山东临沂市罗庄区2019-2020高二物理上学期期末试卷（Word版带答案）

高二物理试题第 页 共 6 页1 高二质量调研试题 物 理 2020.01 考试时间 90 分钟，满分 100 分 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓 名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用 2B 铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用 0.5 毫米黑 色签字笔书写。字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试 题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的。 1．下列叙述正确的是（ ） A．牛顿发现了万有引力定律并测量了万有引力常量 B．法拉第发现通电导线能够在其周围产生磁场 C．法拉第总结了通电导线周围磁场的规律，并提出分子电流假说 D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 2．图中 MN 是某静电场中的一条水平电场线，曲线 ABC 为一电子在该电场中的运动轨迹 （B 在电场线上），下列说法中正确的是（ ） A. M 点电势低于 N 点电势 B. 电子在 B 点受电场力方向水平向左 C. 电子一定做匀变速曲线运动 D. 电子在 A 点的电势能比在 C 点的电势能大 3．由我国自主建造的天宫空间站将于 2022 年投入运行，届时可以在完全失重的环境下开展 系列科学研究。若飞船质量为 ，飞船推进器的推力 F 为 500N，飞船与空间站对 接后，推进器工作 10s，飞船和空间站的速度增加 0.05m/s，则（ ） A．对接前应使飞船和空间站处于同一轨道 B．推进过程中，飞船对空间站的力大于空间站对飞船的力 C．空间站的质量为 105kg D．飞船对空间站的推力为 490N 4．如图所示，金属棒 ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒 ab 在磁感应强度 为 B 的匀强磁场中沿导轨向右运动，则（ ） 32.0 10 kg×高二物理试题第 页 共 6 页2 A．ab 棒不受安培力作用 B．ab 棒所受安培力的方向向右 C．ab 棒中的电流方向为 b→a D．由螺线管产生的磁场，A 端为 N 极 5．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠 放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着垂直向里的匀强磁场，在水平恒力 F 的作用 下，甲、乙无相对滑动的一起向左加速运动，在加速运动阶段（ ） A．甲、乙两物块之间的摩擦力不断增大 B．甲、乙两物块之间的摩擦力不变 C．甲、乙向左运动的加速度不断减小 D．甲对乙的压力不断减小 6．质量为 m=60 kg 的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的运动速率随时间变 化的图象如图所示。取 g=10 m/s2，由图象可知（ ） A．t=0.5 s 时他的加速度为 3 m/s2 B．t=0.4 s 时他处于超重状态 C．t=1.1 s 时他受到单杠的作用力的大小是 620 N D．t=1.5 s 时他处于超重状态 7．两个完全相同的电热器，分别通过如图 a 和图 b 所示的电流最大值相等的方波交变 电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率 Pa∶Pb 之比等于（ ） A．2:1 B．3:1 C． D．1:1 8．如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和两直导线 ab、cd(ab、cd 在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流， 处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线 P，当 P 中通以方向向外的电流时（ ） 2 :1高二物理试题第 页 共 6 页3 A．导线框将向左摆动 B．导线框将向右摆动 C．从上往下看，导线框将顺时针转动 D．从上往下看，导线框将逆时针转动 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．如图甲所示，正六边形导线框 abcdef 放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平 面垂直，磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示．t＝0 时刻，磁感应强度 B 的方向垂 直纸面向里，设产生的感应电流以顺时针方向为正、竖直边 cd 所受安培力的方向以水平向 左为正．则下面关于感应电流 i 和 cd 边所受安培力 F 随时间 t 变化的图象正确的是（ ） 10．