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浙江省杭州市西湖高级中学2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题+Word版含答案【KS5U+高考】
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这是一份浙江省杭州市西湖高级中学2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题+Word版含答案【KS5U+高考】，共11页。试卷主要包含了以下关于物理知识说法正确的有等内容，欢迎下载使用。
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.以下关于物理知识说法正确的有（ ）
A.信鸽停在单根高压线上休息时会被电死
B.电流周围存在磁场是法拉第发现的
C.牛顿认为力是改变运动状态的原因
D.伽利略认为重的物体下落的比轻的物体快
2.在下列器材中，测量的物理量不是国际单位制的基本量的是（ ）
A B C D
3.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角作用下，物块也恰好做匀速直线运动．则物块与桌面间的动摩擦因数为 ( )
A． B. C. D.
4.如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为7 cm，图乙中斜挎包的宽度约
为21 cm，在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，
下列措施正确的是 ( )
A．随意挂在一个钩子上
B．使背包带跨过两个挂钩
C．使背包带跨过三个挂钩
D．使背包带跨过四个挂钩
5．A、B两物体沿同一直线运动，运动过程中的x－t图象如图所示，下列说法正确的是 ( )
A．0～6 s内某时刻两物体的速度大小相等
B．0～6 s内B物体的速度逐渐减小
C．0～5 s内两物体的平均速度相同
D．4 s时A物体运动方向发生改变
6．某同学探究电流之间作用力关系，按如图所示方式连接电路，导线绕在一光滑绝缘圆管的外侧，A为圆管中轴线EF上的某点，闭合开关S，则 ( )
A．小磁针在A点N极指向E
B．线圈因受到安培力而相互吸引
线圈之间不存在相互作用力
D．调换电源的正负极，线圈相互排斥
7．如图，喷雾器可以喷出质量和电荷量都不尽相同的带负电油滴．假设油滴以相同的水平速度射入接有恒定电压的两水平正对金属板之间，有的沿水平直线①飞出，有的沿曲线②从板边缘飞出，有的沿曲线③运动到板的中点上．不计空气阻力及油滴间的相互作用，则 ( )
A．沿直线①运动的所有油滴质量都相等
B．沿直线①运动的所有油滴电荷量都相等
C．沿曲线②、③运动的油滴，运动时间之比为1∶2
D．沿曲线②、③运动的油滴，加速度大小之比为1∶4
8.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素，如图所示，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计的指针变化，作出平行板电容器的电容变小的结论，其依据是 ( )
A．两极板间的电压不变，静电计指针张角变大
B．两极板间的电压不变，静电计指针张角变小
C．极板上的电量几乎不变，静电计指针张角变小
D．极板上的电量几乎不变，静电计指针张角变大
9．某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星(即卫星相对于地面静止)，则此卫星的( )
A．角速度大于月球绕地球运行的角速度
B．向心加速度大于地面的重力加速度
C．线速度大于第一宇宙速度
D．周期小于同步卫星的周期
10.如图所示电路，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为( )
A．两电表示数都增大 B．电压表示数增大，电流表示数减少
C．两电表示数都减少 D．电压表示数减少，电流表示数增大
11.如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷。已知d点处的场强为零，静电力常量为k，则( )
A．圆环可能带正电
B．c点的场强为
C．b点场强为
D．圆环在d点产生的场强大小为
12．如图所示，是磁流体发电机示意图．平行金属板a、b之间有一个很强的匀强磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量等量正、负离子)垂直于磁场的方向喷入磁场，a、b两板间便产生电压．如果把a、b板与用电器相连接，a、b板就是等效直流电源的两个电极．若磁场的磁感应强度为B，每个离子的电荷量大小为q、速度为v，a、b两板间距为d，两板间等离子体的等效电阻为r，用电器电阻为R.稳定时，下列判断正确的是( )
A．图中a板是电源的正极
B．电源的电动势为Bvq
C．用电器中电流为eq \f(Bvq,R＋r)
D．用电器两端的电压为eq \f(R,R＋r)Bvd
13．一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用。若重力势能增加5 J，机械能增加1.5 J，电场力做功2 J，则小球( )
A．重力做功为5 J
B．电势能增加2 J
C．空气阻力做功1.5 J
D．动能减少3.5 J
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至少有一个是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分。）
14．教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路图如图所示．理想交流电流表和理想交流电压表的读数分别为I、U，R消耗的功率为P.若将发电机线圈的匝数变为原来的2倍，其他条件均不变，下列说法正确的是 ( )
A．R消耗的功率变为2P
B．电压表的读数为4U
C．电流表的读数为2I
D．通过R的交变电流频率不变
15．一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么下列选项正确的是( )
A．第1 s内线圈中感应电流的大小逐渐增加
B．第2 s内线圈中感应电流的大小恒定
C．第3 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向
D．第4 s内线圈中感应电流的方向为逆时针方向
16.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则( )
A．t=0.01 s时线框平面与中性面重合
B．t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零
C．线框产生的交变电动势有效值为220 V
D．线框产生的交变电动势的频率为50 Hz
非选择题（本题共6小题，共 55分）
（7分）比较以下两个实验：甲“探究小车速度随时间变化的规律”，乙(用橡皮筋)“探究做功与物体速度变化的关系”．
(1)都需要用到的器材有_____(多选).
