2020-2021学年下学期山西省长治7中期末考试高二物理模拟试题 Word版含答案

2020-2021学年下学期山西省长治7中期末考试高二物理模拟试题
1、如图所示，斜面体和小物块相对静止，一起沿水平面向右做匀速直线运动．下列说法正确的是( )
A．小物块受到的摩擦力做负功 B．小物块受到的支持力不做功
C．斜面体对小物块的作用力做正功 D．小物块受到的重力的瞬时功率为零
2、从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他通过如图甲所示的实验 装置测量某金属的遏止电压与入射光频率ν,作出的图象如图乙所示，由此算出普朗克常量h,并与普朗克根 据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。已知电子的电荷量e，则下列普朗克常量h的表达式正确的是（ ）
A. B. C. D.
3、在大型物流货场，广泛应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面成θ角倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将m＝1 kg的货物放在传送带上的A处，经过1.2 s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示，已知重力加速度，由v－t图可知( )
A．A、B两点的距离为2.4 m
B．货物与传送带间的动摩擦因数为0.5
C．货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功大小为12.8 J
D．货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为11.2 J
4、如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB,则下列结论正确的是(? ?)
A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且QB>QA
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,并QB=QA
C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QB>QA
D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA、QB的值与所切的位置有关
5、如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道 1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q 点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点 的加速度
6、如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为M,货物的质量为m,货车以速度v向左做匀速直线运动,重力加速度为g,则在将货物提升到图示的位置时,下列说法正确的是( )
A.货箱向上运动的速度大于v B.缆绳中的拉力大于
C.货箱向上运动的速度等于 D.货物对货箱底部的压力等于
7、如图1所示，理想变压器原线圈的匝数匝、副线圈的匝数匝，变压器的原线圈A、B端接有图2所示的交变电压u，流过小灯泡的电流为0.3 A，且小灯泡L正常发光。则以下说法中正确的是( )
A．图2所示的交变电压的瞬时值表达式为
B．副线圈两端电压的有效值为10 V
C．小灯泡L的额定功率为3 W
D．将滑动变阻器的滑片P稍微下移，变压器的输入功率变大
8、如图所示，半径为的R的圆的扇形区域 (包括边界）内，存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为—带电粒子（重力不计）从圆心O点沿方向以速度射入磁场区域，恰好从垂直于的方向离开磁 场，若一群该带电粒子（不计粒子间相互作用）以相同速率在扇形平面内从O点沿不同方向依次射入磁场，下 列说法正确的是（ ）
A.带电粒子的比荷为
B.所有带点粒子在磁场中运动的速度偏转角均为
C.所有从圆弧边射出的带电粒子的速度偏转角均为
D.从边射出的带电粒子在磁场中的运动时间
9、某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验器材有：金属小球，底座，带有标尺的竖直杆，两套光电计时器A和B，小球释放器，小球接收器。
1.使用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球直径为____________mm。
2.该实验____________测出小球的质量（填写“需要”或“不需要”）。
3.仔细调整光电门的位置，使得小球通过光电门时恰好小球中心竖直直径挡光。某次实验时测得小球分别经过光电门A与光电门B所用的时间为，从竖直杆上读出两光电门间的距离h，若小球质量为m，小球直径为d，重力加速度为g。请写出需要验证的表达式_____________________。
