山东省德州市2019-2020学年高二上学期期末物理试题（解析版）.docx

1、2019-2020学年第一学期学业质量检测高二物理试题一、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.如图所示，某同学斜向上抛出一小石块，忽略空气阻力下列关于小石块在空中运动的过程中，加速度a随时间t变化的图像正确的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】因为忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其加速度为g，保持不变，故B正确，ACD错误；故选B2.“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目。某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运

2、动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S路”图示位置处减速行驶时（）A. 两名学员具有相同的线速度B. 两名学员具有相同的角速度C. 汽车受到的摩擦力与速度方向相反D. 在副驾驶上的学员受到汽车的作用力较大【答案】B【解析】【详解】AB两名学员绕同一点做圆周运动，则他们角速度相等，两名学员离圆心的距离不相等，据v=r，所以他们的线速度大小不相同，故A错误，B正确；C摩擦力的一部分分力提供汽车圆周运动所需向心力，摩擦力的另一部分分力与速度方向反向，所以摩擦力方向不与速度方向相反，故C错误；D学员质量未知，无法比较他们的受到汽车的作用力大小，故D错误。故选B。3.质量为2kg的质点在x

3、Oy平面上做曲线运动。x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，则下列说法正确的是（）A. 质点的初速度为3m/sB. 质点所受的合外力为5N，做匀变速曲线运动C. 1s末质点x方向和y方向速度大小相等D. 2s内质点的位移大小为16m【答案】C【解析】【详解】A由x方向的速度图象可知，质点x轴方向初速度为：vx=3m/s，y轴方向初速度为： 质点的初速度为： 故A错误；Bx方向上做匀加速直线运动，由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为： 受力F=ma=2Ny方向做匀速直线运动，没有加速度，显然质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上，质点做匀变速曲线运动，故B错误；C1 s末质点在x

4、方向的速度大小是4m/s，y方向的速度为4m/s，两者速度大小相等，方向不同，故C正确；D2 s内水平方向上位移大小为： 竖直方向上位移大小为：y=8m合位移大小为：故D错误。故选C。4.下列图片源于教科书。关于它们情景的说法中正确的是（）A. 图甲是磁电式电流表的内部结构图，里面的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，因为铝框中能产生感应电流，磁场对该感应电流的安培力使指针偏转B. 图乙是动圈式扬声器的结构示意图，当随声音变化的电流通过线圈，在安培力作用下线圈发生振动，从而带动纸盆振动发出声音，这样的扬声器不能当话筒使用C. 图丙是电子感应加速器中的俯视图，图中电子的运动方向为逆时针，为使

5、电子沿轨道运动，轨道中的磁场方向应垂直纸面向内D. 图丁是两根空心铝管，左管完好，右管右侧开有竖直裂缝，现让一块磁性很强的小磁铁依次从两管上方静止释放，小磁铁在左侧铝管中受到阻碍而缓慢下落，在右侧铝管中比左侧铝管中下落的快【答案】D【解析】【详解】A磁电式电流表里面的线圈常常用铝框做骨架，因为铝框在磁场中转动时能产生阻尼，让线圈快速稳定下来，故A错误；B电流通过线圈，在安培力作用下线圈发生振动，从而带动纸盆振动发出声音；动圈式扬声器也可以当话筒使用，声音使纸盆振动，带动线圈切割磁感线，从而产生感应电流，故B错误；C电子逆时针运动，洛伦兹力提供向心力，根据左手定则可知，磁场方向为垂直纸面向外，故

6、C错误；D左管没有裂缝，存在涡流，从而阻碍小磁铁的下落，而右管有裂缝，涡流仍旧存在，只不过没有完好时那么大，所以在右侧铝管中比左侧铝管中下落的快，故D正确。故选D。5.带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点，在匀强磁场中摆动，不计空气阻力，当小球每次通过最低点时（）A. 摆球受到的磁场力相同B. 摆球的动能相同C. 摆球的速度相同D. 摆球所受丝线拉力相等【答案】B【解析】【详解】A由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，则受到的磁场力不同，故A错误；BC由题意可知，拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从左右两侧向最低点运动且两次经过最低点

