安徽省黄山市2019-2020学年高二下学期物理期末考试试卷

1. 下列说法正确的是（）

A . 牛顿测出了万有引力常量 B . 爱因斯坦提出了系统的电磁理论 C . 理想实验不能用于科学研究 D . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 两公式采用的定义方法相同

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2. 如图所示，一倾角θ＝37°的足够长斜面固定在水平地面上。当t＝0时，滑块以初速度v₀＝10m/s沿斜面向上运动。已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s² ， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列说法正确的是（）

A . 滑块一直做匀变速直线运动 B . t＝1s时，滑块速度减为零，然后静止在斜面上 C . t＝ $\text{[math]}$ s时，滑块恰好又回到出发点 D . t＝3s时，滑块的速度大小为20m/s

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3. 如图所示，质量为m的物体a受到竖直向上的恒力F，墙壁与物体的接触面粗糙，则下面分析正确的是（）

A . 若F=mg，物体一定受四个力的作用 B . 若F>mg，物体加速度一定竖直向上，摩擦力竖直向下 C . 若F<mg，物体可能有向下运动的趋势，摩擦力竖直向上 D . 无论F与mg的大小关系如何，墙壁与物体间的摩擦力一定为零

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4. 如图，某空间站在轨道半径为R的近地圆轨道Ⅰ上围绕地球运行，一宇宙飞船与空间站对接后，在轨道Ⅰ上围绕地球运行多圈后又与空间站分离，进入椭圆轨道Ⅱ运行。已知椭圆轨道的远地点到地球球心的距离为3.5R，地球质量为M，引力常量为G，则（）

A . 空间站在圆轨道Ⅰ上运行的周期为 $\text{[math]}$ B . 空间站与飞船对接后在圆轨道Ⅰ上运行的周期变小 C . 飞船在椭圆轨道近地点的速率是远地点的3.5倍 D . 飞船与空间站分离后在远离地球过程中其机械能不断增大

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5. 如图所示，以o点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时，在圆心o产生的电场强度大小为E。现仅将放于a 点的正点电荷改放于其他等分点上，使o 点的电场强度改变，则下列判断正确的是（）

A . 移至c 点时，o 点的电场强度大小仍为E，沿oe 方向 B . 移至b 点时，o 点的电场强度大小为 $\text{[math]}$ ，沿oc 方向 C . 移至e 点时，o 点的电场强度大小为 $\text{[math]}$ ，沿oc 方向 D . 移至f 点时，o 点的电场强度大小为 $\text{[math]}$ ，沿oe 方向

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6. 沿平直公路匀速行驶的汽车上，固定着一个正四棱台，其上、下台面水平，如图为俯视示意图。在顶面上四边的中点a、b、c、d沿着各斜面方向，同时相对于正四棱台无初速释放4个相同小球。设它们到达各自棱台底边分别用时T_a、T_b、T_c、T_d ，到达各自棱台底边时相对于地面的机械能分别为E_a、E_b、E_c、E_d（取水平地面为零势能面，忽略斜面对小球的摩擦力）。则有（）

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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7. 关于α粒子散射实验的下列说法中正确的是（）

A . 在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180° B . 使α粒子发生明显偏转的力是来自带负电的核外电子 C . 实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分 D . 实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量

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8. 如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器．升压变压器T₁的原、副线圈匝数之比为n₁：n₂＝1：10，在T₁的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为4Ω，降压变压器T₂的原、副线圈匝数之比为n₃：n₄＝10：1，若T₂的“用电设备”两端的电压为U₄＝200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其他因素的影响，则（）

A . T₁的副线圈两端电压的最大值为2020V B . T₂的原线圈两端的电压为2000V C . 输电线上损失的电功率为100W D . T₁的原线圈输入的电功率为10.1kW

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9. 某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中的电流恰好为零，此时电压表的电压值U称为反向截止电压，根据反向截止电压可以计算出光电子的最大初动能E_km ，现分别用频率为ν₁和ν₂的单色光照射阴极K，测量到反向截止电压分别为U₁和U₂ ，设电子的质量为m，带电荷量为e，则下列关系式中正确的是（）

A . 频率为ν₁的光照射时光电子的最大初速度v＝ $\text{[math]}$ B . 阴极K金属的逸出功W₀＝hν₁－eU₁ C . 阴极K金属的极限频率ν₀＝ $\text{[math]}$ D . 普朗克常量h＝ $\text{[math]}$

