山东省德州市2018-2019学年高二上学期期末考试物理试题PDF版.pdf

高 二 物 理 试 题 ２０１９．１ 　　 本试卷分第 Ⅰ 卷(选择题)和第 Ⅱ 卷(非选择题)两部分,满分 １００ 分,考试用时 ９０ 分钟. 考试结束后,将答题卡交回.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答 题卡规定的地方. 　　 注意事项: 　　 每小题选出答案后,用 ２B 铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦 干净以后,再涂写其他答案标号.在试卷上答题无效. 第 Ⅰ 卷(选择题 　 共 ４８ 分) 一、选择题(本大题包括 １２ 小题,每小题 ４ 分,共 ４８ 分.其中 １~６ 小题为单选题, ７~１２ 小 题为多选题,选对但不全的得 ２ 分,错选不得分) １．以下关于电磁感应的说法正确的是 A．闭合导体回路切割磁感线,不一定有感应电流产生 B．奥斯特发现了电流的磁效应,楞次发现了电磁感应现象 C．若某时刻穿过闭合导体回路的磁通量为零,则此时刻回路中的感应电流一定为零 D．穿过闭合导体回路的磁通量变化越大,产生的感应电动势就越大 ２．一个物体在相互垂直的恒力F１ 和 F２ 作用下,由静止开始运动,经过一段时间后,突然改 变F２ 的方向,不改变它的大小,使恒力F１ 和F２ 的方向夹角变为 ４５°.则物体以后的运动 情况是 A．物体做变加速曲线运动 B．物体做匀变速曲线运动 C．物体沿F１ 的方向做匀加速直线运动 D．物体做直线运动 ３．小球从地面上方某处水平抛出,抛出时的动能是 ９J,落地时的动能是 １８J,不计空气阻 力,则小球落地时速度方向和水平方向的夹角是 A．３０° B．３７° C．４５° D．６０° 高二物理试题 　 第 １ 页(共 ６ 页) ４．如图所示,在倾角为α＝３０° 的光滑斜面上,有一根长为L＝０．６m 的细绳,一端固定在 O 点,另一端系一质量为 m＝０．２kg 的小 球,沿斜面做圆周运动,若要小球能通过最高点 A,则小球在最高 点 A 的最小速度是(g＝１０m/s ２) A．２m/s B．３m/s C．６m/s D．３m/s ５．如图所示,长为 ２m,电阻为 １０Ω 的金属杆可绕转轴O 在竖直平面内匀速转动,其余部分 电阻不计.垂直竖直平面向里的匀强磁场磁感应强度为 ２T,磁 场边界为一圆形区域,圆心恰为O 点,半径R 为 １m.当电流表 读数为 ０．５A 时,金属杆绕转轴O 转动的角速度为 A．２．５rad/s B．５rad/s C．１．２５rad/s D．１０ ３ ３ rad/s ６．卫星发射进入预定轨道往往需要进行多次轨道调整,如图所示,某次发射任务中先将卫星送 至近地圆轨道,然后再控制卫星进入椭圆轨道.图中O 点为地心,A 点是近地圆轨道和椭圆 轨道的交点,远地点B 离地面高度为 ４R(R 为地球半径).下列对卫星在两轨 道上运动的分析,其中正确的是 A．在两个轨道中卫星经过 A 点的速度相同 B．在两个轨道中卫星经过 A 点时加速度不同 C．卫星通过 A 点时的加速度是通过B 点时加速度的 １６ 倍 D．卫星通过 A 点时的加速度是通过B 点时加速度的 ２５ 倍 ７．回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示.D１ 和 D２ 是两个中空的半 圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为 T 的交流电源 上.位于 D１ 圆心处的质子源 A 能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被 电场加速.当质子被加速到最大动能 Ek 后,再将它们引出.忽略质子在电场中的运动 时间,则下列说法中正确的是 A．若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek 会变大 B．若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运动的时间 会变短 C．若只增大匀强磁场的磁感应强度,则质子的最大动能 Ek 会变大 D．