7、时的动能相同，小球的速度大小相同，但是方向不同，故B正确，C错误；D由B选项可知，速度大小相等，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则根据牛顿第二定律可知，拉力的大小不同，故D错误。故选B。6.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感生电流方向是（）A. aGbB 先aGb，后bGaC. bGaD. 先bGa，后aGb【答案】D【解析】【详解】当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时，穿过线圈的磁通量向下，且先增加后减小，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，故感应电流的磁场先向上后向下，故感应电流先逆时

8、针后顺时针（俯视），即先bGa，后aGb，故ABC错误，D正确。故选D。7.某校创新基地研究小组模仿风速仪原理制作了一个风力发电的简易装置，内部结构示意图 如图所示，在风力作用下，用塑料杯制作的风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁体下方的线圈与电流表相连，不考虑摩擦阻力，则A. 风速增大，转速增大，输出电流一定增大B. 若风力恒定，磁体转速将不断增大，最终电流表有被烧坏的危险C. 输出为交变电流，频率为永磁体转动频率的两倍D. 若永磁体转动方向相反，电流表将不会有读数【答案】A【解析】【详解】A风速增大，转速增大，线圈中的磁通量变化增大，产生的感应电流增大，输出电 流增大，故A正确；B若风力恒定，

9、磁体转速将不断增大，产生的感应电流增大，磁铁受到线圈 的作用力也增大，当风力与磁铁受到线圈的作用力相等时，磁体转速达到最大，不会烧坏电流 表，故B错误；C线圈中的磁通量在不断变化，输出为交变电流，频率应为永磁体转动频率相同， 故C错误；D若永磁体转动方向相反，线圈中磁通量也会变化，会产生感应电流，电流表会有读 数，故D错误。8.如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大。将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成如图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从

10、而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时，下列说法中正确的是（）A. R1中的电流大于R2中的电流B. R1导体右表面电势高于左表面电势C. R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压D. 对于R1导体，仅增大厚度时，霍尔电压将增大【答案】C【解析】【详解】A电阻，设正方形金属导体边长为a，厚度为b，则则R1=R2在两导体上加上相同电压，则R1中的电流等于R2中的电流，故A错误；B电子在磁场中受到洛伦兹力作用，根据左手定则可知，向右表面偏转，故R1导体右表面电势低于左表面电势，故B错误；C根据电场力与洛伦兹力平衡，则有解得：则有R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压，故C正确；D据欧

11、姆定律可得：据C项可得，霍尔电压仅增大厚度时，电压不变时，霍尔电压不变，故D错误；故选C。9.2019年NASA发现距地球31光年“超级地球”GJ357d。质量约为地球质量的6倍，半径约为地球的2倍，绕母星公转一周的时间为55.7天。若已知地球的第一宇宙速度v0，则根据以上信息可以算出“超级地球”的（）A. 密度B. 第一宇宙速度C. 母星的质量D. 公转的角速度【答案】BD【解析】【详解】A题干信息只是提供的“超级地球”与地球之间的参数比值，地球的半径、质量未知，无法求出“超级地球”密度，故A错误；B“超级地球”的第一宇宙速度已知质量约为地球质量的6倍，半径约为地球的2倍，地球的第一宇宙速度

12、为v0，则“超级地球”的第一宇宙速度v=v0故B正确；C根据 母星的质量“超级地球”的轨道半径未知，无法求出母星的质量，故C错误；D根据周期和角速度的关系，已知“超级地球”绕母星的周期，可以求出公转角速度，故D正确。故选BD。10.中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法正确的是（）A. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近B. 地磁场磁感线是“有头有尾”的，由地磁北极射出，终止于地磁南极C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D. 地磁场对射向地球

13、赤道的带负电宇宙射线有向西的作用力【答案】AD【解析】【详解】A地球好比条形磁铁，外部和内部均存在磁场，地磁南极在地理北极的附近，故A正确；B磁感线是闭合的曲线，地磁场的磁感线从地磁北极射出地面，从地磁南极射入地面，组成闭合曲线，故B错误；C由图可知，地球北半球的磁场有向下分量，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误；D地球赤道平面处地磁场的方向向北，射向地球赤道的带负电的宇宙射线受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，其所受洛伦兹力方向向西，故D正确。故选AD。11.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动