(2)关于实验条件的控制，正确的说法是________．
A．甲实验需要平衡摩擦，乙实验不需要平衡摩擦
B．甲实验不需要平衡摩擦，乙实验需要平衡摩擦
C．甲、乙两实验都需要平衡摩擦
D．甲、乙两实验都不需要平衡摩擦
(3)以下纸带是在某个实验中得到的(单位：cm)，交流电的频率为50 Hz，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，打下计数点3时纸带的速度是____ m/s(结果保留两位有效数字)，这条纸带是在实验_____(填“甲”或“乙”)中得到的．
18．(7分)在伏安法测电阻的实验中，实验室备有下列器材：
A．待测电阻Rx，阻值约为4 Ω
B．电压表V1，量程为0～3 V，内阻约为2 kΩ
C．电压表V2，量程为0～15 V，内阻约为10 kΩ
D．电流表A1，量程为0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω
E．电流表A2，量程为0～3 A，内组约为0.02 Ω
F．电源：电动势E＝3 V
G．滑动变阻器R1，最大阻值为5 Ω，最大电流为1 A
H．滑动变阻器R2，最大阻值为50 Ω，最大电流为0.2 A
I．开关、导线若干
(1)为了较精确测量电阻阻值，要求电压表与电流表的示数从零开始连续变化且尽可能多的测量数据，除A、F、I以外，还要在上述器材中选出该实验所用器材_______(填器材前面的字母代号)．
(2)在虚线框内画出该实验电路的原理图．
(3)调节滑动变阻器，两表的示数如图所示，可读出电压表的示数是______ V，测得待测电阻Rx的阻值是________(计算结果保留三位有效数字)．本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值较真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．
19.（9分）如图，“嫦娥三号”卫星在登月软着陆过程中，先在离月球表面100m高处静止悬停，然后匀加速下降12s，再匀减速运动下降4s至离月球表面4m高处，速度减小为零。已知月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的六分之一，“嫦娥三号”卫星的总质量为1590kg，喷出燃料质量不计。求上述过程中：
第19题图
（1）卫星运动达到的最大速度；
（2）卫星匀减速运动时的加速度大小；
（3）卫星匀减速运动时发动机的推力大小。
20.（12分）如图所示，竖直平面内的光滑半圆形轨道下端与粗糙水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点．质量m＝1 kg的小滑块(可视为质点)沿水平面向左滑动，经过A点时的速度vA＝4eq \r(3) m/s.已知AB段长为x＝1.6 m，半圆形轨道的半径R＝0.4 m，滑块从C点水平飞出后恰好落到A点，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：
(1)滑块经过C点时半圆形轨道对滑块的支持力大小F；
(2)滑块运动到B点时的速度大小vB；
(3)滑块与水平面间的动摩擦因数μ.
