淮北市樹人高級中學(xué)2020-2021學(xué)年高二第二學(xué)期期中考試物理試題一、單項選擇題（每題4分共28分）1．關(guān)于原子核的變化，下列說法正確的是（　?。?/span>A．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r產(chǎn)生的C．鈾核（）衰變?yōu)殂U核（）的過程中，要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變D．因為在核反應(yīng)中釋放能量，有質(zhì)量虧損，所以系統(tǒng)只有質(zhì)量數(shù)守恒，能量守恒定律在此不適用2．大霧天發(fā)生交通事故的概率比平常要高出幾倍甚至幾十倍，保證霧天行車安全很重要。在霧天的平直公路上，甲、乙兩物體同時開始運動，它們的圖像如圖所示，下列說法正確的是（　?。?/span>A．甲物體做直線運動，乙物體做曲線運動B．t=0時刻甲物體的速度大于乙物體的速度C．當(dāng)甲、乙兩物體第二次相遇時，兩物體的速度大小相等D．從第一次相遇到第二次相遇，甲物體的平均速度比乙物體的平均速度大3．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊靜止在粗糙的平板上，現(xiàn)將平板的一端緩慢抬起一定角度（物塊始終與平板保持相對靜止），則關(guān)于物塊的受力情況分析正確的是（　　）A．彈力先減少后增大 B．摩擦力先增大后減小C．平板對物塊的作用力保持不變 D．合力逐漸增大4．“土衛(wèi)5”在距離土星表面高度為h的軌道上做勻速圓周運動。已知土星半徑為R，土星表面的重力加速度為g，引力常量為G，則（　?。?/span>A．“土衛(wèi)5”繞土星運行的周期為      B．“土衛(wèi)5”繞土星運行的速度為C．“土衛(wèi)5”繞土星運行的角速度為    D．“土衛(wèi)5”軌道處的重力加速度為5．正方形的四個頂點處分別固定了電荷量均為q、電性如圖所示的點電荷，A、B、C、D分別是正方形四邊的中點，下列說法中正確的是（　　）A．A點和C點的電場強(qiáng)度相同           B．B點和D點的電場強(qiáng)度相同C．一電子沿圖中虛線BD從B點運動到D點的過程中，受到的電場力先減小后增大D．一電子沿圖中虛線BD從B點運動到D點的過程中，其電勢能先減小后增大6．如圖所示，MN、PQ是間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)線所在平面向里的勻強(qiáng)磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻．一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為r的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動，則（不計導(dǎo)軌電阻）（　　）A．通過電阻R的電流方向為P→R→M            B．ab兩點間的電壓為BLvC．a端電勢比b端高                D．外力F做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱7．如圖，由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框，垂直磁場放置，將兩點接入電壓恒定的電源兩端，通電時電阻絲段受到的安培力為，則此時三根電阻絲受到的安培力的合力大小為（　　） A． B． C． D．二、多項選擇題（每題4分，多選或錯選0分，漏選2分，共計12分）8．在圖示電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：4，原線圈兩端接正弦交變電源，其瞬時電動勢e=10sin10πt（V），內(nèi)阻為1 Ω，副線圈兩端接有燈泡L（燈絲電阻可視為不變）和滑動變阻器，則（　　）A．通過燈絲中的電流頻率為20 Hz          B．副線圈兩端的電壓小于40 VC．滑片P上移時燈泡變亮D．改變滑片P的位置，變壓器原線圈功率最大值可能為25 W 9．一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運動，其v?t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10m/s2，則以下說法正確的是（　?。?/span>A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×102N B．汽車速度為25m/s時的加速度為5m/s2C．汽車的額定功率為100kW D．汽車的最大速度為100m/s10．如圖所示的裝置中，木塊B放在光滑的水平桌面上，子彈A以水平速度射入木塊后(子彈與木塊作用時間極短)，子彈立即停在木塊內(nèi)．然后將輕彈簧壓縮到最短，已知本塊B的質(zhì)量為M，子彈的質(zhì)量為m，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，則從子彈開始入射木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中A．系統(tǒng)的動量不守恒，機(jī)械能守恒        B．