天津市西青区2019-2020高二物理上学期期末试题（word版附答案）

2019-2020 高二物理上学期期末试题 注意事项：本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分 100 分，考试时间为 60 分钟。答卷前， 考生务必先将自己的姓名、准考证号，用蓝、黑色墨水的钢笔或签字笔填写在“答 题卡”上，答在试卷上无效。祝各位考生考试顺利！ 第 I 卷 选择题（共 40 分） 一、单项选择题（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。每小题给出的四个选项中只有一项 是符合题目要求的，请将正确的答案填在答题卡上） 1. 下列说法中正确的是： A. 曲线运动一定是变速运动 B. 平抛运动是匀速运动 C. 匀速圆周运动是匀变速运动 D. 只有变力才能使物体做曲线运动 2. 如图 1 所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上 浮。在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度 水平向右匀速运动。红蜡块 由管口上升到顶端，所需时间为 ，相对地面通过的路程为 L。则下列说法正确的是： A． 增大时， 减小　　 B． 增大时， 增大 C. 增大时， 减小 D. 增大时， 增大 3. 下列关于磁现象的说法中不正确的是： A．电视机显像管利用了磁偏转的原理 B．指南针是利用地磁场来指示方向的 C．电动机是利用磁场对电流作用来工作的 D．地磁场的南极在地理的南极附近 4. 如图 2 所示，一辆质量为 2.0× 的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大 静摩擦力为 1.4× N，当汽车经过半径为 的弯道时，下列判断正确的是： v t v L v L v t v t 310 kg 410 m80 图 1 v 图 2A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B．汽车转弯的速度为 20 时汽车会发生侧滑 C．汽车能安全转弯的向心加速度不超过 7.0 D．汽车转弯的速度为 20 时，所需的向心力为 1.4× N 5. 如图 3 所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的 N 极朝下，当磁铁向下运动 时：（但未插入线圈内部） A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 D.细圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 6．下列说法正确的是： A. 地球同步卫星的质量一定是相同的 B. 在轨运行的同步卫星中的物体，处于完全失重状态，所受重力为零 C. 地球的第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度 D. 地球的第一宇宙速度是在地面上发射人造地球卫星的最大发射速度 7．通过闭合线圈平面的 图象如图 4 所示,下列说法正确的是： A. 时刻线圈中感应电动势最大 B. 时刻线圈中磁通量为零 C. 时刻线圈平面与中性面重合 D. 、 时刻线圈中感应电流方向相同 8. 汽车后备箱盖一般都配有可伸缩的液压杆，如图 5 的甲所示，其示意图如图 5 的乙所示， 可伸缩液压杆上端固定于后盖上 A 点，下端固定于箱内 O′点，B 也为后盖上一点，后盖可绕 过 O 点的固定铰链转动，在合上后备箱盖的过程中： sm / 2/ sm sm / 410 t−φ 1t 2t 3t 1t 3t t/s Φ - 2 0 t1 t2 t3 t4 t5 Φm -Φm t/s Φ - 2 0 t1 t2 t3 t4 t5 Φm -Φm 图 4 （Wb） 图 3A. A 点相对 O′点做圆周运动 B. A 点与 B 点相对于 O 点转动的线速度大小相等 C. A 点与 B 点相对于 O 点转动的角速度大小相等 D. A 点与 B 点相对于 O 点转动的向心加速度大小相等 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题给出的四个选项中有多个选 项符合题目要求，选对但不全得 2 分，选错不得分。请将正确的答案填在答题卡上） 9. 如下所示四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现。其中说法正确的是： A. 甲图行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，是开普勒得到的行星运动三 大定律中的其中一条规律 B. 乙图卡文迪许实验示意图，卡文迪许通过扭秤实验，归纳出了万有引力定律 C. 丙图奥斯特实验示意图，奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场 D. 丁图法拉第电磁感应实验装置图，法拉第通过实验研究，总结出电磁感应现象中感应 电流方向的规律 10. 如图 6 的甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为 2∶1，原线圈两端的交变电压随时间 变化规律如图 6 的乙所示，副线圈电路中接有灯泡 L，灯泡的额定功率为 22 ，原线圈电路 中接有电压表和电流表。现闭合开关后，灯泡恰能正常发光。若用 和 分别表示此时电压 表和电流表的读数，则： A. 原线圈输入电压的瞬时表达式为 ) V B. 