21.（10分）如图甲所示，将两根足够长、间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，左端接一阻值为R的电阻，与导轨垂直的虚线ef右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场，质量为m的金属杆PQ静止在导轨上．现对杆施加一水平向右的恒定拉力，经过时间t杆进入磁场，并开始做匀速直线运动，杆始终与导轨垂直并接触良好，导轨和杆的电阻均不计．
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B；
(2)若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力，杆运动的速度与此后的位移关系图象如图乙所示，求 0～x0与x0～3x0两个过程中电阻R产生的热量之比eq \f(Q1,Q2).
22.（10分）如图所示，在xOy坐标系中有圆柱形匀强磁场区域，其圆心在O′(R,0)，半径为R，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直纸面向里．在y≥R范围内，有方向向左的匀强电场，电场强度为E，有一带正电的微粒平行于x轴射入磁场，微粒在磁场中的偏转半径刚好也是R.已知带电微粒的电荷量为q，质量为m，整个装置处于真空中，不计重力．
(1)求微粒进入磁场的速度大小；
(2)若微粒从坐标原点射入磁场，求微粒从射入磁场到再次经过y轴所用时间；
(3)若微粒从y轴上y＝eq \f(R,2)处射向磁场，求微粒以后运动过程中距y轴的最大距离．
2020学年第一学期高二期末考试
物理试答案
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.C 2．C 3.B 4．D 5.A 6．B 7．D 8. D 9．A 10.B 11.C 12．D 13．D
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至少有一个是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分。）
14．CD 15．BD 16.ACD
非选择题（本题共6小题，共 55分）
17.（7分）答案 (1)AB 2分 (2) B 2分 (3) 0.24 2分 甲 1分
18．(7分) 答案 (1)BDG 2分 (2)见解析图 2分
(3) 1.70 (1.68-1.72) 1分
3.86 (3.80-3.90) 1分
偏小 1分
19.（9分）
（1）（3分）设最大速度为vm，运动总时间为t，运动总位移为x，则
2分
解得：vm=12m/s 1分
（2）（3分）设匀减速运动加速度大小为a，则
2分
解得：a=3m/s2 1分
（3）设推力大小为F，根据牛顿第二定律
F-mg月=ma 2分
解得：F=7420N 1分
（注：若结果正确，其他方法求解同样给分）
20.（12分）
答案 (1)30 N (2)4eq \r(2) m/s (3)0.5
解析 (1)（4分）设滑块从C点飞出时的速度为vC，从C点运动到A点的时间为t
滑块从C点水平飞出后，做平抛运动，在竖直方向有2R＝eq \f(1,2)gt2 1分
在水平方向有x＝vCt 1分
解得vC＝4 m/s
滑块在C点时，由牛顿第二定律有F＋mg＝eq \f(mv\\al(C2,),R) 1分
可得半圆形轨道对滑块的支持力F＝30 N 1分
(2)（4分）滑块从B到C过程， 由动能定理有－mg·2R＝eq \f(1,2)mveq \\al(C2,)－eq \f(1,2)mveq \\al(B2,) 2分
解得vB＝4eq \r(2) m/s 2分
(3)（4分） 滑块从A到B过程，
由动能定理有－μmgx＝eq \f(1,2)mveq \\al(B2,)－eq \f(1,2)mveq \\al(A2,) 2分
解得μ＝0.5 2分
21.（10分） 答案 (1)eq \r(\f(mR,L2t)) (2)eq \f(5,4)
解析 (1)（6分）设拉力大小为F，杆的加速度为a，进入磁场时的速度为v0，
则F＝ma； 1分
杆做匀加速直线运动，则v0＝at， 1分
杆在磁场中做匀速直线运动，则F＝F安＝BIL 1分
I＝eq \f(E,R) 1分
E＝BLv0 1分
联立解得：B＝eq \r(\f(mR,L2t)) 1分
(2)（4分）撤去拉力后，由题图乙可知，
