2020-2021学年浙江省丽水市高中发展共同体(丽水五校)高二下学期第一次联合测试物理试题

2020学年第二学期高中发展共同体第一次联合测试
高二物理试题卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。

选择题部分
一、选择题I(本题共13小题，每小题3分，共39分。

每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1.以下物理量的单位符号属于国际单位制单位的是（）
A.质量g
B.磁感应强度T
C.功率kW
D.能量eV
2.如图所示是由西北工业大学专家团队领衔设计的一款仿生无人机。

该无人机能够模仿信鸽百分之九十的动作，可以与真正的信鸽相伴而飞，速度可达40km/h，最大航程15公里，它可以混在真正的鸟类中飞入军事禁区。

下列说法正确的是（）
A.研究无人机空中动作时，不可以把无人机看做质点
B.无人机最大航程15公里是指位移的大小
C.40km/h是指平均速度的大小
D.无人机无动力滑翔时，只受到重力的作用
3. 下列陈述与事实相符的是（）
A. 牛顿测定了引力常量
B. 库仑测定了静电力常量
C. 法拉第提出了场的概念
D. 奥斯特发现了电磁感应现象
4.如图是小鸟抓住竖直杆子休息的情景，此时小鸟处于静止状态，则下列说法正确的是( )
A.小鸟所受重力与摩擦力是一对相互作用力
B.小鸟对杆子的作用力方向竖直向下
C.小鸟对杆的弹力是由于杆发生形变产生的
D.小鸟受到摩擦力可能大于重力
5. 无线充电技术能实现能量的无线传输，如图是无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（）
A. 充电的原理主要利用了自感
B. 充电设备与手机不接触也能充电
C. 充电设备与手机的充电电流一定相等
D. 充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电
6.如图所示，用开瓶器开啤酒瓶盖，在手柄处施力，使开瓶器绕O 点转动一定角度就可以将瓶盖打开。

A 为开瓶器的施力点，B 为手柄上的某一点，假定O 、A 、B 三点共线，则在开瓶器绕O 点匀速转动的过程中（ ）
A. A 点线速度不变
B. A 、B 两点的角速度相同
C. A 、B 两点的线速度大小相等
D. A 、B 两点的向心加速度大小之比::A B a a OB OA
7.近年来国家推行老旧小区安装电梯的惠民政策，此举解决了部分高层住户中老人上下楼的“大问题”。

若取竖直向上方向为正方向，某人某次乘电梯的速度随时间变化如图乙所示，则以下四个时刻中，人处于超重状态的是（ ）
A. 3s 末
B. 5s 末
C. 6s 末
D. 8s 末
8.图示为某次训练中排球运动的轨迹示意图，第一次将排球从A 点水平击出，排球击中D 点；第二次将该排球从位于A 点正下方且与D 等高的B 点斜向上击出，排球也能击中D 点。

C 为轨迹最高点，A 、C 高度相同。

不计空气阻力，两次运动过程中( )
A.第二次排球在空中的时间是第一次的2倍
B.第二次排球拍出的速度为第一次的2倍
C.重力对排球做的功相等
D.排球击中D 点时的速度相等
9.如图所示为磁流体发电机的示意图，平行金属板A 、C 组成一对平行电极，两板间距为d ，面积为S 。

两板间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，一束等离子体（带有正、负电荷的粒子）以一定的速度v 平行金属板、垂直于磁场射入两板间，两板间连接有定值电阻R 等离子体的电阻率为p 则下列说法正确的是( )
A.电阻中的电流方向由a 到b
B.电阻R 的电功率为2()Bdv P R
= C.电源的总功率为2()Bdv s Rs pd
+ D.增大两金属板的正对面积可增大发电机的电动势
10.如图所示，有两根相互垂直的无限长直导线1和2，通有大小相等的电流，导线1在纸面内且电流方向竖直向上，导线2垂直于纸面且电流向外。

