2019-2020 学年（上）高二期末学业质量监测
物理试题
（考试时间 90 分钟，满分 100 分）
—、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 3 分，共计 21 分.每小题只有一个选项符合题意.
1. 传鸟器已广泛应用于日常生活.下列传感器能够将力学量转换为电学量的是
2. 如图甲所示，一水平弹簧振子在 两点之间做简谐运动， 点为平衡位置，取水平
向右为正方向，其振动图象如图乙所示.由振动图象可知
A. 时刻振子位于 点
B. 时刻振子的速度为零
C. 时刻振子的运动方向与 t4 时刻振子的运动方向相反
D.从 时刻到 时刻，振子运动的加速度逐渐减小
3. “跳马”是集技术、力量、勇气于一体的高难度竞技体操
项目.运动员完成空中动作落 地时，通常要下蹲后再站起.
这样做是为了
A. 增大运动员的动量变化量
B. 减小运动员的动量变化量
C. 减小运动员的动量变化率
D. 增大地面对运动员的冲量
4. 如图所示，长为 L 的通电直导体棒垂直放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为 k 的水平
轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向
竖直向上、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，棒处于静止状态，弹簧
被压缩 x・则
A.导体棒中的电流方向从 Q 流向 b
B.导体棒中的电流大小为
C.若只将棒中电流减小一点，x 变大
D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x 变大
kx
BL5. 如图所示电路中，a、b、c 是三个完全相同的灯泡，L 是自感系数 很大的
线圈，其直流电阻忽略不计，R 为定值电阻，设灯丝不会 烧断.下列判断
正确的是
A.闭合 S, a 灯亮度保持不变
B.闭合 S, b 灯立即变亮，然后逐渐变暗
C.断开 S, c 灯立即熄灭
D. 断开 S, c 灯先变得更亮，然后逐渐熄灭
6. 如图所示，用绝缘细线悬挂一闭合金属圆环，环套在一通电螺线管外，圆环的圆心、轴
线与螺线管的中心、轴线分别重合.现增大通电螺线管中的
电流（方向不变），下列说法正确的是
A.穿过圆环的磁通量为零，环中不会产生感应电流
B.从左向右看，圆环中的感应电流沿逆时针方向
C.圆环有扩张的趋势
D.悬挂圆环的细线拉力增大
7. 回旋加速器的广泛应用有力推动了现代科学技术的发展.其工作原理图如
图所示.置于真空中的 D 形金属盒半径为 R,两盒间的狭缝很小，带电粒
子穿过狭缝的时间可忽略不计，磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直，
A 处粒子源产生的粒子，质量为加，电荷量为，在加速器中被加速.设 粒子
初速度为零，高频交流电压为 U, 加速过程中不考虑重力作用和相对论效应.
则
A.增大加速电压 U, 粒子获得的最大动能 增加
B.增大加速电压 U,粒子达到最大动能 EK 所用时间将减少
C.增大磁感应强度 B,要使该粒子仍能正常加速，必须增大交流电的周期
D.增大磁感应强度 B, 并使粒子能正常加速，粒子获得的最大动能 不变
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分.每小题有多个选项 符合题意.全
部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分.
8. 如图，长为 的轻绳上端固定在 O 点，下端系一小球（小球可视为质.