14、，线圈的两端与滑动变阻器R连接，当R=10时，交流电压表示数为10V。图乙是穿过矩形线圈的磁通量随时间t变化的图象，线圈电阻不能忽略，下列说法正确的是（）A. 0.02s时，R两端的电压瞬时值为零B. 电阻R上的电功率为10WC. R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100t（V）D. 当滑动变阻器触头向下滑动时，电压表示数变小【答案】BC【解析】【详解】A0.02s时穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，此时R两端的电压瞬时值不为零，故A错误；B电压表的读数为R两端的电压，电阻R上的电功率故B正确；C根据乙图可知，线圈从平行于磁场方向开始转动，故R两端的电压u随

15、时间t变化的关系为余弦函数，R两端电压的最大值Um=U=10V角速度所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100t（V）故C正确；D当滑动变阻器触头向下滑动时，R增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，电压表示数增大，故D错误。故选BC。12.一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动的轻杆，另一端与一小球相连，如图甲所示。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度 vx 随时间 t 的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，下列说法中正确的是A. t1 时刻小球通过最高点，t3 时刻小球通过最低点B. t2时刻小球通过最高点，t

16、3时刻小球通过最低点C. v1 大小一定小于 v2 大小，图乙中 S1 和S 2 的面积一定相等D. v1 大小可能等于 v2 大小，图乙中S 1 和S 2 的面积可能不等【答案】AC【解析】【详解】AB由对称性可知，在最高点左右两侧对称位置，小球沿水平方向分速度相同，那 么在小球达到最高点时，其前后对称时刻的小球的水平分速度相等且最高点时刻水平分速度为 正，在图乙中t1时刻满足要求，所以t1时刻小球通过最高点，同理t3时刻小球通过最低点。故 A正确B错误；CD从t2到t3，小球重力做正功，一直在加速，在最低点时，速度最大，沿水平 方向分速度也最大，即v2v1，另外根据对运动过程分析可得S1和

17、S2分别代表从最低点到最左 边点以及从最左边点到最高点的水平位移大小，它们对称相等，因此S1和S2的面积相等，故C 正确D错误。二、非选择题：本题共6小题，共60分。13.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系“实验中(1)实验时需要的仪器为图中的_(填选项字母)(2)某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻(阻值较小)，为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开_(填选项前的字母)A.导线A B.导线B C.开关C D.导线D【答案】 (1). ADF (2). A【解析】【详解】（1）1“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，需要器材是学生电源，提供低

18、压交流电，同时还需要交流电压表来测量电压及可拆变压器和导线，结合题目给定的器材，图A是变压器，B是直流电源，C是条形磁铁，D学生电源，提供低压交流电，E是电压表，F是多用电表，用来测交流电流和电压，结合器材需求和题干。故选ADF；（2）2实验结束时，应先把电表从电路中断开，否则在断开开关瞬间会产生大电压烧毁电表，故应先断开导线A，故A正确，BCD错误；故选A。14.某同学设计了一个研究平抛运动实验。实验装置示意图如图甲所示，A是一块水平木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中P0P0、P1P1），槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在平面硬板B上。实验时依次将B板竖直插入A板的各插槽中

19、，每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，O点为硬板B插入P0P0时。小球打下的痕迹点。以O为原点，水平和竖直方向为x、y轴方向，建立坐标系，如图乙所示。(1)实验前应对斜轨道反复调节，直到_，每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放，是为了保证小球每次做平抛运动的_相同；(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了_；(3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹_。【答案】 (1). 斜轨道末端切线水平； (2). 初速度； (3). 保持记录纸上每两点之间的水平距离相同且记录物体在水平方向的运动； (4)

20、. 【解析】【详解】(1)12实验前应对实验装置反复调节，直到斜轨道末端切线水平，保证小球离开轨道后做平抛运动；初速度水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球水平抛出的初速度相同。(2)3平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，槽间距离均为d，每次将B板向内侧平移距离d，是为了保持记录纸上每两点之间的水平距离相同且记录物体在水平方向的运动；(3)4用平滑曲线连点，如图所示：。15.如图所示，两足够长平行金属导轨间的距离L=1m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、