纸面内有a 、b 两点，a 点在两导线的中间且与两导线的距离均为r ，b 点在导线2右侧，与导线2的距离也为r 。

现测得a 点的磁感应强度大小为B 0，已知距一无限长直导线d 处的磁感应强度大小kI B d
=
，其中k 为常量，1为无限长直导线的电流大小，下列说法正确的是( )
A. b 点的磁感应强度大小为03B
B.若去掉导线2，a 点的磁感应强度大小为02
B C.若将导线1中电流大小变为原来的3倍，b 点的磁感应强度为B 0
D.若将导线2中的电流反向，则a 点的磁感应强度为2B 0
11.某电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M 和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220V 电压下工作。

下列说法正确的是( )
电吹风额定电压
220V 热风时：990W
电吹风额定功率冷风时：110W
A.开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风
B.该电吹风中电动机的内电阻为440Ω
C.吹热风时电热丝的功率为990W
D.吹热风时通过电热丝的电流为4A
12.如图所示，图甲为速度选择器原理示意图，图乙为质谱仪原理示意图，图丙和图丁分别为多级直线加速器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间。

下列说法不正确的是（）
A.图甲中，只有具有速度
E
v
B
=的粒子才能沿图中虚线路径经过速度选择器
B.图乙中，1
1H、2
1
H、3
1
H三种粒子经加速电场射入磁场，3
1
H在磁场中偏转半径最大
C.图丙中，由于技术上产生过高的电压是很困难的，为了使粒子获得更高的能量，所以采用多级直线加速装置
D.图丁中，随着粒子速度的增大，交流电源的频率也应该增大
13.如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置，在管子的底部固定一电荷量为+Q的带电体，在距离底部h2的管口A处，有一电荷量为+q、质量为m的小球静止释放，到达距离底部h1的B处时速度恰好为零。

若让一个电荷量为+q、质量为2m的小球在A处静止释放（带电体和小球均可看成点电荷，已知静电力常量为k、重力加速度为g），则该小球( )
A.运动到B处的速度为零
B.在下落过程中加速度大小一直变小
C.向下运动了位移
2kQq
x h
mg
=时速度最大
D.向下运动到B 点时的速度为21g h h （）
二、选择题II(本题共3小题，每小题2分，共6分。

每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。

全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
14. 某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中可行的是（ ）
A. 在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场
B. 在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场
C. 在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场
D. 在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场 15.如图所示，电池内阻不计，L 是电阻不计、自感系数足够大的线圈，D 1、D 2是两个规格相同的灯泡。

对于这个电路，下列说法中正确的是( )
A. S 刚闭合瞬间，D 1、D 2同时亮
B. S 刚闭合瞬间，D 1先亮，D 2后亮
C. 闭合S ，电路达到稳定后，D 1熄灭，D 2比S 刚闭合时亮
D. 闭合S ，待电路达到稳定后，再将S 断开时，D 2立即熄灭，D 1亮一下再逐渐变暗 16.如图所示，空间存在一个有下边界的水平方向匀强磁场，一个正方形导线框在位置I 获得向上初速度v 0后进入磁场沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终保持水平。

线框经过一段时间回到初始位I ，则( )
A.线框再次回到初始位置时的速度小于初速度v 0
B.线框上升过程加速度减小，下落过程加速度增大
C.线框上升穿过磁场的时间大于下落穿过磁场的时间
D.上升穿过磁场的过程中导线框产生的热量大于下落过程中产生的热量
非选择题部分
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
17．（8分）利用如图甲所示的装置可以完成力学中的许多实验。

（1
）下列说法正确的是 ▲ 。

A.用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，必须设法消除小车和滑板间摩擦阻力的影响
B.用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力
C.用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，为保证小车所受的拉力近似等于沙及沙桶的重力，必须使沙及沙桶的质量远大于小车的质量
D.用此装置“探究功与速度变化的关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑板平行 （2）某同学用图甲装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时，进行了如下操作： ①在滑板的左侧加一垫块，用以平衡摩擦阻力，如图乙所示。