系統(tǒng)的動量守恒，機(jī)械能不守恒C．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為         D．彈簧最大的彈性勢能小于 三、實驗題（15分）11．（6分）如圖甲所示，某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器掛鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖乙所示的a-F圖像。（1）本實驗中是否仍需要沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量_______（填“是”或“否”）。（2）圖線（乙圖中）不過坐標(biāo)原點的原因是_______。（3）由圖像求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）12．（9分）某同學(xué)為了測量電源的電動勢和內(nèi)電阻，利用實驗室的現(xiàn)有器材∶量程為100mA的毫安表，量程3V、內(nèi)阻很大的電壓表V，阻值R0=3Ω、R1=2Ω的兩個定值，電阻設(shè)計了如圖甲所示的電路。
 (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線按照圖甲電路在圖乙中連接實物__________。(2)為得到流經(jīng)電源的電流，需要測出毫安表的內(nèi)阻，該同學(xué)做了如下操作：先把滑動變阻器R調(diào)到阻值最大處，然后閉合開關(guān)S，再將滑動變阻器R調(diào)到電阻為零處，此時電壓表的讀數(shù)為0.80V，毫安表的讀數(shù)為80.0mA，由此可得毫安表的內(nèi)阻為___________Ω。(3)在上述操作后該同學(xué)多次調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片，又記下相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和毫安表的示數(shù)I，利用實驗測得的數(shù)據(jù)做出了如圖丙所示的U-I圖像；由圖像可得電源的電動勢E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。四、解答題（35分）13．（9分）如圖所示，水平地面上固定斜面的傾角，可視為質(zhì)點的一滑塊從斜面的底端以初速度v0=10m/s沿斜面向上運動且始終沒有離開斜面，已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，斜面上的點A到底端的距離L=4m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：(1)滑塊沿斜面上滑的加速度大小；(2)滑塊經(jīng)過A點的速度大小。（結(jié)果可以保留根式） 14．（12分）如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，A為粒子加速器，電壓為U1；B為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.今有一質(zhì)量為m、電量為q的正離子經(jīng)加速后，恰好通過速度選擇器，進(jìn)入分離器后做半徑為R的勻速圓周運動，求：(1)粒子的速度v；(2)速度選擇器的電壓U2；(3)粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R。15．（14分)一傳送裝置由水平傳動帶和半徑為R的光滑豎直半圓弧軌道BC組成。傳送帶AB長L＝2m，以速度v＝m/s順時針勻速傳動。一質(zhì)量m＝0.1kg、可視為質(zhì)點的小滑塊從光滑水平面以一定初速度v0滑上傳送帶（A點平滑連接），經(jīng)傳送帶傳送，在B點水平切入半圓弧軌道內(nèi)側(cè)（間隙寬度不計）。小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，傳送帶A端距離地面高度H＝2m，g＝10m/s2。(1)若v0＝2m/s，求小滑塊在傳送帶上運動過程中，摩擦力對其做的功；(2)若半圓弧半徑R的大小可調(diào)節(jié)，當(dāng)小滑塊恰好能沿圓弧軌道運動，且落在地面上與C點水平距離最大處，求水平距離的最大值，并求出滿足此條件下，小滑塊的初速度v0范圍。（結(jié)果可用根式表示）選修3-3（10分） 16．（10分）如圖所示，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直放置，用質(zhì)量不計、橫截面積S＝1×10－4m2的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體。先在活塞上方緩緩倒入沙子，使封閉氣體的體積緩慢變?yōu)樵瓉淼囊话?，接著在活塞上方緩慢倒入沙子的同時對汽缸內(nèi)的氣體加熱，使該過程中活塞的位置保持不變。整個過程中倒人沙子的總質(zhì)量M＝3kg，(外界環(huán)境溫度為300K，大氣壓強(qiáng)P0＝1×10Pa，g＝10m／s2）。求：（1）加熱前倒入沙子的質(zhì)量.（2）最后缸內(nèi)氣體的溫度.
