浙江省金华市金华十校2020-2021学年高二上学期期末调研考试物理试题 Word版含答案

金华十校2020—2021学年第一学期期末调研考试高二物理试题卷考生须知：1．本卷共4大题，18小题，满分为100分，考试时间为90分钟．2．请把试题答案填写在答题卷上，答案写在试题卷上不给分．3．本卷中除题中特别给出外，均取2g 进行计算．10m/s一、选择题I（本题共8小题，每小题4分，共32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．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．关于物理学发展过程中的认识，下列说法正确的是（）A．奥斯特发现了电磁感应现象B．法拉第创造性地用“场线”形象地描述“场”C．根据麦克斯韦电磁场理论，磁场变化时会在空间激发一种变化的电场D．多普勒发现波源与观察者存在相对运动时，接收到的波的频率会发生变化2．关于受迫振动，下列说法正确的是（）A．为了防止桥梁发生共振而坍塌，部队要齐步通过桥梁B．鼓手随音乐敲击鼓面时鼓面的振动是自由振动C．洗衣机工作时机壳的振动频率等于其固有频率D．唱歌时胸腔共鸣是由于声带振动激起空气柱振动传到胸腔引起的共振3．如图所示为一款国内外流行的儿童磁性玩具巴克球．借助巴克球的磁场特性，可以组合出众多的造型．下列关于巴克球的磁场特性说法正确的是（）A．巴克球是一种磁单极子，其磁场从球心向四周辐射B．巴克球的球心是磁体的N极，球面是磁体的S极C．巴克球的球心是磁体的S极，球面是磁体的N极D ．巴克球周围的磁场类似于地磁场，磁体的N S 、极在球体的两端4．一条较长的软绳，用手握住一端拉平后，连续向上、向下抖动长绳，可以看到一列横波的产生和传播的情境，如图所示．绳上有四个标记点A B C D 、、、，在波传播的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．标记点A 此时的速度方向竖直向下B ．标记点B 和标记点C 之间的距离等于半个波长C ．标记点D 此时的加速度方向竖直向下 D ．再过半个周期，标记点A 运动到标记点B C 、之间5．利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B 垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I C D ，、两侧面会形成电势差CD U ，下列说法中正确的是（ ）A ．电势差CD U 仅与材料有关B ．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差0CD UC ．仅增大磁感应强度时，电势差CD U 变小D ．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平6．在同一片水面上有一个波源S 及挡板，挡板上有两个小孔1S 和212S S S ，、到波源S 的距离相等．实线和虚线分别表示其上下振动时产生的波峰和波谷，某时刻的波形图如图所示．A 点和D 点为两实线的交点，B 点为两虚线的交点，C 点为AB 中点，则下列说法中正确的是（ ）A ．经过小孔后，波的传播速度要变大B ．若挡住小孔1S ，则波在挡板后面区域的传播范围将减少一半C ．AD 、两点为振动加强点，B 点为振动减弱点D ．C 点为振动加强点，此时刻处于平衡位置7．如图所示，小灯泡与线圈并联，用传感器测量小灯泡所在支路的电流，在0t =时刻闭合开关，经过一段时间后，在1t t =时刻断开开关，计算机上显示小灯泡中电流随时间变化的图象如图所示，图中12I I <．下列说法正确的是（ ）A ．开关闭合瞬间，线圈中的电流为零，之后保持不变B ．开关断开后瞬间，灯泡中电流大小不变，方向与原来相反C ．开关断开后瞬间，灯泡中的电流大小与线圈相同D ．线圈电阻等于灯泡电阻8．启辉器是一个用来预热日光灯灯丝，并提高灯管两端电压，以点亮灯管的自动开关．图中的氖管是它的重要组成部分，当氖管两端的电压超过220V ，管内气体就会发出辉光．现将一电压变化规律为311sin314(V)u t =的交流电源接在氖管两端，则在1s 内氖管发光的时间为（ ）A ．0.5SB ．0.6SC ．0.7SD ．0.8S二、选择题Ⅱ（本题共5小题，每小题4分，共20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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1235:1R R R 、、，为三只阻值均为10Ω的电阻，C 为电容器，L 为电阻可以忽略的线圈，输入端接入如图乙所示的交变电压．以下说法中正确的是（ ）A ．通过1R 的电流最大值为2AB ．通过2R 的电流始为C ．电阻3R 的电功率小于20WD ．副线圈输出电压的瞬时值表达式为20sin50(V)u t π=10．如图所示，质量为m ，长为L 的铜棒ab ，用长度也为L 的两根轻导线将铜棒ab 水平悬挂在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B ．铜棒未通电时，轻导线沿竖直方向；通入电流后，铜棒向外偏转，轻导线与竖直方向的最大偏角为θ，此过程中通过ab 棒的电流恒定，则（ ）A ．棒中电流的方向为a b →B ．棒中电流的大小为tan mg BL θ C ．棒中电流的大小为(1cos )sin mg BL θθ- D ．若只增大轻导线的长度，则θ角变大 11．