开启电源，释放小车，打出了一条纸带，如图丙所示。

据此纸带可判断，垫块应 ▲ 。

A ．向左移动一些
B ．向右移动一些
C ．保持不动
②垫块调整后，再打出一条纸带，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离（单位cm ），如图丁所示。

由纸带数据计算可得，打下计数点3时小车的速度为 ▲ m/s ，小车的加速度为 ▲ m/s 2。

（以上两空均保留两位小数） 18．（8分）用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻。

提供的器材如下：
图 丙 图 丁
垫块 图 乙 图 甲
打点计时器 小车 细线
沙桶
滑轮
滑板 纸带
A．电流表A（0-0.6A-3A，内阻约0.5Ω）
B．电压表V（0-3V，内阻约为5kΩ）
C．滑动变阻器R1（0-10Ω，2A）
D．滑动变阻器R2（0-100Ω，0.2A）
E．状态近似相同的干电池二节，开关及导线若干
（1）实验中滑动变阻器选______（选填“R1”或“R2” )；
（2）下面是小张同学连接成的测量电路，闭合开关S前老师检查发现图甲中标示的①、②、③条接线中有一处错误，错误的连线是______（选填“①”“②”或“③”)；
（3）小张正确连线后，测得6组电流I和电压U的值，并描点如图乙所示，请你按照这些实验值作出U--I图线，由此图线所得的每节干电池电动势E=______V，每节干电池的内阻r _____Ω。

（结果保留3位有效数字）
四、计算题（本题3小题，共39分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不给分）
19.（12分）如图所示，一质量为60kg的探险者在丛林探险。

为了从一绝壁到达水平地面，探险者将一根不可伸长的轻绳系在粗壮树干上，拉住绳子的另一端，从绝壁边缘的A点由静止开始荡向地面。

他在A点时重心离地面的高度为5.5m，到达最低点B时刚好与地面没有接触，此时重心离地面的高度为0.5m。

(不计空气阻力，探险者可视为位于其重心处的一个质点，g = 10 m/s2)
（1）若以地面为零势能面，则探险者在A点时的重力势能是多少？
（2）探险者运动到B点时的速度为多大？
（3）若悬点到探险者的重心距离为10m。

则探险者到达最低点B时绳对他拉力为多大？
5.5m 第19题
20．（12分）如图甲，平行固定在水平面上的两足够长光滑导轨MN、PQ相距为L，M、P 两端连接一阻值为R的电阻。

金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，与导轨最左端的距离为d，并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连，棒ab两端的右侧各有一个自动控制的支柱E、F挡住棒ab，当支柱受到棒的压力为零时，会自动撤去。

t=0时刻起，垂直于导轨平面向上的匀强磁场按图乙的规律变化，当磁感应强度从0增加到B0时棒恰好开始运动，此后磁感应强度保持不变，并测得棒ab开始运动到最大速度的过程中，流过电阻R的电量为q。

已知棒ab、物体A质量均为m，重力加速度为g，不计除R外其余部分的电阻、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。

求：
（1）棒ab刚开始运动的时刻t0；
（2）棒ab运动过程中的最大速度v的大小
（3）棒ab从开始运动到最大速度的过程中电阻R上产生的焦耳热Q
第20题图
21. （15分）如图所示，在xOy 直角坐标系中第二象限存在半径为R 的圆形匀强磁场，磁感应强度大小为1B （未知），磁场边界分别与x 轴和y 轴相切。

y 轴右侧0x L <<（L 未知）范围内存在沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小为E 。

在x L ≥空间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为211.25B B =的匀强磁场，磁场左边界与x 轴交于N 点。

在圆形磁场最低点有一粒子源P ，能沿纸面同时向0y ≥的各个方向均匀发射速度大小为0v 的带正电粒子（不计重力及粒子间的相互作用），粒子电荷量为q 、质量为m ，其中沿y 轴正方向发射的粒子能从()0,R 处沿x 轴正方向射入电场，并恰好打到N 点。