点）.在 O 点正下方距 O 点 处的 P 点固定一小钉子.现将小球拉至 A
点，使细线与竖直方向间夹角为 （ 很小），然后由静止释放小球.小 球
运动的最低点为 B，点 C（图中未标出）是小球能够到达的左方最高位 置.A、
B、P、O 在同一竖直平面内，重力加速度为 g,不计空气阻力.下 列说法正确的
有
l
2
lA.点 C 与点 A 等高 B.点 C 在点 A 上方
C.小球摆动的周期为 D.小球摆动的周 期为
9. 寒冷的冬季，人们常用电热毯取暖.某电热毯的电路原理图如图所示，温控器为理想二
极管（具有单向导电性），电源电压 .当开关 S
闭合时，电热丝的电功率为 P0.则
A.开关闭合，电路中电流的频率为 100Hz
B。.开关闭合，交流电压表的读数为 220V
C.开关断开，电热丝的电功率为 0.5R
D.开关断开，电热丝的电功率为 0.25Po
10. 如图，PQ 为一段固定于水平面上的光滑圆弧导轨，圆弧的圆心为 O,半径为 L.空间存在
垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B. OQ 间连有定值电 阻 R, 金
属杆 OA 的 A 端位于 PQ 上，OA 与导轨接触良好，杆 OA 及导轨电阻均 不计. 现
使 OA 杆以恒定的角速度 绕圆心 O 顺时针转动，在其转过 角度的过程中
A.流过电阻 2?的电流方向为
B.AO 两点间电势差为
C.流过 OA 的电荷量为
D.要维持 OA 以角速度 匀速转动，外力的功率应为.
11.一带电粒子先后以不同的速度经过磁场中的某点.下列图像记录的是粒
子受洛伦兹力的大小 F 与粒子运动速度大小 的关系.M、N 各代表一组 F、 的数据，
已知 N 点对应的速度 的方向与磁场方向垂直.其中可能正确的有
三、实验题：本题共 2 小题，共计 18 分•请将答案填写在答题卡相应的位置.
12. （8 分）学习了 “探究碰撞中的不变量”的实验后，某实验小组选用图甲所示的水平气
垫导轨、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况.主要实验步
2 l
g
π
2
l l
g g
π +
3
π骤如下：
① 调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作；
② 在滑块 1 上装上挡光片，在滑块 2 的碰撞端面粘上橡皮 泥，用游标卡尺测量挡光
片宽度 L 用天平测出滑块 1 和滑块 2 的质量 m1=0.32kg、m2=0.18kg；
③ 将滑块 1 和滑块 2 放在气垫导轨上，滑块 2 处于静止状态，让滑块 1 以一定的初速
度 与滑块 2 碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前挡光片的遮光时间 t1=0.015s 和碰后挡
光 片的遮光时间 t2=0.024S.
（1）游标卡尺测量的挡光片宽度 L 如图乙所示，则 L= ▲ mm・
（2）滑块 1 碰前的动量 P1= ▲ kg•m/s：两滑块碰撞后的总动量 P2= ▲ kg•m/s
（计算结果保留两位有效数字）.
（3）P1 与 P2 的大小有差异，其原因是 ▲ .
13. （10 分）小明准备测绘标有“5 V 0.5A”小灯泡的伏安特性曲线，所用实验器材如下：
A.电源 E(（6V,内阻不计） B.电压表 V （(5V,内阻约 ）
C.电流表 A (（0.6A,内阻约 0.3 ） D.滑动变阻器 R
（ ）)
E.开关及导线若干
（1）.如图甲是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请用笔画线代替导线完成
图甲电路的连线.
（2）开关 S 闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于 ▲ 端（选填或）.
（3）实验中测出 8 组对应的数据，并在图乙坐标中描出相应的点，请在图乙中做出小
灯泡的伏安特性曲线；（4）根据实验曲线可知，小灯泡的电阻随通过灯泡电流的增大而 ▲ 填 “增
大”、 “不变”或“减小”）;若将该灯泡与阻值为 200 的定值电阻串联后直接接
在电源 E 上，灯泡的电功率约为 ▲ W.
四、计算题：本题共 4 小题，共计 45 分.解答时请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.