如图所示，50 匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小 B＝ 的水平匀强 磁场中，线框面积 S＝0.5 m2，线框平面与磁感线垂直，以此时刻为计时起点，线框绕垂直 于磁场的轴 OO′以角速度 ω＝200 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入 一盏“220 V、60 W”小灯泡，且小灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为 10 A，除 小灯泡外其余电阻均不计，下列说法正确的是（ ） A．图示位置穿过线框的磁通量变化率最大 B．线框中交变电压的表达式为e＝500 2sin 200t V C．变压器原、副线圈匝数之比为50∶11 D．允许变压器输出的最大功率为 5 000 W 11．如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量 为 m 的物体接触(未连接)，弹簧水平且无形变。用水平力 F 缓慢推动物体，在弹性限度内弹 簧长度被压缩了 x0，此时物体静止。撤去 F 后，物体开始向左运动，运动的最大距离为 4x0. 物体与水平面间的动摩擦因数为 μ，重力加速度为 g。则（ ） A．撤去 F 后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B．撤去 F 后，物体刚运动时的加速度大小为kx0 m －μg 2 10 T高二物理试题第 页 共 6 页4 C．物体做匀减速运动的时间为 2 x0 μg D．物体从开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为 μmg(x0－μmg k ) 12. 如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为 ，方向相反且垂直纸面， 、 为其边界， 为其对称轴，一导线折成边长为 的正方形闭合回路 ，回路在 纸面内以恒定速度 向右运动，当运动到关于 对称的位置时（ ） A．穿过回路的磁通量为零 B．回路中感应电动势大小为 C．回路中感应电流的方向为逆时针方向 D．回路中 边与 边所受安培力方向相同 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．(6 分)某学校实验小组研究匀变速直线运动，如图所示为该组同学实验中得到的一条 纸带的一部分，1、2、3、4、5 为计数点，相邻两计数点间还有 4 个计时点未画出。打点计 时器所接电源频率为 50Hz，通过刻度尺测量并计算回答下列问题： （1）打计数点 2 时，小车的速度为 m/s；（结果保留两位有效数字） （2）打计数点 1 时，小车的速度为 m/s；（结果保留两位有效数字） （3）小车运动的加速度大小为 m/s2。（结果保留两位有效数字） 14.（8 分）用以下器材尽可能准确地测量待测电阻 Rx 的阻值。 A. 待测电阻 Rx，阻值约为 200Ω； B. 电源 E，电动势约为 3.0V，内阻可忽略不计； C. 电流表 A1，量程为 0~10mA，内电阻 r1=20Ω； D. 电流表 A2，量程为 0~20mA，内电阻约为 r2≈8Ω； E. 定值电阻 R0，阻值 R0=80Ω； F. 滑动变阻器 R1，最大阻值为 10Ω； G. 滑动变阻器 R2，最大阻值为 200Ω； H. 单刀单掷开关 S，导线若干；高二物理试题第 页 共 6 页5 （1）为了尽可能准确地测量电阻 Rx 的阻值，请你设 计并在虚线框内完成实验电路图______。 （2）滑动变阻器应该选_______(填器材前面的字母代 号)；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应置于______ 端；(填“d 或“b”) （3）若某次测量中电流表 A1 的示数为 I1，电流表 A2 的示数为 I2，则 Rx 的表达式为： Rx=_______。 15．(8 分)如图所示，水平放置的、足够长的光滑金属轨道与光滑倾斜轨道以小圆弧平 滑对接。在倾斜轨道上高 h=1.8 m 处放置一金属杆 a，在平直轨道靠右端处放置另一金属杆 b，平直轨道区域有竖直向上的匀强磁扬。现由静止释放杆 a，杆 a 下滑到水平轨道后即进 入磁场，此时杆 b 的速度大小为 v0=3 m/s，方向向左。已知 ma=2 kg，mb=1 kg，金属杆与轨 道接触良好，g 取 10 m/s2。求: (1) 杆 a、b 在水平轨道上的共同速度大小； (2) )在整个过程中电路消耗的电能。 16．(8 分) 如图，光滑固定斜面倾角 θ=30°，一轻质弹簧底端固定，上端与 M=3kg 的 物体 B 相连，初始时 B 静止，A 物体质量 m=1kg，在斜面上距 B 物体 S1=10cm 处由静止释 放，A 物体下滑过程中与 B 发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后粘在一起，已知碰后 A、B 下滑 S2=5cm 至最低点，弹簧始终处于弹性限度内，A、B 可视为质点，g 取 10m/s2，求： （1）A 与 B 相碰前 A 的速度； （2）从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量。 高二物理试题第 页 共 6 页6 17．（14 分）如图甲所示，质量 m＝3.0×10－3kg 的“ ”型金属细框竖直放置在两水银 槽中，细框的水平部分 CD 长 l＝0.20 m，且处于磁感应强度大小 B1＝1.0 T，方向水平向右 的匀强磁场中；另有一匝数 n＝300 匝、面积 S＝0.01 m2 的线圈通过开关 K 与两水银槽相连。 