在N 点沿磁场左边界放置高为R
的粒子收集板，打到收集板上的粒子被立即吸收。

已知sin 370.6︒=，cos370.8︒=。

求：
（1）圆形匀强磁场的磁感应强度大小1B ；
（2）打到收集板左侧和右侧的粒子数各占发射的总粒子数的比值；
（3）若撤去收集板，粒子最终离开电磁场的y 轴坐标区间。

——★ 参*考*答*案 ★——
一、选择题I(本题共13小题，每小题3分，共39分。

每小题列出的四个备选项中只有一个是 符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
符合题目要求的。

全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
17．（8分） （1）D （2 0.15~0.16 18.（8分） (1). R 1 (2). ② (3) 1.46- 1.50 0.382--0.388 四、计算题（本题共3小题，19题12分，20题12分，21题15分，共39分）
19．（12分）解：（1）由题意，探险者在A 点的重力势能为mgh E P = ………2分 代入数据得 3300P E J = ………2分 （2）探险者在A 到B 的过程中机械能守恒 所以mgh mv =22
1
………2分 代入数据得 s m s m gh v /10/51022=⨯⨯==
………2分
（3）
在B 点进行受力分析得r
v m m g F 2
=-………2分 代入数据得 F=1200N ………2分 20．（12分）（1）B o IL=T=mg
（1分）I R
ε
=
（1分）
00B B
S Ld t t ε∆==∆
（1分） 联立可得2200B L d
t mgR
= （1分） （2）根据受力分析可知，当ab 棒运动速度最大时，则有220B L v
mg F R
== （2分） 解得22
0mgR
v B L =
（2分）
（3）设ab 棒滑行达到最大速度的过程中通过的距离为x ，则0
B Lvt E
q It t R R
==
=
又
x=vt计算得出
qR
x
B L
=（2分）
根据能量守恒定律得2
1
2
2
mgx m Q
=+
（）v（1分）解得
322
44
00
mgqR m g R
Q
B L B L
=-（1分）
21.（15分）（1）由题意可知，粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为
1
r R
=
根据洛伦兹力提供向心力
2
01
1
B m
v
qv
r
=解得磁感应强度0
1
mv
B
qR
=
（2）粒子运动的轨迹如图甲所示，从(0,)R处沿水平方向射入电场的粒子恰好打到N点，收集板高度MN R
=，所以从(0,2)R处沿水平方向射入电场的粒子恰好打到M点。

打到收集板左侧粒子占发射的总粒子数的比值
1
90
100%50%
180
η
︒
=⨯=
︒
如图乙所示，根据几何关系可知，电场中轨迹为虚线间的粒子无法打到收集板右侧，设无法打到收集板右侧的粒子的发射方向与y轴正方向的夹角为θ，进入2B磁场的速度为v，与水平方向的夹角为α，
在2B 磁场中轨迹半径为2r ，则0
cos v v α
=
根据洛伦兹力提供向心力有2
22
v qvB m r =
又211.25B B = 解得245cos R
r α
=
粒子进入2B 磁场和离开2B 磁场两点间的距离为22cos 1.6d r R α==，为定值 如图乙所示 1.60.6NA L R R R =-= 在1B 磁场中有()
11
sin NA r R L r θ--=
解得37θ=︒
故打到收集板右侧的粒子占总粒子数的比值为29037100%29.4%180η︒-︒
=
⨯=︒
（3）撤去收集板后，粒子的运动轨迹如图丙所示，粒子经过2B 磁场重新回到电场后的运动可以看做第一次在电场中运动的延续，由于水平速度不变，在电场中的运动时间不变，故竖直位移增加为原来的3倍，即3R ，由几何关系可知，从圆形磁场顶端飞出的粒子，最终离开电磁场的纵坐标12 1.630.4y R R R R R =-+-=-
故所有粒子最终离开电磁场的y 轴坐标区间为[]2.4,0.4R R --。

（注意：以上各步用其他方法解题的，只要合理，得同样的分）
（第21题解答图乙）。