4.请写出一条实验误差的来源：____________________________。
10、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
1.用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为_____mm.
2.用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为_____mm.
3.用多用电表的电阻“x10Ω”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的电阻值约为_______Ω.若使用的是直流电压“x10V”，则该电压的读数为_______V.
4.该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R；
开关S；
导线若干；
电流表（量程0~4mA，内阻约50Ω） 电流表（量程0~10mA，内阻约30Ω）；
电压表（量程0~3V，内阻约10kΩ） 电压表（量程0~15V，内阻约25kΩ）；
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流为2.0A）；
滑动变阻器（阻值范围0~2kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电阻R两端的电压从零调起，请在方框中画出测量的电路图，电流表应选______电压表应选______变阻器选择_______.
11、旋转飞椅是一项大人和小孩都喜爱的娱乐项目，但有一定的危险性。某公司为了检测旋转飞椅绳索的最大拉力，在座椅上固定了一个60kg的假人模型，如图所示，假人模型为球B，圆盘半径R=m，圆盘中心到地面的高度为h=5m，绳索长为L=4m。当圆盘转动角速度达到某值时，绳索刚好断裂，此时绳索与竖直方向夹角为60°，不计绳索质量和空气阻力（）求．
(1）绳索能承受的最大拉力和此时圆盘角速度，
(2）假人落地时的速度及落点离转铀的距离。
12、直径为l、相切于O点的两个圆形区域内存在垂直圆平面、方向相反的匀强磁场，如图所示，磁感应强度 ，半径为l的铜环圆心在O点，铜环与两个磁场圆共面。铜棒可绕通过O点垂直于铜环平面的 轴在铜环上逆时针匀速转动，转动角速度为ω,铜环转动时A端始终与铜环保持良好接触。从铜环和转轴O上 各引出一根导线分别与平行金属板相连，两金属板长度为L相距为d,忽略金属板充放电的时间。
(1)设电流由A通过铜棒流向O时感应电动势为正，从铜棒与两磁场圆相切的图示位置开始计时，写出一 个周期内铜棒上产生的感应电动势瞬时值的表达式。
(2) 若在不同时刻沿平行金属板的中线以速度不断射人比荷为的带电粒子，不计带电粒子重力和带电粒子间的相互作用力，带电粒子在板间的运动时间远小于两板间电压的变化周期，要使带电粒 子全部能从金属板右边射出，求金属板间距d和板长L之比应满足的条件。
(3)若(2)中的带电粒子穿过极板时，向两极板偏转的粒子中偏转角最大的粒子的速度方向互成74°角，求的值。
13、[物理——选修3-3]
(1)下列说法正确的是_______。
A.布朗运动是指液体分子的无规则热运动
B.扩散现象可以在固体、液体和气体中发生，说明固体、液体和气体分子都在做热运动
C.液体的表面张力是分子间存在相互作用力的一种表现
D.理想气体中某分子的热运动的动能增大，则气体的内能一定增大
E.气体迅速膨胀时内能一定减小
(2) 长玻璃管开口向上竖直放置，管内两段水银柱封闭两段空气柱，水银柱C上端与管口平齐，下 端是一个厚度不计的轻质活塞P,水银柱D的长度,当环境温度时,空气柱B的长度为,如图所示;现将空气柱B浸入温水中，对水加热，当水温缓慢升高到时，活塞P 上的水银刚好全部排出玻璃管外，如图所示，此时空气柱B的长度，大气压强，求 水银柱C的长度及空气柱A在图状态时的长度。（结果保留三位有效数字）
14、【物理-选修3-4】
1.如图甲所示，一根拉紧的均匀弦线沿水平的x轴放置，现对弦线上O点（坐标原点）施加一个向上的扰动后停止，其位移时间图象如乙图所示，该扰动将以2m/s的波速向x轴正向传播，且在传播过程中没有能量损失，则有（ 　　）
A. 2.5s时5m处的质点开始向上运动
B. 2sC. 2.5s时2m处的质点恰好到达最低点
D. 4m处的质点到达最高点时1m处的质点向上运动
E. 弦线上每个质点都只振动了1s
2.2018年9月23日“光纤之父”华人科学家高琨逝世，他一生最大的贡献是研究玻璃纤维通讯。光纤在转弯的地方不能弯曲太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成圆环，已知玻璃的折射率为，光在真空中的速度为c，要使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出。求：
①圆环内径R的最小值；
②在①间的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间。