质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为(n－１)∶n 高二物理试题 　 第 ２ 页(共 ６ 页)８．如图所示,正方形abcd 中 △abd 区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,△bcd 区域内 有方向平行bc 的匀强电场(图中未画出).一带电粒子从d 点沿da 方向射入磁场,随后 经过bd 的中点e 进入电场,接着从c点射出电场,不计粒子的重 力.则 A．粒子带正电 B．电场的方向是由c指向b C．粒子在c点和d 点的动能之比 ５∶１ D．粒子从d 点到e 点做匀变速运动 ９．我国计划于今年年底发射“嫦娥 ５ 号”航天器.假设航天器在近月轨道上绕月球做匀速圆 周运动,经过时间t(小于绕行周期),运动的弧长为s,航天器与月球中心连线扫过的角度 为θ(弧度),引力常量为G,则 A．航天器的轨道半径为s θ B．航天器的环绕周期为２πθ C．月球的质量为 s３ Gθt２ D．月球的密度为 ４θ２ ３Gt２ １０．在如图所示的电路中,理想变压器原线圈串联两只灯泡 L１、L２,副线圈并联两只灯泡 L３、L４,四只灯泡完全相同.若交流电源的电压有效值为U,四只灯泡恰能正常发光,则 下列说法正确的是 A．每只灯泡的额定电压为U/３ B．每只灯泡的额定电压为U/４ C．变压器原、副线圈匝数之比为 ２∶１ D．变压器原、副线圈匝数之比为 ３∶１ １１．如图甲所示是小型交流发电机的示意图,两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁 场,A 为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图 示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,以下判断正确的是 A．电流表的示数为 １０ ２A B．线圈转动的转速为 ５０r/s C．０．００５s 时线圈平面与磁场方向垂直 D．０．０１s 时穿过线圈的磁通量最大 高二物理试题 　 第 ３ 页(共 ６ 页) １２．如图所示,两水平放置的光滑平行金属导轨 AB 和CD 相距 ０．５m,AC 间接阻值为 ２Ω 的电阻,导体棒 MN 到AC 的距离为 ０．６m,整个装置放在垂直于导轨平面向下的匀强 磁场中,导体棒 MN 垂直放在导轨上,导轨和导体棒 MN 的电阻可忽略不计,则下列说 法正确的是 A．导体棒沿导轨做加速运动时受到的安培力与其运动的方向相反,做减速运动时受到 的安培力与其运动的方向相同 B．若匀强磁场的磁感应强度大小为 ０．４T,导体棒 MN 以 ５m/s 的速度水平向右匀速滑 动时,则其所受平行于导轨的水平外力大小是 ０．１N C．若导体棒 MN 固定,图中磁场的磁感应强度随时间均匀减小,则导体棒中有 N 到 M 的电流 D．若导体棒 MN 固定,磁场的磁感应强度随时间变化的规律为B＝(５＋０．５t)T,则通过 导体棒的电流为 ０．０７５A 第 Ⅱ 卷(非选择题 　 共 ５２ 分) 二、实验题(本题共 ２ 个小题,共 １２ 分.把答案写在答题卡相应区域的横线上.) １３．(４ 分)加速度计是测定物体加速度的仪器,它是导弹、飞机、 潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源.如图为应变式加速 度计的示意图,当系统加速时,加速度计中的元件 A 也处于 加速状态,元件 A 由两弹簧连接并架在光滑支架上,支架与 待测系统固定在一起,元件 A 的下端可在滑动变阻器R 上 无阻碍自由滑动,当系统加速运动时,元件 A 发生位移并转换为电信号输出. 当加速度计向右加速时,元件 A 将相对于支架 (填“向左”或“向右”)移动,输出 电压 (填“变大”或“变小”). 高二物理试题 　 第 ４ 页(共 ６ 页)１４．(８ 分)如图甲所示是“研究平抛运动”的实验装置,当a小球在斜槽末端离开斜槽时会碰 撞电路开关使电路断开,同时b小球开始由静止自由下落,最终两小球同时落地. (１)关于该实验以下说法正确的是 A．图甲中斜槽末端必需保持水平 B．两小球同时落地说明了a小球在竖直方向的分运动为自由落体运动 C．图甲中的电源正负极不可以颠倒过来 D．