杆在x＝x0处的速度大小为 v＝eq \f(2v0,3)， 1分
由能量关系，在0～x0过程中，电阻R产生的热量Q1＝eq \f(1,2)mveq \\al(02,)－eq \f(1,2)mv2 1分
在x0～3x0过程中，电阻R产生的热量Q2＝eq \f(1,2)mv2 1分
解得 eq \f(Q1,Q2)＝eq \f(5,4). 1分
22.（10分）答案 (1)eq \f(qBR,m) (2)eq \f(πm,2qB)＋eq \r(\f(2mR,qE)) (3)R＋eq \f(qB2R2,8mE)
解析 (1)（3分）微粒射入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得： qvB＝meq \f(v2,R) 1分
解得 v＝eq \f(qBR,m)； 2分
(2)（4分）微粒从原点射入磁场，因在磁场中轨迹半径也为R，所以微粒经eq \f(1,4)圆周后以速度v垂直于电场方向进入电场，微粒在电场中做类平抛运动，轨迹如图甲所示
微粒在磁场中的运动时间为t1＝eq \f(T,4)＝eq \f(1,4)×eq \f(2πR,v)＝eq \f(πm,2qB) 1分
微粒在电场中做类平抛运动，沿电场方向R＝eq \f(1,2)·eq \f(qE,m)teq \\al(22,) 1分
解得t2＝eq \r(\f(2mR,qE)) 1分
微粒再次经过y轴需要的时间为：t＝t1＋t2＝eq \f(πm,2qB)＋eq \r(\f(2mR,qE)) 1分
(3)（3分）微粒从y轴上y＝eq \f(R,2)处射向磁场，微粒运动轨迹如图所示，设微粒在P点射入磁场，入射点为P，轨迹圆心为O2，如图乙所示
在△APO′中∠AO′P＝30°，∠APO′＝60°，连接O2O′，因O2P＝O′P＝R，∠O2PO′＝120°，则∠PO′O2＝30°，两圆相交，关于圆心连线对称，设出射点为Q，由对称知∠O2O′Q＝30°，出射点Q必位于O′点正上方．
由于∠PO2Q＝60°，所以微粒从磁场中出射方向与x轴成θ＝60°.
微粒在电场中沿x轴正方向做初速度为v0x＝vcs θ的匀减速运动，加速度大小为a＝eq \f(qE,m)
在电场中向右运动的最远距离xm＝eq \f(v\\al(0x2,),2a) 1分
由以上三式及v＝eq \f(qBR,m)可解得xm＝eq \f(qB2R2,8mE) 1分
运动过程中距y轴的最远距离为s＝R＋xm＝R＋eq \f(qB2R2,8mE). 1分
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.以下关于物理知识说法正确的有（ ）
A.信鸽停在单根高压线上休息时会被电死
B.电流周围存在磁场是法拉第发现的
C.牛顿认为力是改变运动状态的原因
D.伽利略认为重的物体下落的比轻的物体快
2.在下列器材中，测量的物理量不是国际单位制的基本量的是（ ）
A B C D
3.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角作用下，物块也恰好做匀速直线运动．则物块与桌面间的动摩擦因数为 ( )
A． B. C. D.
4.如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为7 cm，图乙中斜挎包的宽度约
为21 cm，在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，
下列措施正确的是 ( )
A．随意挂在一个钩子上
B．使背包带跨过两个挂钩
C．使背包带跨过三个挂钩
D．使背包带跨过四个挂钩
5．A、B两物体沿同一直线运动，运动过程中的x－t图象如图所示，下列说法正确的是 ( )
A．0～6 s内某时刻两物体的速度大小相等
B．0～6 s内B物体的速度逐渐减小
C．0～5 s内两物体的平均速度相同
D．4 s时A物体运动方向发生改变
6．某同学探究电流之间作用力关系，按如图所示方式连接电路，导线绕在一光滑绝缘圆管的外侧，A为圆管中轴线EF上的某点，闭合开关S，则 ( )
A．小磁针在A点N极指向E
B．线圈因受到安培力而相互吸引
线圈之间不存在相互作用力
D．调换电源的正负极，线圈相互排斥
7．如图，喷雾器可以喷出质量和电荷量都不尽相同的带负电油滴．假设油滴以相同的水平速度射入接有恒定电压的两水平正对金属板之间，有的沿水平直线①飞出，有的沿曲线②从板边缘飞出，有的沿曲线③运动到板的中点上．不计空气阻力及油滴间的相互作用，则 ( )
A．沿直线①运动的所有油滴质量都相等