如图，纸面内存在磁感应强度大小为0B ，方向垂直纸面向外的匀强磁场，将两根互相垂直的长直绝缘导线12L L 、放入磁场中，刚好位于圆的两条直径位置上．1L 中的电流方向向左，2L 中的电流方向向上．圆周上有a b 、两点，恰好关于2L 对称．已知a b 、两点的磁感应强度大小分别为03B 和02B ，方向垂直于纸面向外．则（ ）A ．流经1L 的电流产生的磁场在a 点的磁感应强度大小为012B B ．流经1L 的电流产生的磁场在b 点的磁感应强度大小为0712B C ．流经2L 的电流产生的磁场在a 点的磁感应强度大小为012B D ．流经2L 的电流产生的磁场在b 点的磁感应强度大小为0712B 12．如图，光滑平面内存在方向垂直平面向外的单边界磁场，其磁感应强度变化规律满足0(0)B B kt k =+>，正方形线框固定在虚线位置ABCD '''处时（AC '与磁场边界重合），线框中的电流为i ；现令磁感应强度恒为0B ，并让线框绕A 点在平面内以某一角速度ω匀速转动，则下列说法正确的是（ ）A ．线框固定在虚线位置时，电流方向沿逆时针方向，且电流大小恒定B ．现令磁感应强度恒为0B ，在线框从实线位置沿逆时针方向匀速转到虚线位置的过程中，电流方向沿顺时针方向，且电流大小变化C ．现令磁感应强度恒为0B ，在线框从实线位置沿逆时针方向匀速转到虚线位置瞬间，若电流大小也为i ，则角速度0k B ω=D ．现令磁感应强度恒为0B ，在线框从实线位置沿逆时针方向匀速转到虚线位置瞬间，若电流大小也为i ，则角速度02k B ω= 13．如图所示，甲图为0s t =时某一列沿x 轴正方向传播的横波的图象，乙图为该波传播方向上某一质点的振动图象，下列说法正确的是A ．这列波传播的速度是1m /sB ．乙图描述的质点在0s t =时位移为12A C ．乙图描述质点的平衡位置可能在0.25m x =处D ．平衡位置在 1.25m x =处的质点在1s t =时经过2y A =处并向y 轴负方向运动 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）14．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验中：（1）下列器材在实验中必须用到的有（____）A ．干电池B ．变压器C ．变阻器D ．多用电表（2）如图所示，电源输出端与变压器原线圈的连接方式正确的是_______（选填“甲”或“乙）．（3）为了确保实验的安全，下列做法正确的是_____A ．为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12VB．连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源C．因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱D．为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测（4）变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得的电压分别为8.0V和3.6V，据此可知电压比与匝数比不相等，主要原因是_______．15．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：（1）用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，摆球直径D为_____mm；用秒表测得单摆完成30次全振动的时间如图乙所示，则读数为_____s；（2）关于该实验的操作，以下说法正确的是_____A．选用密度较大的金属球有利于减小实验误差B．应选用不可伸长的细线作为摆线C．应把摆线置于水平桌面上测量摆长D．应在摆球摆到最大位移处开始计时T l-图象，就可以求出当地的重力加速度．理（3）若某同学测出多组单摆的摆长l和振动周期T，作出2T l-图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示，造成图象不过坐标论上2原点的原因可能是_______．（4）若在该实验中测得g值偏大，可能是因为_______A．小球在水平面内做圆周运动，形成了圆锥摆B ．计算摆长时，只考虑了摆线长，忽略了小球半径C ．测量周期时，把n 次全振动误记为(1)n -次全振动，致使周期偏大D ．测量周期时，把n 次全振动误记为(1)n +次全振动，致使周期偏小四、计算题（本题共3小题，16题7分，17题11分，18题12分，共30分）16．（7分）如图甲所示，摆球在竖直平面内做简谐运动．通过力传感器测量摆线拉力,F F 的大小随时间t变化规律如图乙所示，摆球经过最低点时的速度大小/s v =，忽略空气阻力，取2210m /s g g π=≈，，求：（1）单摆的摆长L ；（2）摆球的质量m ；（3）摆线拉力的最小值．17．（11分）相距2m L =的两平行企属导轨MN PQ 、固定在水平面上，两导轨左端连接阻值3R =Ω的电阻．导轨所在处的空间分布一系列磁场区域，如图甲所示，每个磁场区的宽度和相邻磁场区的间距均为1.5m d =，每个磁场区内的磁场均为匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面，磁感应强度从左到右依次记为123B B B 、、、……、1,n B B 随时间变化的图象如图乙所示，其它磁场不随时间变化，规定磁场方向竖直向下为正方向．