线圈处于与线圈平面垂直的沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度 B2 的大小随时间 t 变化 的关系如图乙所示。 （1）求 0～0.10 s 线圈中的感应电动势大小； （2）t＝0.22 s 时闭合开关 K，若细杆 CD 所受安培力方向竖直向上，判断 CD 中的电流 方向及磁感应强度 B2 的方向； （3）t＝0.22 s 时闭合开关 K，若安培力远大于重力，细框跳起的最大高度 h＝ 0.20 m， 求本次起跳通过细杆 CD 的电荷量。 18.（16 分）如图所示，在平面直角坐标系 xOy 的第一象限内，存在着磁感应强度大小 为 B、方向垂直纸面向外的长为 2a，宽为 a 的矩形有界匀强磁场(边界有磁场)；在第三象 限存在与 y 轴正向成 角的匀强电场。现有一质量为 m，电荷量为+q 的粒子从电场中的 P 点由静止释放，经电场加速后从 O 点进入磁场。不计粒子的重力。 (1)若粒子从磁场下边界射出，求粒子在磁场中运动的时间 t； (2)若粒子从磁场右边界射出，求 PO 间的电势差 的范围； (3)若粒子从磁场上边界射出，求磁场上边界有粒子射出的区域的长度。 30° POU高二物理试题第 页 共 6 页7高二物理参考答案第 页 共 2 页1 高二质量调研试题 物理参考答案 2020.01 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的。 1 2 3 4 5 6 7 8 D B D C B B A D 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9 10 11 12 AC BD BD ACD 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13. (6 分) （1）0.40 （2）0.16 （3）2.4 (每空 2 分) 14. (1) (2) F (3) b (4) （每空 2 分） 15. (8 分)解：(1)设杆 a 下滑到水平轨道瞬间的速度为 va，杆 a 从斜轨道上下滑到水平轨道的 过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得 （2 分） 解得: （1 分） 当 a 以 6 m/s 的速度进入匀强磁场后，设共同的速度为 v，取水平向右为正， 由动量守恒定律得： （1 分） 解得 （1 分） (2)设消耗的电能为 E，由能量守恒定律得 （2 分） 代入数据解得 （1 分） 16. (8 分) 解：（1）A 下滑 S1 时的速度由动能定理： （2 分） 解得： （1 分） （2）设初速度方向为正方向，AB 相碰时由动量守恒定律： （1 分） 解得： （1 分） 从碰后到最低点，由系统机械能守恒定律： （2 分） 解得： （1 分） 1 1 0 2 1 I r R I I + − （ ） 21 2a a am gh m v= 6 m/sav = ( )0a a b a bm v m v m m v− = + 3 m/sv = 2 2 2 0 1 1 1 ( )2 2 2a a b a bE m v m v m m v= + − + 27 JE = 2 1 0sin 1 2mgs mvθ＝ 0 1m/sv ＝ 0 1mv m M v+＝（ ） 0.25m/sv＝ 2 1 2 1 sin2PE m M v m M gs θ∆ + + +＝ （ ） （ ） 1.125JPE∆ ＝高二物理参考答案第 页 共 2 页2 17.（14 分）解: (1)由磁感应定律 E＝n ΔΦ Δt （2 分） 解得：E＝n S ΔB2 Δt ＝ 30 V （1 分） (2)电流方向 C→D，B2 方向向上． （2 分） (3)由动量定理有 FΔt＝mv－0 （2 分） 安培力 F＝IB1l （2 分） ΔQ＝IΔt （2 分） v2＝2gh （2 分） 得 ΔQ＝m 2gh B1l ＝0.03 C （1 分） 18.（16 分）解：（1）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 T，由牛顿第二定律得： （2 分） （1 分） 若粒子在磁场中运动的轨迹所对的圆心角为 θ,则粒子在磁场中 运动的时间为： （1 分） 从图中几何关系可知, （1 分） 所以时间为： （1 分） （2）从磁场右边界射出的最小速度的粒子,在磁场中做圆周运动的半径最小．如图所示,粒子 从右边界以最小速度 qB 射出时轨道 2 对应的半径最小, 由几何关系可知： （1 分） 由牛顿第二定律： （1 分） 带电粒子在电场中,由动能定理： （1 分） 联立解得： （1 分） 如图所示,粒子从右边界以最大速度射出时轨道 3 对应的半径最大, 根据几何关系可知： （1 分） 联立解得： （1 分） 则粒子从磁场右边界射出, （1 分） （3）由图中的几何关系可知，磁场上边界粒子射出的区域的长度： （2 分） 2vqvB m R = 2πRT v = =2π mt T qB θ θ= 2= π3 β 2π= 3 m mt qB qB β= 2 2 3= 3 ar 2 2 = vqvB m r 1 21= 2POqU mv 1 2 22= 3PO qB aU m 3 3= sin30r a r− ° 2 2 22 PO qB aU m = 2 2 2 22 2 3 PO qB a qB aUm m ≤ ≤ 3 2 3cos30 tan30 = 3ABL r a a= ° − °