B．沿直线①运动的所有油滴电荷量都相等
C．沿曲线②、③运动的油滴，运动时间之比为1∶2
D．沿曲线②、③运动的油滴，加速度大小之比为1∶4
8.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素，如图所示，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计的指针变化，作出平行板电容器的电容变小的结论，其依据是 ( )
A．两极板间的电压不变，静电计指针张角变大
B．两极板间的电压不变，静电计指针张角变小
C．极板上的电量几乎不变，静电计指针张角变小
D．极板上的电量几乎不变，静电计指针张角变大
9．某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星(即卫星相对于地面静止)，则此卫星的( )
A．角速度大于月球绕地球运行的角速度
B．向心加速度大于地面的重力加速度
C．线速度大于第一宇宙速度
D．周期小于同步卫星的周期
10.如图所示电路，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为( )
A．两电表示数都增大 B．电压表示数增大，电流表示数减少
C．两电表示数都减少 D．电压表示数减少，电流表示数增大
11.如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷。已知d点处的场强为零，静电力常量为k，则( )
A．圆环可能带正电
B．c点的场强为
C．b点场强为
D．圆环在d点产生的场强大小为
12．如图所示，是磁流体发电机示意图．平行金属板a、b之间有一个很强的匀强磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量等量正、负离子)垂直于磁场的方向喷入磁场，a、b两板间便产生电压．如果把a、b板与用电器相连接，a、b板就是等效直流电源的两个电极．若磁场的磁感应强度为B，每个离子的电荷量大小为q、速度为v，a、b两板间距为d，两板间等离子体的等效电阻为r，用电器电阻为R.稳定时，下列判断正确的是( )
A．图中a板是电源的正极
B．电源的电动势为Bvq
C．用电器中电流为eq \f(Bvq,R＋r)
D．用电器两端的电压为eq \f(R,R＋r)Bvd
13．一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用。若重力势能增加5 J，机械能增加1.5 J，电场力做功2 J，则小球( )
A．重力做功为5 J
B．电势能增加2 J
C．空气阻力做功1.5 J
D．动能减少3.5 J
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至少有一个是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分。）
14．教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路图如图所示．理想交流电流表和理想交流电压表的读数分别为I、U，R消耗的功率为P.若将发电机线圈的匝数变为原来的2倍，其他条件均不变，下列说法正确的是 ( )
A．R消耗的功率变为2P
B．电压表的读数为4U
C．电流表的读数为2I
D．通过R的交变电流频率不变
15．一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么下列选项正确的是( )
A．第1 s内线圈中感应电流的大小逐渐增加
B．第2 s内线圈中感应电流的大小恒定
C．第3 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向
D．第4 s内线圈中感应电流的方向为逆时针方向
16.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则( )
A．t=0.01 s时线框平面与中性面重合
B．t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零
C．线框产生的交变电动势有效值为220 V
D．线框产生的交变电动势的频率为50 Hz
非选择题（本题共6小题，共 55分）
（7分）比较以下两个实验：甲“探究小车速度随时间变化的规律”，乙(用橡皮筋)“探究做功与物体速度变化的关系”．
(1)都需要用到的器材有_____(多选).