灯泡的额定电压为 110 V C. 副线圈输出交流电的频率为 100Hz W U I π100sin(2220=u t 甲 丁丙乙 甲 图 6 乙D. 220 V， 0.2 A 11.我国在 2018 年 12 月 8 日发射的“嫦娥四号”可以更深层次、更加全面的探测月球地貌和 资源等信息。已知月球的半径为 R，月球表面的重力加速度为 ，引力常量为 G。“嫦娥四号” 绕月球可看做匀速圆周运动，它离月球中心的距离为 ，根据以上信息可知下列结果正确的 是： A. 月球的平均密度为 B. 月球的平均密度为 C. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为 D. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为 12.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个 D 形 金属盒。两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两 D 形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图 7 所示，要增大带电粒子射出时的动能，下 列说法中正确的是: A．减小狭缝间的距离 B．增大匀强电场间的加速电压 C．增大磁场的磁感应强度 D．增大 D 形金属盒的半径 第Ⅱ卷 非选择题（共 60 分） 三、填空题（本题共 5 小题，每空 2 分，共 20 分） 13. 当汽车通过拱桥顶点的速度为 时，车对桥顶的压力为车重的 ，如果要使汽车在 桥面行驶至桥顶时，对桥顶的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为 。 14.在远距离输电时，若直接采用某电压输电，电压和电能都会有很大的损失。现通过升压变 压器使输电电压升高为原电压的 n 倍，则在输送电功率不变的情况下，输电线路上的电压损 失将减小为原来的______，输电线路上的电能损失将减少为原来的______。 15. 如图 8 所示，一束电子（电量为 e）以速度 垂直射入磁感强度为 B，宽度为 d 的匀强磁 场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是 30°，则电子的质量是____________， 穿过磁场的时间是_________。 =U =I g r G gR π4 3 GR g π4 3 2 3 2 gR rπ gR r 3 2π sm /6 sm / v 图 7 图 9 4 316．如图 9 所示，L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A 和 B 是两个相同的 灯泡，则当开关 S 闭合瞬间，A、B 两灯_________ (填“同时”或“不同时”)亮，当开关 S 断开瞬间，a 点电势比 b 点电势______________（填“高”或“低”）。 17．在如图 10 的甲所示的电路中，电阻 = = ，匝数为 1 匝的圆形金属线圈半径为 ， 线圈导线的电阻为 。圆形金属线圈区域内存在着半径为 （ < ），方向垂直于线圈平面 向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图 10 的乙所示，图线与横、 纵轴的交点坐标分别为 和 ，其余导线的电阻不计。闭合 S ，至 时刻，电路中的电流已 稳定，此时线圈中产生的感应电动势 = ，电容器的 （上板/下板）带正电， 线圈两端电压 。 四、实验题（本题共 1 小题，共 10 分） 18．（1）如下图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题。 图 a 图 b 图 c ①在实验中，电流表指针偏转的原因是 。 ②第一个成功实验(如图 a)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和 缓慢插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？__________。 ③从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：___________________________。 1R 2R R2 1r R 2r 2r 1r 0t 0B 1t E 图 8 甲 乙 图 10 S 2R C1R（2）用如图 11 所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 ，角速度 和半径 之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀 速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，刚球对挡板 的 反作力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格 显示出两个钢球所受向心力的比值。 ① 在研究向心力的大小 F 与质量 关系时，要保持 相同。 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 F ② 图中所示是探究过程中某次实验时装置的状态，此图是在研究向心力的大小 F 与 的关系。 A. 质量 B. 半径 C. 