b小球可用铝质材料替代 (２)图乙为该实验中描绘的a小球的运动轨迹,x 为水平坐标,y 为竖直坐标. (已知g＝１０m/s ２) ①a小球自A 位置到B 位置的时间间隔为 　　　　s; ②a小球做平抛运动的初速度为 　　　　m/s; ③a小球经B 位置时在竖直方向的分速度大小为 　　　　m/s. 三、计算题(本部分 ３ 题,共 ４０ 分.按题目要求作答,解答题应写出必要的文字说明、方程式 和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数 值和单位.) １５．(１１ 分)如图所示,粗糙的水平轨道 AB 与光滑竖直半圆轨道BC 相切且都固定,水平轨 道的动摩擦因数为 ０．２,B、C 两点分别是半圆轨道的最低点和最高点,半圆轨道半径 r＝０．４m.一个小滑块(可视为质点)停放在水平轨道上,现给小滑块一个v０＝６m/s 的初 速度,小滑块沿轨道运动,并恰好从C 点飞出,已知g＝１０m/s ２,求: (１)小滑块从C 点飞出时的速度大小; (２)小滑块在水平轨道上运动的位移大小; (３)小滑块刚落到水平轨道时的速度大小. 高二物理试题 　 第 ５ 页(共 ６ 页) １６．(１４ 分)如图所示,两个倾斜的光滑平行金属导轨 MN 和PQ,间距L＝０．５m,与水平面 之间的夹角α＝３０°,处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度B＝２．０T, MP 间接有阻值R＝２．０Ω 的电阻.将一质量m＝０．２kg 的金属杆ab垂直导轨放置,用 平行导轨斜向上的恒力 F 拉金属杆ab,使其由静止开始沿 斜面向上运动,经过位移 x＝１．５m 达到最大速度v＝２m/s.除电阻 R 外其它电阻不计,g＝１０m/s ２,导轨足够 长.求: (１)恒力F 的大小; (２)金属杆由静止开始运动 １．５m 位移过程中电阻 R 上产生 的热量; (３)金属杆由静止开始运动 １．５m 位移过程中通过金属杆ab 上某一横截面的电荷量. １７．(１５ 分)如图所示,两个带电平行金属板PQ 和MN 之间的距离为d,两金属板之间有垂 直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为 B.如图建立坐标系,x 轴平行于金属板且 与金属板中心线重合,y 轴垂直于金属板.区域 Ⅰ 的左边界在y 轴,右边界与区域 Ⅱ 的 左边界重合,且与y 轴平行;区域 Ⅱ 的左、右边界平行.在区域 Ⅰ 和区域 Ⅱ 内分别存在匀 强磁场,磁感应强度大小也均为 B,区域 Ⅰ 内的磁场垂直于xOy 平面向外,区域 Ⅱ 内的 磁场垂直于xOy 平面向里.质量为 m,电荷量为q,带正电的粒子沿着x 轴正方向以速 度v０ 射入平行板之间,在平行板间恰好沿着x 轴正方向做直线运动,并先后通过区域 Ⅰ 和区域 Ⅱ.区域 Ⅰ 和区域 Ⅱ 沿x 轴方向的宽度均为b＝ ２mv０ ２qB ,不计粒子重力.求: (１)两金属板之间电势差U; (２)粒子从区域 Ⅱ 右边界射出时,射出点的位置到x 轴 的距离; (３)若使粒子不在区域 Ⅱ 的右边界飞出,则区域 Ⅱ 磁感应 强度B′至少为多大. 高二物理试题 　 第 ６ 页(共 ６ 页)高二物理试题参考答案 ２０１９．１ 一、选择题(本大题包括 １２ 小题,每小题 ４ 分,共 ４８ 分.其中 １~６ 小题为单选题, ７~１２ 小 题为多选题,选对但不全的得 ２ 分,错选不得分) １．A　２．B　３．C　４．D　５．B　６．D　７．BC　８．BC　９．AC　１０．BC　１１．BC　１２．BD二、实验题(本题共 ２ 个小题,共 １２ 分.把答案写在答题卡相应区域的横线上.) １３．向左(２ 分)　 变小(２ 分) １４．(１)AB(２ 分) (２)①０．１(２ 分)　②２(２ 分)　③２．５(２ 分)三、计算题(本部分 ３ 题,共 ３８ 分.按题目要求作答,解答题应写出必要的文字说明、方程式 和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数 值和单位.) １５．