(2)关于实验条件的控制，正确的说法是________．
A．甲实验需要平衡摩擦，乙实验不需要平衡摩擦
B．甲实验不需要平衡摩擦，乙实验需要平衡摩擦
C．甲、乙两实验都需要平衡摩擦
D．甲、乙两实验都不需要平衡摩擦
(3)以下纸带是在某个实验中得到的(单位：cm)，交流电的频率为50 Hz，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，打下计数点3时纸带的速度是____ m/s(结果保留两位有效数字)，这条纸带是在实验_____(填“甲”或“乙”)中得到的．
18．(7分)在伏安法测电阻的实验中，实验室备有下列器材：
A．待测电阻Rx，阻值约为4 Ω
B．电压表V1，量程为0～3 V，内阻约为2 kΩ
C．电压表V2，量程为0～15 V，内阻约为10 kΩ
D．电流表A1，量程为0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω
E．电流表A2，量程为0～3 A，内组约为0.02 Ω
F．电源：电动势E＝3 V
G．滑动变阻器R1，最大阻值为5 Ω，最大电流为1 A
H．滑动变阻器R2，最大阻值为50 Ω，最大电流为0.2 A
I．开关、导线若干
(1)为了较精确测量电阻阻值，要求电压表与电流表的示数从零开始连续变化且尽可能多的测量数据，除A、F、I以外，还要在上述器材中选出该实验所用器材_______(填器材前面的字母代号)．
(2)在虚线框内画出该实验电路的原理图．
(3)调节滑动变阻器，两表的示数如图所示，可读出电压表的示数是______ V，测得待测电阻Rx的阻值是________(计算结果保留三位有效数字)．本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值较真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．
19.（9分）如图，“嫦娥三号”卫星在登月软着陆过程中，先在离月球表面100m高处静止悬停，然后匀加速下降12s，再匀减速运动下降4s至离月球表面4m高处，速度减小为零。已知月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的六分之一，“嫦娥三号”卫星的总质量为1590kg，喷出燃料质量不计。求上述过程中：
第19题图
（1）卫星运动达到的最大速度；
（2）卫星匀减速运动时的加速度大小；
（3）卫星匀减速运动时发动机的推力大小。
20.（12分）如图所示，竖直平面内的光滑半圆形轨道下端与粗糙水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点．质量m＝1 kg的小滑块(可视为质点)沿水平面向左滑动，经过A点时的速度vA＝4eq \r(3) m/s.已知AB段长为x＝1.6 m，半圆形轨道的半径R＝0.4 m，滑块从C点水平飞出后恰好落到A点，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：
(1)滑块经过C点时半圆形轨道对滑块的支持力大小F；
(2)滑块运动到B点时的速度大小vB；
(3)滑块与水平面间的动摩擦因数μ.
21.（10分）如图甲所示，将两根足够长、间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，左端接一阻值为R的电阻，与导轨垂直的虚线ef右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场，质量为m的金属杆PQ静止在导轨上．现对杆施加一水平向右的恒定拉力，经过时间t杆进入磁场，并开始做匀速直线运动，杆始终与导轨垂直并接触良好，导轨和杆的电阻均不计．
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B；
(2)若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力，杆运动的速度与此后的位移关系图象如图乙所示，求 0～x0与x0～3x0两个过程中电阻R产生的热量之比eq \f(Q1,Q2).
22.（10分）如图所示，在xOy坐标系中有圆柱形匀强磁场区域，其圆心在O′(R,0)，半径为R，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直纸面向里．在y≥R范围内，有方向向左的匀强电场，电场强度为E，有一带正电的微粒平行于x轴射入磁场，微粒在磁场中的偏转半径刚好也是R.已知带电微粒的电荷量为q，质量为m，整个装置处于真空中，不计重力．
(1)求微粒进入磁场的速度大小；
(2)若微粒从坐标原点射入磁场，求微粒从射入磁场到再次经过y轴所用时间；
(3)若微粒从y轴上y＝eq \f(R,2)处射向磁场，求微粒以后运动过程中距y轴的最大距离．
2020学年第一学期高二期末考试
物理试答案
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.C 2．C 3.B 4．D 5.A 6．B 7．D 8. D 9．A 10.B 11.C 12．D 13．D