14. (10 分)如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈 abcd 匝数
N=100 匝，面积 ，线圈匀速转动的角速度 ，匀强磁场的磁感应
强度 .输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压
降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为 ，变压器都是理想变压器，降压变
压器原、副线圈的匝数比为 ，若用户区标有“ ”的电动机恰
能正常工作.发电机线圈电阻 r 不可忽略.求：
(1) 交流发电机产生电动势的最大值 ；
(2) 输电线路上损耗的电功率 ；
(3) 若升压变压器原、副线圈匝数比为 ，升压变压器原线圈两端的电压 ・
20.03S m=
2B Tπ=15.(10 分)如图，某人用手抓住一个箱子静止在足够长的光滑水平面上，已知人的质量为
4m，箱子质量为 m.某时刻人以相对地面 v0 的速度向右推出箱子，箱子与右侧墙壁碰 撞
后以 的速度弹回，当人接到箱子后再以相对地面 v0 的速度向右推出箱子，如此反复.
求：
(1) 第一次推出箱子后人的速度大小 ；
(2) 若每次箱子与右侧墙壁碰撞过程所用时间为 t,箱子所受墙壁的平均冲力的大小 F;
(3) 试通过计算推断人第二次推出箱子后，能否再次接到与墙壁碰撞弹回的箱
子.
16. (12 分)如图所示，平行长直光滑金属导轨水平放置，间距为 L,导轨右端接有阻值为 R
的电阻，质量为 m、电阻也为 R 的导体棒 MN 垂直放在导轨上且接触良好.导轨间边 长为 L
的正方形 abcd 内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按 ， 的规律
随时间变化，从 t=0 时刻开始，MN 在水平向右的恒力 F 作用下由静止开 始运动，t0 时刻 MN
刚好进入磁场左边界，此时撤去拉力 F,之后 abed 内的磁场保持与 t0 时刻的磁场相同，导
体棒经过磁场历时 ，到达磁场右边界速度恰好为零.导轨的电 阻不计.求：
(1) t0 时刻前电阻 R 中的电流大小 I 和方向；
(2) 导体棒在磁场中运动时产生电动势的平均值 ；
(3) 导体棒运动全过程中电阻 R 上产生的焦耳热 Q.・
03
4
v17. (13 分)如图甲所示，两平行边界线 MN 与 PQ 之间存在一方向垂直纸面向里的匀强 磁场，
磁感应强度 B=0.5T；磁场左边界 MN 上有一个粒子源 A, 能够在磁场中沿纸面向任意方
向 射 出 比 荷 为 的 带 正 电 的 粒 子 , 粒 子 速 度 大 小 均 为
s. 已知沿方向射出的粒子恰不会从磁场右边界 PQ 飞出，不计粒子重
力.求：
(1) 磁场宽度 d;
(2) 磁场中有粒子经过的区域的面积 S；
(3) 若磁感应强度随时间按图乙所示规律变化(以垂直纸面向里为正方向)，粒子在磁
感应强度为 的磁场中做匀速圆周运动的周期为 T (T 未知)，要使 t=0 时刻从 M 点沿 AN 方向
射入磁场的粒子能从右边界上与 QP 成 角斜向上飞出磁场，求磁感应强度 应满足的条
件.
