山东省临沂市罗庄区2019_2020学年高二物理上学期期末考试试题

山东省临沂市罗庄区2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题
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3
2.010kg ，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105
kg 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（ ）
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P a∶P b之比等于（）
A．2:1 B．3:1 C．2 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（）
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 ＝
2
10
T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5 m 2
，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 ＝5002sin 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x 0，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4x 0.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kx 0
m
－μg C ．物体做匀减速运动的时间为2
x 0
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 (x 0－
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R x的阻值。

A. 待测电阻R x，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；
（1）为了尽可能准确地测量电阻R x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R x的表达式为： R x=_______。

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m a=2 kg，m b=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。

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30 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
U的范围；
PO
(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。

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 1 2 3 4 5 6 7 8 D B D C B B A D
9 10 11 12 AC BD BD ACD 13. (6分) （1）0.40 （2）0.16 （3）2.4 (每空2分)
14. (1)
(2) F (3) b (4) 11021
I r R I I +-（）
（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v a ，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
12a a a
m gh m v =
（2分） 解得: 6 m/s a v = （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：()0
a a
b a b m v m v m m v
-=+
（1分） 解得 3 m/s v = （1分） (2)设消耗的电能为E ，由能量守恒定律得
22
2
0111()222a a b a b E m v m v m m v =+-+
（2分） 代入数据解得27 J E = （1分）
16. (8分) 解：（1）A 下滑S 1时的速度由动能定理：
210sin 1
2
mgs mv θ＝ （2分）
解得：01m/s v ＝ （1分）
（2）设初速度方向为正方向，AB 相碰时由动量守恒定律：01mv m M v +＝（） （1分） 解得：0.25m/s v ＝ （1分）
从碰后到最低点，由系统机械能守恒定律：
2121
sin 2
P E m M v m M gs θ∆+++＝（）（） （2分）
解得： 1.125J P E ∆＝
（1分） 17.（14分）解: (1)由磁感应定律E ＝n ΔΦ
Δt
（2分）
解得：E ＝n S ΔB 2
Δt
＝ 30 V （1分）
(2)电流方向C →D ，B 2方向向上． （2分）
(3)由动量定理有F Δt ＝mv －0 （2分） 安培力F ＝IB 1l （2分） ΔQ ＝I Δt （2分） v 2＝2gh
（2分） 得ΔQ ＝
m 2gh
B 1l
＝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
v qvB m
R = （2分） 2πR T v =
（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：=2πm
t T qB
θθ= （1分）
从图中几何关系可知,2
=π3
β （1分）
所以时间为：2π=
3m m
t qB qB
β= （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：223a
r （1分）
由牛顿第二定律：2
2
=v qvB m r （1分）
带电粒子在电场中,由动能定理：121
=2
PO qU mv （1分）
联立解得：1222=3PO qB a
U m
（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：33=sin30r a r -︒ （1分）
联立解得：
222
2PO qB a U m =
（1分） 则粒子从磁场右边界射出,2222
223PO qB a qB a U m m
≤≤
（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：
323
cos30tan30AB L r a =︒-︒ （2分）。