(１１ 分)解:(１)设在C 点的速度为vc,恰好由重力提供向心力 mg＝mvc２ r (２ 分)…………………………………………………………………………… 代入数据解得vc＝２m/s (１ 分)…………………………………………………………… (２)从开始到C 点,由动能定理得 －mgμx－mg２r＝１ ２ mvc２ －１ ２ mv０ ２ (２ 分)………………………………………………… 代入数据解得x＝４m (２ 分)……………………………………………………………… (３)法 １:从C 点到地面,由动能定理得 mg２r＝１ ２ mv２ －１ ２ mvc２ (２ 分)……………………………………………………………… 代入数据解得v＝２ ５m/s (２ 分)………………………………………………………… 法 ２:由平抛运动得 vy２ ＝２g(２r) (１ 分)………………………………………………………………………… 代入数据解得vy２ ＝４m/s (１ 分)………………………………………………………… v＝ vc２ ＋vy２ 代入数据解得v＝２ ５m/s (２ 分)………………………………………………………… １６．(１４ 分)解:(１)由题图知,杆运动的最大速度为 ２m/s,此时由平衡条件得 F＝F安 ＋mgsinα (２ 分)…………………………………………………………………… F安 ＝BIL (１ 分)…………………………………………………………………………… I＝ BLvm R (１ 分)……………………………………………………………………………… 代入数据解得F＝２N (１ 分)……………………………………………………………… (２)由功能关系得 Fx＝mgxsinα＋１ ２ mvm２ ＋Q (２ 分)………………………………………………………… 代入数据解得Q＝１．１J (１ 分)…………………………………………………………… (３)由E＝nΔΦ Δt (２ 分)……………………………………………………………………… I＝ E R (１ 分)………………………………………………………………………………… 高二物理试题答案 　 第 １ 页(共 ２ 页) q＝IΔt (１ 分)………………………………………………………………………………… ΔΦ＝BLx (１ 分)…………………………………………………………………………… 代入数据解得q＝０．７５C (１ 分)…………………………………………………………… １７．(１５ 分) 解:(１)粒子在平行板间做直线运动,电场力与洛伦兹力平衡, 由平衡条件得qE＝qv０B (１ 分)…………………………………………………………… E＝ U d (１ 分)………………………………………………………………………………… 代入数据解得U＝Bv０d (２ 分)…………………………………………………………… (２)如右图所示,粒子进入区域 Ⅰ 做匀速圆周运动,向 下偏转,洛伦兹力提供向心力,设粒子在区域 Ⅰ 中沿着 y 轴偏转距离为y０,在磁场中沿着y 轴偏转距离为y, 法 １: 有牛顿第二定律得qv０B＝mv０ ２ R (２ 分)……………… 有几何关系得 sinα＝ b R ＝ ２ ２ α＝４５° (２ 分)………………………………………… y０＝R－ ２ ２ R＝(２－ ２)mv０ ２qB (１ 分)………………… 根据对称性,粒子在两个磁场中有相同的偏转量,故粒子射出点的位置到x 轴的距离为 y＝２y０＝(２－ ２)mv０ qB (１ 分)……………………………………………………………… 法 ２: 有牛顿第二定律得qv０B＝mv０ ２ R (２ 分)…………………………………………………… 由数学知识得:(R－y０)２ ＋b２ ＝R２ 　④ (２ 分)…………………………………………… 由 ③④ 式联立解得:y０＝(２－ ２)mv０ ２qB (１ 分)……………………………………………… 根据对称性,粒子在两个磁场中有相同的偏转量,故粒 子射出点的位置到x 轴的距离为y＝２y０＝(２－ ２)mv０ qB (１ 分)………………………………………………… (３)如右图所示,粒子刚好不能从区域 Ⅱ 的右边界飞出, 说明粒子在区域 Ⅱ 中做匀速圆周运动的轨迹恰好与区域 Ⅱ 的右边界相切,由几何关系得 b＝R′sinα＋R′ (２ 分)…………………………………… qv０B′＝mv０ ２ R′ (１ 分)…………………………………… 二式联立得B′＝(２＋１)B (２ 分)………………………………………………………… 高二物理试题答案 　 第 ２ 页(共 ２ 页)