答案以及解析
1答案及解析：
答案：D
解析：AB、物块向右做匀速直线运动,受力平衡,物体受重力(方向竖直向下)、支持力(垂直斜面向上)、静摩擦力(沿斜面向上),位移方向水平向右,根据功的正负判断规律可知,力和位移夹角小于90?时做正功,等于90?时不做功,大于90?时做负功，则摩擦力做正功，支持力做负功，故AB错误；
C. 斜面体对小物块的作用力包括支持力和摩擦力，合力方向竖直向上，则斜面体对小物块作用力不做功，故C错误；
D. 小物块沿水平方向运动，重力方向竖直向下，根据恒力的功率等于力与力的方向上速度的乘积可知，重力的瞬时功率为零，故D正确。
故选：D。

2答案及解析：
答案：A
解析：根据爱因斯坦光电效应方程及动能定理，得，所以图象的斜率，得，故选项A正确。

3答案及解析：
答案：B
解析：A. 货物的位移就是AB两点的距离,求出货物的v?t图象与坐标轴围成的面积即可。所以有：，故选项A错误；
B. 由图象可以看出货物做两段匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有：,
由图象得到：，，
解得：，，故选项B正确；
C. 传送带对货物做的功分两段来求,有：，
故选项C错误；
D. 货物与传送带摩擦产生的热量也分两段来求,有：，
故选项D错误。

4答案及解析：
答案：D
解析：静电感应使得A部分带正电,B部分带负电。导体原来不带电,只是在C的电荷的作用下,导体中的自由电子向B部分移动,A部分转移的电子数目和B部分多余的电子的数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量大小总是相等的。由于电荷之间的作用力与距离有关,自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的,这样导致电子在导体上的分布不均匀,越靠近右端负电荷密度越大,越靠近左端正电荷密度越大,所以从不同位置切开,QA、QB的值是不同的,故只有D正确。

5答案及解析：
答案：D
解析：A. 由,解得：，故在轨道1上卫星的速率大于轨道3上的速率，故A错误；
B. 由解得：，故在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误；
C. 由解得：，在轨道1上经过Q点和轨道2上经过Q点的半径相等，故加速度大小相等，故C错误；
D. 同理，卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点?的加速度，故D正确；
故选：D。

6答案及解析：
答案：BC
解析：将货车的速度进行正交分解,如图所示。由于缆绳不可伸长,货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着缆绳方向的分量相等,故,由于θ不断减小,故货箱和货物整体向上做加速运动,向上运动的速度小于v,故A错误,C正确;货箱和货物整体向上做加速运动,故缆绳中的拉力大于,故B正确;货箱和货物整体向上做加速运动,加速度向上,处于超重状态,故货箱中的货物对货箱底部的压力大于,故D错误。

7答案及解析：
答案：BC
解析：A、图2所示的交变电压的瞬时值表达式为u＝220 sin100πt（V），故A错误；B、原线圈的电压有效值为220V，原、副线圈的匝数比为22：1，故副线圈两端电压的有效值为10V，故B正确；
C、小灯泡L的额定功率为P＝10×0.3＝3W，故C正确；
D、将滑动变阻器的滑片P稍微下移，副线圈的电阻增大，电流减小，输出功率减小，故变压器的输入功率变小，故D错误；

8答案及解析：
答案：AC
解析：带电粒子沿方向射入磁场时，沿垂直于方向 射出磁场，则速度的偏转角为，粒子从圆弧上射出磁场，轨 迹圆弧对应的弦长为R,因此带电粒子做匀速圆周运动的轨迹半 径,又,解得比荷，选项A正确;带电粒子在同一磁场中运动，轨迹圆弧对应的弦长相等，则偏转角相 等，所以只有从 圆弧边射出的带电粒子的速度偏转角为,选项B错误,C正确;从边射出的带电粒子的速度偏转角φ满足，则带电粒子在磁场中的运动时间t满足,选项D错误。