一质量0.5kg m =、阻值3r =Ω、长为2m 的导体棒垂直放置于导轨最左端，在垂直于导体棒的水平拉力105N F =作用下，从静止开始向右运动，经过0.2s t =恰好离开1B 磁场区的右边界，此时导体棒的速度110m /s v =，此时撒去拉力，导体棒继续向右运动．已知在无磁场区导体棒与导轨之间的动摩擦因数0.4μ=，有磁场区导轨光滑，导体棒在磁场区内的运动均为匀速运动（1B 磁场区除外），最终穿过n B 磁场区后停下．不计导轨电阻，210m /s g =．求：（1）当导体棒在1B 磁场区运动的速度为6m /s 时，导体棒的加速度a ；（2）4B 磁场区磁感应强度的大小；（3）从导体棒开始运动到最终停下的整个过程中，电阻R 产生的焦耳热Q ．18．（12分）如图所示，在 xoy 平面内的AB CD 、之间的区域有水平向右的匀强间的电场，AB CD 、之间的电势差5110V U =⨯，在CD 的右侧有一与CD 和x 轴相切的圆形有界匀强磁场，切点分别为P 点和M 点，磁感应强度00.1T B =，方向垂直xoy 平面向外；在x 轴下方足够大的空间内存在垂直xoy 平面向里的匀强磁场，磁感应强度为1B ；在x 轴下方距离为a 处平行x 轴放置存在垂直一长为L 的一探测板，O '为板的中点，且在M 点的正下方．在y 轴上过原点放置一能均匀发射粒子的直线粒子发射源，其长度恰好等于圆形磁场的直径，发射源产生的粒子质量和电荷量均相同，初速度可视为零，经过电场加速后进入圆形磁场，偏转后全部从M 点进入下方磁场区域．已知粒子质量258.010kg m -=⨯，电荷量151.610C q -=⨯，不计粒子重力和粒子间的相互作用．（1）求圆形磁场区域的半径R ；（2）若10.1m 0.1T 0.4m a B L ===，，，求粒子打到探测板区域的长度；（3）若10.1m 0.4m a L B ==，，大小可以调节．调节1B 的大小，可以使粒子恰好打满整块探测板，求此时1B 的大小及打中探测板的粒子数占发射总粒子数的比例．高二物理参考答案一、选择题I （本题共8小题，每小题4分，共32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）二、选择题Ⅱ（本题共5小题，每小题4分，共20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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）14．（1）BD （2）乙（3）D （4）不是理想变压器（线圈有电阻会发热、铁芯内存在涡流、有漏磁等）答对一项即可15．（1）15.7或15.8；111.4（2）AB （3）实验测得的摆长偏小（未计摆球半径等，说法合理的都给分）（4）AD四、计算题（本题共3小题，16题7分，17题11分，18题12分，共30分）16．解：（1）由乙图可知单摆周期为2s T =由单摆周期公式2T =（1分） 解得1m L =（1分）（2）当拉力最大时，即 1.02F N =，摆球处在最低点 由牛顿第二定律2v F mg m L-=（1分） 解得：0.1kg m =（1分）（3）从最低点到最高点：21(1cos )02mgL mv θ--=-（2分） 解得：cos 0.99θ=最高点：cos 0.99F mg N θ'==（1分）17．解：（1）导体棒在1B 磁场区运动过程中，根据牛顿第二定律：1F B IL ma -=（1分） 又：1,E I E B Lv R r==+（1分） 解得：282m /s a =（1分）（2）导体棒在无磁场区匀减速：224123v v g d μ=-⋅（1分）解得：48/s v m =导体棒在4B 磁场区匀速运动时，电路中没有感应电流，回路的磁通量不变，有：414B B Lv t Ld t t ''=（1分） 解得：1443.75B d B T tv ==（1分） （3）导体棒在1B 磁场区运动过程：211102Fd Q mv -=-（1分）解得：1132.5J Q =导体棒在无磁场区运动的总时间为：1 2.5s v t gμ==（1分） 导体棒在无磁场区的电流为：110()B Ld I A t R r ==+（1分） 导体棒在无磁场区运动时电阻R 产生的焦耳热为：22()1500J Q I R r t =+=（1分）所以电阻R 产生的热量()121816.25J 2Q Q Q =+=（1分） 18．（1）粒子在电场中加速：212qU mv =（1分） 进入圆形磁场，圆周运动的半径恰好等于圆形磁场的半径20mv B qv R =（1分） 解得：0.1m R =（1分）（2）粒子进入x 轴下方磁场，0.1m R a ==如图沿x 轴负方向打出的粒子垂直打在探测板上（1分） 沿y 轴负方向打出的粒子恰好与探测板相切（1分）因此：粒子打到探测板区域的长度20.2m l R ==（1分）（3）当沿x 轴负方向打出的粒子甲刚好打在探测板的最左端时：()222112L R R a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，解得：10.25m R =（1分） 刚好与探测板最右端相切的粒子乙：()222222L R R a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭解得：20.25m R =（1分） 22cos 0.6R a R θ-== 12R R =，所以根据：211mv B qv R =（1分） 解得：10.04B T =（1分）对粒子乙：在圆形磁场中运动过程如图1cos 0.04m y R R θ=-=（1分） 所以1280%2R y Rη-==（1分）。