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至少有一个是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分。）
14．CD 15．BD 16.ACD
非选择题（本题共6小题，共 55分）
17.（7分）答案 (1)AB 2分 (2) B 2分 (3) 0.24 2分 甲 1分
18．(7分) 答案 (1)BDG 2分 (2)见解析图 2分
(3) 1.70 (1.68-1.72) 1分
3.86 (3.80-3.90) 1分
偏小 1分
19.（9分）
（1）（3分）设最大速度为vm，运动总时间为t，运动总位移为x，则
2分
解得：vm=12m/s 1分
（2）（3分）设匀减速运动加速度大小为a，则
2分
解得：a=3m/s2 1分
（3）设推力大小为F，根据牛顿第二定律
F-mg月=ma 2分
解得：F=7420N 1分
（注：若结果正确，其他方法求解同样给分）
20.（12分）
答案 (1)30 N (2)4eq \r(2) m/s (3)0.5
解析 (1)（4分）设滑块从C点飞出时的速度为vC，从C点运动到A点的时间为t
滑块从C点水平飞出后，做平抛运动，在竖直方向有2R＝eq \f(1,2)gt2 1分
在水平方向有x＝vCt 1分
解得vC＝4 m/s
滑块在C点时，由牛顿第二定律有F＋mg＝eq \f(mv\\al(C2,),R) 1分
可得半圆形轨道对滑块的支持力F＝30 N 1分
(2)（4分）滑块从B到C过程， 由动能定理有－mg·2R＝eq \f(1,2)mveq \\al(C2,)－eq \f(1,2)mveq \\al(B2,) 2分
解得vB＝4eq \r(2) m/s 2分
(3)（4分） 滑块从A到B过程，
由动能定理有－μmgx＝eq \f(1,2)mveq \\al(B2,)－eq \f(1,2)mveq \\al(A2,) 2分
解得μ＝0.5 2分
21.（10分） 答案 (1)eq \r(\f(mR,L2t)) (2)eq \f(5,4)
解析 (1)（6分）设拉力大小为F，杆的加速度为a，进入磁场时的速度为v0，
则F＝ma； 1分
杆做匀加速直线运动，则v0＝at， 1分
杆在磁场中做匀速直线运动，则F＝F安＝BIL 1分
I＝eq \f(E,R) 1分
E＝BLv0 1分
联立解得：B＝eq \r(\f(mR,L2t)) 1分
(2)（4分）撤去拉力后，由题图乙可知，
杆在x＝x0处的速度大小为 v＝eq \f(2v0,3)， 1分
由能量关系，在0～x0过程中，电阻R产生的热量Q1＝eq \f(1,2)mveq \\al(02,)－eq \f(1,2)mv2 1分
在x0～3x0过程中，电阻R产生的热量Q2＝eq \f(1,2)mv2 1分
解得 eq \f(Q1,Q2)＝eq \f(5,4). 1分
22.（10分）答案 (1)eq \f(qBR,m) (2)eq \f(πm,2qB)＋eq \r(\f(2mR,qE)) (3)R＋eq \f(qB2R2,8mE)
解析 (1)（3分）微粒射入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得： qvB＝meq \f(v2,R) 1分
解得 v＝eq \f(qBR,m)； 2分
(2)（4分）微粒从原点射入磁场，因在磁场中轨迹半径也为R，所以微粒经eq \f(1,4)圆周后以速度v垂直于电场方向进入电场，微粒在电场中做类平抛运动，轨迹如图甲所示
微粒在磁场中的运动时间为t1＝eq \f(T,4)＝eq \f(1,4)×eq \f(2πR,v)＝eq \f(πm,2qB) 1分
微粒在电场中做类平抛运动，沿电场方向R＝eq \f(1,2)·eq \f(qE,m)teq \\al(22,) 1分
解得t2＝eq \r(\f(2mR,qE)) 1分
微粒再次经过y轴需要的时间为：t＝t1＋t2＝eq \f(πm,2qB)＋eq \r(\f(2mR,qE)) 1分
(3)（3分）微粒从y轴上y＝eq \f(R,2)处射向磁场，微粒运动轨迹如图所示，设微粒在P点射入磁场，入射点为P，轨迹圆心为O2，如图乙所示
在△APO′中∠AO′P＝30°，∠APO′＝60°，连接O2O′，因O2P＝O′P＝R，∠O2PO′＝120°，则∠PO′O2＝30°，两圆相交，关于圆心连线对称，设出射点为Q，由对称知∠O2O′Q＝30°，出射点Q必位于O′点正上方．
由于∠PO2Q＝60°，所以微粒从磁场中出射方向与x轴成θ＝60°.
微粒在电场中沿x轴正方向做初速度为v0x＝vcs θ的匀减速运动，加速度大小为a＝eq \f(qE,m)
在电场中向右运动的最远距离xm＝eq \f(v\\al(0x2,),2a) 1分
由以上三式及v＝eq \f(qBR,m)可解得xm＝eq \f(qB2R2,8mE) 1分
运动过程中距y轴的最远距离为s＝R＋xm＝R＋eq \f(qB2R2,8mE). 1分
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