不变，大小也增加1N D. O点位置不变，合力不变 （3）实验中如图乙所示，是在白纸上根据实验结果画出的图示。图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。 （4）本实验采用的科学方法是（　　） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （5）实验中不是用来减小误差的措施是（　　） A. 两个分力F1、F2的大小要尽量大些 B 如果手头只有一个弹簧秤，通过改变方法也可以完成实验 C. 拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D. AO间距离要适当，使得产生的拉力值要稍大些 19. 4×100m接力赛是田径比赛中一个激烈的比赛项目，甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现，甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程，为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记．在某次练习中，甲在接力区前s0处作了标记，当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间)，已知接力区的长度L＝20m，设乙起跑后加速阶段的运动是匀加速运动． ⑴若s0＝13.5m，且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大？ ⑵若s0＝16m，乙最大速度为8m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲、乙能在接力区完成交接棒，则乙在听到口令后加速的加速度最大值为多少？ 20. 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。 （1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小； （3）在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向。（g=10m/s2，sin＝0.6，cos＝0.8） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$