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10. 如图所示，光滑水平桌面上固定放置的长直导线中通以大小为I的稳恒电流，桌面上导线的右侧距离通电长直导线2l处有两线框abcd、a′b′c′d′正以相同的速度v₀经过虚线MN向左运动，MN平行长直导线，两线框的ad边、a′d′边与MN重合，线框abcd、a′b′c′d′是由同种材料制成的质量相同的单匝正方形线框，边长分别为l、2l，已知通电长直导线周围磁场中某点的磁感应强度 $\text{[math]}$ (式中k为常量，r表示该点到长直导线的距离)。下列说法正确的是（）

A . 此时流经线框abcd、a′b′c′d′的电流强度之比为2∶1 B . 此时线框abcd、a′b′c′d′所受的安培力的功率之比为4∶9 C . 此时线框abcd、a′b′c′d′的加速度之比为4∶9 D . 此时a、b间的电势差为U_ab＝ $\text{[math]}$ v₀

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11. 关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（）

A . 只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 B . 悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显 C . 一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大 D . 一定温度下，饱和汽的压强是一定的 E . 第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律

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12. 某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移 $\text{[math]}$ ．（空气阻力对本实验的影响可以忽略）

（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为．

（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为．

（3）以下能引起实验误差的是________．

A . 滑块的质量 B . 当地重力加速度的大小 C . 长度测量时的读数误差 D . 小球落地和滑块撞击挡板不同时

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13. 有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法测绘这个灯泡的IU图线，有下列器材供选用：
A．电压表(0~3V，内阻6kΩ)

B．电压表(0~15V，内阻30kΩ)

C．电流表(0~3A，内阻0.1Ω)

D．电流表(0~0.6A，内阻0.5Ω)

E．滑动变阻器(10Ω，2A)

F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)

G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)

（1）用如图所示的电路进行测量，电压表应选用，电流表应选用，滑动变阻器应选用(用序号字母表示)。

（2）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为Ω（结果保留三位有效数字）。

（3）若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为Ω的电阻(结果保留三位有效数字）。

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14. 如图所示，物体的质量m=2kg，水平地面粗糙，在与水平方向夹角为 $\text{[math]}$ 、大小为20N的恒力F的作用下，由静止开始加速运动，2s后物体运动了12m。取g=10m/s² ，已知sin $\text{[math]}$ =0.6，cos $\text{[math]}$ =0.8，试求：

（1）物体运动的加速度的大小a；

（2）地面的动摩擦因数μ。

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15. 如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子从直线ac与圆的交点a正对圆心射入柱形区域，而后从圆上的b点离开该区域，bo连线与直线垂直。圆心O到直线的垂直距离为 $\text{[math]}$ 。现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线ac的匀强电场，同一粒子以同样速率在a点沿直线ac射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力。

（1）求粒子入射的初速度大小；

（2）求电场强度的大小。

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16. 如图所示，粗糙水平面与竖直面内的光滑圆形轨道平滑连接，在连接点P上有一不带电的小球B保持静止，水平面上方充满水平向左的匀强电场。现有一带电量为+q的小球A从水平面上某点由静止释放，而后在小孔处与小球B发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两球粘在一起。已知m_A=1kg，m_B=2kg，小球A与水平轨道间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，释放点与B球相距为d=2m，电场强度 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g=10m/s²（两球均可视为质点，小球A运动、碰撞过程中均无电量损失，不计空气阻力）。求：

（1）小球A与B碰撞前瞬间的速度大小；

（2）小球A与B碰撞过程中损失的能量 $\text{[math]}$ ；

（3）若要求两球碰后不脱离圆轨道，则圆轨道的半径R应满足什么条件？

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17. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：

①该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？

②该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？

③该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？

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18. 某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤（像放风筝一样），它双向传输信号，能达到有线制导作用。光纤由纤芯和包层组成，其剖面如图所示，其中纤芯材料的折射率n₁=2，包层折射率n₂= $\text{[math]}$ ，光纤长度为3 $\text{[math]}$ ×10³m。（已知当光从折射率为n₁的介质射入折射率为n₂的介质时，入射角θ₁、折射角θ₂间满足关系：n₁sinθ₁=n₂sinθ₂）

（1）试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去；

（2）若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间。

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