淮北市樹人高級中學(xué)2020-2021學(xué)年高二第二學(xué)期期中考試物理參考答案1．C【詳解】A．放射性元素的半衰期僅與核內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，與外部條件無關(guān)，故A錯誤；B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時產(chǎn)生的，故B錯誤；C．核（92U）衰變?yōu)殂U核（82Pb）的過程中，每經(jīng)過一次α衰變質(zhì)子數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4；而每經(jīng)過一次β衰變質(zhì)子數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變；設(shè)經(jīng)過x次α衰變，y次β衰變，由質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒則有4x+206=23892=82+2x-y解得x=8，y=6說明要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變，故C正確；D．在核反應(yīng)中質(zhì)量守恒，能量也守恒，在核反應(yīng)后只是物質(zhì)由靜質(zhì)量變成動質(zhì)量，核反應(yīng)前后只是能量的存在方式不同，總能量不變，故D錯誤。故選C。2．B【詳解】A．甲、乙兩物體的位移一直為正，并且在增大，所以二者一直朝著正方向運動，都做直線運動，故A錯誤；B．據(jù)圖象的斜率表示物體運動的速度，知t=0時刻甲圖象的斜率大于乙圖象的斜率，則甲物體的速度大于乙物體的速度，故B正確；C．甲、乙兩物體第二次相遇時，兩圖象的斜率不等，則兩物體的速度大小不等，故C錯誤；D．從第一次相遇到第二次相遇，兩物體通過的位移相等，所用時間也相等，則平均速度相同，故D錯誤；故選B。3．C【詳解】A．物塊受重力、支持力和靜摩擦力，由于物塊始終與平板保持相對靜止，故物塊受力平衡，則彈力將物塊緩慢抬起一定角度，α角增大，cosα減小，則彈力N減小，故A錯誤；B．物塊所受的靜摩擦為α角增大，sinα增大，故摩擦力增大，故B錯誤；C．平板對物塊的作用力是彈力和摩擦力的合力，因物塊始終與平板保持相對靜止，故物塊受力平衡。則彈力和摩擦力的合力與物塊的重力是一對平衡力，故平板對物塊的作用力保持不變，故C正確；D．物塊始終與平板保持相對靜止，故物塊所受合力始終為0，故D錯誤。故選C。4．C【詳解】ABC．“土衛(wèi)5”在距地面高度為h的軌道做圓周運動，萬有引力提供向心力，有其中r=R+h，解得故C正確，AB錯誤；D．在土星表面，重力等于萬有引力，有聯(lián)立解得“土衛(wèi)5”軌道處的重力加速度故D錯誤。故選C。5．C【詳解】A．可以認(rèn)為A、B、C、D分別處于等量異種電荷的中垂線上，其場強(qiáng)方向都是平行指向負(fù)電荷的，A點合場強(qiáng)方向向下，C點合場強(qiáng)方向向上，根據(jù)對稱性可知場強(qiáng)大小相等，但是電場強(qiáng)度為矢量，所以不能說A點和C點的電場強(qiáng)度相同，故A錯誤；B．同理B點的場強(qiáng)方向向右，D點的場強(qiáng)方向向左，故B點和D點的電場強(qiáng)度也不相同，故B錯誤；C．B、D兩點中點處場強(qiáng)為0，所以電荷從B點運動到D的過程中，受到的電場力先減小后增加，故C正確；D．由于A、B、C、D四點在同一等勢面上，所以電子從B點運動到D的過程中，電勢能始終為0，故D錯誤；
 故選C。
 【點睛】 6．C【詳解】A．根據(jù)右手定則可知通過電阻R的電流方向為M→R→P，A錯誤；B．ab兩點間的電壓為B錯誤；C．金屬導(dǎo)線ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，其相當(dāng)于電源，根據(jù)右手定則可知，a端電勢比b端高，C正確；D．外力F做的功等于整個電路中總電阻上發(fā)出的焦耳熱，D錯誤。故選C。7．C【詳解】由電路可知，流過AC、CB的電流相等，流過AB的電流是流過AC、CB電流的2倍；所以CB段受到的安培力大小也為，AB段受到的安培力大小則為。AC、CB段所受的安培力之間的夾角為，二者的合力為方向與AB段所受的安培力方向相同，所以三根電阻絲受到的安培力的合力大小為。故選C。8．BD【詳解】A.變壓器不改變頻率，由e=10sin10πt（V）得：通過燈絲中的電流頻率A錯誤；B.