41.0 10 /q C kgm
= ×
32.0 10 /v m s= ×
602019-2020 学年（上）高二期末学业质量监测
物理参考答案与评分标准
一、 单项选择题：本题共 7 小题，每小题 3 分，共计 21 分．每小题只有一个选项符合题
意．
1．A 2．D 3．C 4．B 5．D 6．C 7．B
二、 多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分．每小题有多个选项符合题
意．全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分．
8．AD 9．BC 10．ACD 11．BD
三、 实验题：本题共 2 小题，共计 18 分．请将答案填写在答题卡相应的位置．
12．（共 8 分）
（1）4.50mm（2 分）
（2）p1＝0.096 kg∙m/s（2 分） p2＝0.094kg∙m/s（2 分）
存在空气阻力（2 分）
13．（共 10 分）
（1）如答图甲所示（2 分）
第 13 题答图甲
V
A
+
电源
-
A B
S
第 13 题答图乙
U/V
I/A
5. 0
0
2. 5
0.1 0.3 0.2（2）A（2 分） （3）如答图乙所示（2 分） （4）增大（2 分）
（5）0.43（0.38～0.48）（2 分）
四、 计算题：本题共 4 小题，共计 45 分．解答时请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．
14．（10 分）解析：
（1）由 Em＝NBSω （2 分）
得 Em＝ V （1 分）
（2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为 I3、I4，电动机恰能正常工作，
有 I4＝P 用
U4 ＝40A （1 分）
由 I3
I4＝n4
n3 得 I3＝4A （1 分）
所以输电线路上损耗的电功率 （2 分）
（3）由 U3
U4＝n3
n4 得 U3＝2200V （1 分）
升压变压器副线圈两端电压 U2＝U3+I3R＝2240V （1 分）
又 U1
U2＝n1
n2 可得 U1＝280V （1 分）
15 ．（10 分）解析：取水平向左为正方向．
（1）由动量守恒定律，有
（2 分）
可得 （2 分）
（2）对箱子，由动量定理，有
（2 分）
可得 （1 分）
300 2
2
3 160WP I R∆ = =
1 04 0mv mv− =
1 0
1
4v v=
0
0
3 ( )4
vFt m m v= − −
07
4
mvF t
=（3）研究人第一次接到箱子并第二次推出箱子的过程，人和箱子组成的系统动量
守恒，则
（1 分）
解得 （1 分）
因为 ，所以人能再次接到与墙壁碰撞弹回的箱子．（1 分）
16．（12 分）解析：
（1）根据法拉第电磁感应定律，有
（2 分）
电阻 R 中的电流大小 （1 分）
方向由下向上 （1 分）
（2）根据法拉第电磁感应定律，有
（1 分）
其中 B0=kt0 （1 分）
解得 （1 分）
（3）0～t1 时间内电阻 R 上产生的焦耳热 （1 分）
又 0～t1 时间内导体棒运动的加速度 （1 分）
导体棒运动的位移 （1 分）
设导体棒在磁场中运动的过程中 R 上产生的焦耳热为 Q2，则
（1 分）
全过程中电阻 R 上产生的焦耳热 Q= Q1+ Q2
解得 （1 分）
17．（13 分）解析：
（1）由 （1 分）
0 0 2 0
3 1+4 4 -4 4m v m v mv mv=（ ） （ ）
2 0
11
16v v=
0 0
11 3
16 4v v<
2 2BE L kLt t
φ∆ ∆= = =∆ ∆
2
=2 2
E kLI R R
=
2
0 0B LE t t
φ −∆= =∆ ∆
2
0kt LE t
= ∆
2
1 0Q I Rt=
Fa m
=
2
0
1
2x at=
22Fx Q=
2 2 2 4
0 0
4 4
F t k L tQ m R
= +
2vqvB m R
=得 R＝0.4m （1 分）
所以磁场宽度为 d＝2R＝0.8m （2 分）
（2）磁场中有粒子经过的区域如答图甲中阴影所示 （2 分）
其面积为 （1 分）
解得 （1 分）
（3）由题意可知粒子在磁场中的运动情形如答图 乙所示．
设粒子在磁感应强度为 B0 的 磁场中做圆周运动的半径为 r，则
（1 分）
①若射出时的情形如答图丙所示，则
（n＝0、 1、2、3…） （1 分）
解得 （n＝0、1、2、3…） （1 分）
②若射出时的情形如答图丁所示，则
（n＝0、1、2、3…） （1 分）
解得 （n＝0 、1、2、3…） （1 分）
2 2(2 )
2 4
R RS
π π= +
2 20.24 m 0.754mS π= ≈
2
0
vqvB m r
=
93 + 4d rn r=
0
12 9
16
nB
+=
33 + 2d rn r=
0
6 3
8
nB
+=
M
A
d
B
N
P
Q
C
甲
乙
丙
M
A
d
B
N
P
Q
v
丁
M
A
d
B
N
P
Q
v
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