21、内阻r=0.50的直流电源。现把一个质量m=0.050kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰能静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=4。金属导轨电阻不计，取g=10m/s2，已知sin37=0.60，cos37=0.80。求：(1)导体棒受到的安培力大小；(2)导体棒受到的摩擦力大小。【答案】(1)0.5N；(2)0.2N。【解析】【详解】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有： 导体棒受到的安培力：F安=BIL代入数据得：F安=0.5N(2)导体棒所受重力沿导轨向下的分力为：F1=mgsin37据左手定则，安培力方向沿导

22、轨向上，由于F1小于安培力，所以导体棒受沿导轨向下的摩擦力，根据共点力平衡条件得：mgsin37+f=F安解得：f=0.2N16.某游戏设施如图所示，由半圆形APB和直线BC组成的细圆管轨道固定在水平桌面上（圆半径比细管内径大得多），轨道内壁光滑。已知APB部分的半径R=0.4m。弹射装置将一质量m=0.2kg的小球（可视为质点）以水平初速度v0从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道水平抛出，落地点D离C点的水平距离为s=0.8m，桌子的高度h=0.8m，不计空气阻力，取g=10m/s2求：(1)小球水平初速度v0的大小；(2)小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。【答案】(1)2

23、m/s；(2)2N。【解析】【详解】(1)小球离开轨道后做平抛运动，则有： s=v0t得： (2)根据牛顿第二定律得，圆管对小球的水平作用力大小为： 竖直作用力大小为：Fy=mg=2N细圆管对小球的作用力为：17.如图，一质量为m、边长为l的正方形金属线框abcd沿倾角为=30的光滑斜面由静止下滑，依次经过宽度均为l的两匀强磁场区域和，下滑过程中，线框bc边一直与磁场边界平行，且金属线框bc边的初始位置离磁场的上边界的距离为，两磁场的方向均垂直斜面向里，区域的磁感应强度是区域的磁感应强度的2倍。两磁场的间距为L（L未知，但Ll），线框进入磁场时，恰好做匀速运动，从磁场I中穿出后又匀速通过磁场。

24、重力加速度为g，求：(1)在、两磁场中匀速运动时的速度大小的比值；(2)写出L与l的关系式；(3)若斜面底端离磁场下边界的距离为l，求金属线框从静止开始下滑到底端所产生的热量。【答案】(1)1：4；(2)；(3)2mgl。【解析】【详解】(1)金属线框进入磁场和后，均做匀速运动，据平衡条件有 mgsin=F安=BIl线框切割磁感线时，电动势E=Blv线框中的电流联立解得： 所以；(2)金属线框进入磁场前、离开磁场到进入磁场前，都是做匀加速直线运动，加速度为a=gsin由运动学公式联立解得：(3)产生的热量等于克服安培力做功 18.如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场

25、，电场强度为E、场区宽度为L。在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B大小未知，圆形磁场区域半径为r。一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，MON=120，粒子重力可忽略不计，求(1)粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小及粒子从A点出发到从N点离开磁场所经历的时间；(3)若粒子在离开磁场前某时刻，磁感应强度方向不变，大小突然变为B，此后粒子恰好被束缚在磁场中，则B的最小值为多少？【答案】(1)；(2)；(3)。【解析】【详解】(1)设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理有： 解得： (2)粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动，设其半径为R，因洛伦兹力提供向心力所以有：由几何关系得： 所以设粒子在电场中加速的时间为t1，在磁场中偏转的时间t2，则粒子在电场中运动的时间粒子在磁场中做匀速圆周运动，其周期为由于MON=120，所以MON=60，故粒子在磁场中运动时间 所以粒子从A点出发到从N点离开磁场所用经历的时间： (3)如图所示，当粒子运动到轨迹与OO连线交点处，改变磁场大小时，恰好被束缚在磁场中，粒子运动的半径最大，即B对应最小值，由几何关系得，此时半径：据洛伦兹力充当向心力有：所以