電動勢的有效值由于電源有內(nèi)阻，原線圈兩端的電壓U1<10 V，副線圈兩端的電壓B正確；C.原線圈兩端向右看的等效電阻，燈泡中的電流滑片P上移時滑動變阻器接入的有效電阻R變大，則I2變小，燈泡變暗，C錯誤；D.原線圈電壓U1=E–I1r變壓器原線圈功率由于I1r+（E–I1r)=E為定值，當(dāng)I1r=E–I1r即時P有最大值，且為Pm=5×（10–5×1）W=25 WD正確。故選BD。9．CD【詳解】A．汽車在前5s內(nèi)做勻加速運動，加速度由牛頓第二定律得解得故A錯誤；BCD．汽車在5s末功率達(dá)到額定功率當(dāng)汽車速度最大時，牽引力與阻力大小相等，即F=F阻最大速度汽車速度為25m/s時，則有解得故B錯誤，CD正確。故選CD。10．CD【詳解】AB.由于子彈射入木塊過程中，二者之間存在著摩擦，故此過程系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，子彈與木塊一起壓縮彈簧的過程中，速度逐漸減小到零，所以此過程動量不守恒，故整個過程中，系統(tǒng)動量、機(jī)械能均不守恒，故AB錯誤；C.對子彈和木塊由動量守恒及能量守恒得，，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為，故C正確；D.由于子彈和木塊碰撞有機(jī)械能損失，所以最終彈簧彈性勢能小于最初的動能，故D正確．11．否    未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足    1.0    【詳解】(1)[1]本實驗中有力傳感器測量小車受到的拉力，則不需要沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量；(2)由圖像可知，當(dāng)力F達(dá)到一定值時小車才有加速度，可知圖線不過坐標(biāo)原點的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；(3)[3]根據(jù)牛頓第二定律，由圖像可知則小車和傳感器的總質(zhì)量為M=1.0kg12．    10    3.0    1.2±0.1    【詳解】(1)[1] 用筆畫線代替導(dǎo)線按照圖甲電路在圖乙中連接實物如圖
 (2)[2]根據(jù)歐姆定律可得毫安表的內(nèi)阻(3)[3][4]圖中與毫安表并聯(lián)的電阻，由并聯(lián)電路分流規(guī)律可得電阻中的電流為毫安表中電流的5倍。由閉合電路歐姆定律有對照圖丙所示的U-I圖像，可得電源的電動勢解得內(nèi)阻（1.2±0.1都正確）13．(1)10m/s2；  (2)或2m/s【詳解】(1)根據(jù)牛頓第二定律得解得。(2)滑塊上滑做勻減速直線運動，有解得滑塊經(jīng)過A點的速度大小為，由于所以滑塊上滑到速度為零時再向下滑動經(jīng)過A點，滑塊上滑到速度為零時經(jīng)過的位移為s，有滑塊下滑的加速度為a2，有經(jīng)過A點的速度為，有解得滑塊再次經(jīng)過A點的速度大小。14．(1)；(2)；(3)【詳解】(1)粒子經(jīng)加速電場加速，獲得速度v，由動能定理得解之可得(2)在速度選擇器中做勻速直線運動，由電場力與洛倫茲力平衡得(3)在中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力有解之可得15．(1)0.05J； (2)，【詳解】(1)由于，物塊在傳送帶上先做加速運動，設(shè)加速度大小為a，則加速階段根據(jù)牛頓第二定律得  設(shè)同步之前物塊的位移為x，則根據(jù)運動學(xué)公式得  聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得說明物塊先加速后勻速，摩擦力做的功(2)小滑塊恰好能沿圓弧軌道運動，則在圓弧軌道最高點B有 從B點到C點根據(jù)動能定理得 物塊從C點以初速度做平拋運動，根據(jù)平拋運動規(guī)律有  聯(lián)立得 當(dāng)時，水平距離x取到最大值聯(lián)立可得  可知最終與傳送帶同步，當(dāng)物塊全程加速時，v0最小，此時有聯(lián)立解得此時初速度為當(dāng)物塊全程減速時，v0最大，此時有聯(lián)立解得此時初速度為小滑塊的初速度v0范圍為 16．（1）1kg    （2）600K【解析】【詳解】（1）氣體做等溫變化，根據(jù)玻意爾定律，有其中，，解得：（2）氣體做等容變化，根據(jù)查理定律有：其中，解得：  

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