9答案及解析：
答案：1.5.20 2.不需要
3. 或
4.空气阻力作用
解析：1.游标卡尺示数=主尺读数+游标尺读数，因游标卡尺的精确度为0.05mm，所以。
2.该实验只需判断小球重力势能的减少量是否等于动能的增加量，只要gh等于，即可验证机械能守恒，因此无需测出质量。
3.若有或者式子成立，则机械能守恒。因此只需验证或者是否成立即可。
4.重力势能减小量与动能增加量二者数值相差越大，可知速度越大，阻力越大，产生的误差越大。

10答案及解析：
答案：1.50.15 ;2.4.700 ;3.220 ;3.9 4. , ,采用分压式接法，电路如图所示
解析： （1）游标卡尺主尺读数为50mm，游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm，故测量值为50.15mm；
（2）螺旋测微器主轴读数为4.5mm，螺旋读数为20.0×0.01mm=0.200mm，故测量值为4.700mm；
（3）欧姆表的读数为刻度值乘以倍率，所以测量值为22×10=220Ω，因指针指在中央刻度值附近，故不需要换倍率；
（4）电动势为4V，故电测电阻的最大电流约为，所以电流表选择；电压表选择；因要测量多组数据故滑动变阻器用分压式接法，为调节方便，所以滑动变阻器应选择跟待测电阻相差不大的阻值，即选择，综上所述，电路应该按如图所示接法。

11答案及解析：
答案：1.对假人受拉力分析如图，可知
得代入数据得
2.绳断时，假人的速度为V
则代入数据得
设落地时速度为，由机械能守恒得
解得
平抛，竖直方向得
水平位移
落点到转轴水平距离为s
则代入数据得
解析：

12答案及解析：
答案：(1)设某时刻铜棒转过角度为时切割磁感线的有效长度为c，如图所示，则
时有
时有
时有
时有
铜捧产生的感应电动势
解得
由安培定则可判断，当时.感应电动势为正，当时感应电动势为负.即

(2)由于带电粒子在板间的运动时间远小于两板间电压的变化周期.因此带电粒子在板间运动时间内，板间电场可认为是粒子进入时刻板间电压瞬时值产生的匀强电场. 粒子在板间做类平抛运动(匀变速曲线运动)，则有
当电动势时偏转距离最大，解得
(3)偏转角最大的位子速度方向互成74°角，则粒子的最大偏转角为

解得
解析：

13答案及解析：
答案：（1）BCE；
（2）对空气柱B,温度为时，压强
温度为时，压强为
由理想气体状态方程得
解得
对空气柱A，在图中状态时，压强为
水银柱C全部排出管外时，压强为，空气柱长度
其中
由玻意耳定律得
解得
解析：（1）布朗运动是指悬浮微粒的无规则运动，选项A错误;扩散现象可以在固体、液体和气体中发生，这是分子做热运动的直接证明，选项B正确;液体的表面张力是由于液体表面分子距离大亍平衡距离，分子间作用力表现为相互吸引力，选项C正确；理想气体的内能只与气体温度（分子的平均动能）有关，温度越高内能越大，但个別分子的热运动动能增大并不能表示气体分子的平均动能增大，因此选项D错误;气体迅速膨胀时对外做功，但吸热较缓慢，所以内能一定减小，选项E正确。

14答案及解析：
答案：1.ACE
2. ①从A端最下方入射的光线发生全反射时其他光线能发生全反射，根据几何关系得
?
设全反射临界角为C，则要使A端垂直入射的光线全部从B端射出，必须有 θ≥C
根据临界角公式有
因此有：
即有；
解得：
所以R的最小值为。
②在①问的情况下，θ=45°，R=．如图所示。
光在光纤内传播的总路程为
光在光纤内传播速度为
所以所求时间为
解析：1.A、2.5S时波传播的距离为，质点开始向上运动，则A正确
B、t= =2S时4m处的质点向上运动，则B错误
C、1S时2m处的质点开始运动，因周期为2S，则又运动周期为达到最低点，则C正确
D、4m处的质点时1m处的质点距离为3m，是波长的整数倍则运动情况相同，则D错误
E、因振源只振动了1S，则其它质点与振动了1S，则E正确。