角速度 ③ 若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球 所受向心力的比值为 1:9，与皮带连接的两个变速 轮塔的半径之比为 。 A. 1：3 B. 3：1 C. 1：9 D. 9：1 五、计算题（本题共 2 小题，共 30 分） 19．（14 分）如图 12 所示，一不可伸长的轻绳上端悬挂于 O 点，下端系一质量 ＝1.0 kg 的小球。现将小球拉到 A 点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过 B 点时绳恰好被拉断，小球 平抛后落在水平地面上的 C 点。地面上的 D 点与 OB 在同一竖直线上，已知绳长 L＝0.9 m ， ∠AOB= ，B 点离地高度 H＝5.0 m ，重力加速度 g 取 10 ，不计空气阻力的影响。 求：(1)地面上 DC 两点间的距离 s； (2)轻绳所受的最大拉力大小。 m ω r m ω r ω m m r m m r ω m 060 2/ sm 图 11 图 1220.（16 分）如图 13 所示,MN、PQ 为足够长的光滑平行导轨,间距 L=0.5 ，导轨平面与水平 面间的夹角θ=30°， ⊥ , 间连接一个 的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨 平面向上,磁感应强度为 =1 T。将一根质量为 =0.02 的金属棒 紧靠 放置在导轨 上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻 ,其余部分电阻不计。现由静止释放金属棒 , 金属棒沿导轨向下运动过程中始终与 平行。当金属棒滑行至 处时速度大小开始保持不 变,cd 距离 NQ 为 s=0.5 , ，不计空气阻力。 求：(1) 求金属棒达到稳定时的速度是多大？ (2) 金属棒从静止开始到稳定速度的过程中,电阻 R 上产生的热量是多少? (3) 若将金属棒滑行至 cd 处的时刻记作 t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金 属棒中不产生感应电流,则磁感应强度 B 应怎样随时间 变化? m NQ MN NQ Ω= 3R 0B m kg ab NQ Ω= 2r ab NQ cd m 2/10 smg = t 图 13高二物理试卷答案及评分标准 一、单项选择题（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。每小题给出的四个选项中只有一项 是符合题目要求的，请将正确的答案填在答题卡上） 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题给出的四个选项中有多个选 项符合题目要求，选对但不全得 2 分，选错不得分。请将正确的答案填在答题卡上） 题号 9 10 11 12 答案 AC AB BC CD 三．填空题（本题共 5 小题，每空 2 分，共 20 分） 13. 12 14. ， 15. ， 16. 同时 ，高 17. ，下板 ， 四．实验题(本题共 1 小题，共 10 分，) 18.（1）① 穿过闭合线圈的磁通量发生变化 ----2 分 ② 磁通量的变化量 ----1 分，磁通量的变化率 （或磁通量的变化快慢）----1 分 ③只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。 ---2 分 （2）① A ----1 分 ② C ----1 分 ③ B ---2 分， 五．计算题（本题共 2 小题，共 30 分。） 19.（14 分）解析：（1）由几何知识得： =0.45 m ----2 分 小物块从 A 到 B 动能定理得 ： ----3 分 绳子断后，小球做平抛运动 ----2 分 DC 间距离 ----2 分 ----1 分 （2）小物块在 B 点位置：轻绳对小球的拉力为 F， ----2 分 =20 N ----1 分 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B D C D C A C n 1 2 1 n v eBd2 v d 3 π 0 2 20 t rB π 0 2 20 5 4 t rB π 060cosLLh −= 02 1 2 −= Bmvmgh smvB /3= 2 2 1 gtH = tvs B= ms 3= L vmmgF B 2 =− F 由牛顿第三定律可知：轻绳所受拉力 ----1 分 答：地面上 DC 两点间的距离 s=3m ；轻绳所受的最大拉力大小为 20N。 20.（16 分）解析： （1）在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大,达到稳定速度时,有 ----2 分 ----1 分 ----1 分 ----1 分 ----1 分 （2）根据能量关系有： ----3 分 ----2 分 ----1 分 （3）当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流,此时金属棒将沿导轨做匀加速直 线运动。 ----1 分 ----1 分 设磁感应强度为 ,总磁通量不变有: ----1 分 所以磁感应强度随时间变化为 -----1 分 NFF 20==′ 安Fmg =030sin mLvBE 0= rR EI += 0ILBF =安 smvm /2= 总Qmvmgs m += 20 2 130sin 总QrR RQR += JQR 006.0= mamg =030sin 2 2 1 attvx m += B )(0 xsBLLsB += 145 1 2 ++= ttB