2020-2021学年河北省衡水市第十四中学高二下学期摸底考试物理试题 Word版

衡水市第十四中学2020-2021学年高二下学期摸底考试

物 理 试 卷

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分共100分

一．选择题（每小题4分，共48分。1—8题单选，9—12多选，全部选对得4分，漏选得2分，错选不得分）

1.如右图所示是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图像(x－t图像)，P(t1，x1)为图像上一点，PQ为过P点的切线，与x轴交于Q(0，x2).则下列说法正确的是(　　)

A．t1时刻，质点的速率为

B．t1时刻，质点的速率为

C．质点的加速度为

D．0～t1时间内，质点的平均速度大小为

2．甲、乙两人用aO和bO通过装在P楼和Q楼楼顶的定滑轮，将质量为m的物块由O点沿Oa直线缓慢向上提升，

如图所示。则在物块由O点沿直线Oa缓慢上升过程中，以下判断正确的是（　　）

A．aO绳和bO绳中的弹力都逐渐减小

 B．aO绳和bO绳中的弹力都逐渐增大

 C．aO绳中的弹力一直在增大，bO绳中的弹力先减小后增大图6

 D．aO绳中的弹力先减小后增大，bO绳中的弹力一直在增大

3．在竖直墙壁上悬挂一镖 靶，某人站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出，两只飞镖落在靶上的状态如图2所示(侧视图)，若不计空气阻力，下列说法中正确的是(　　)

A．A、B两镖在空中运动时间相同

 B．B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度小

 C．A、B镖的速度变化方向可能不同

 D．A镖的质量一定比B镖的质量小

图2

4．登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比(　　)

 A.火星的公转周期较小

 B．火星做圆周运动的加速度较小

 C．火星表面的重力加速度较大

 D．火星的第一宇宙速度较大

5.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中P、N两点的电势为零，NF段中Q点电势最高，则(　　)

A．P点的电场强度大小为零

B．q1和q2为等量异种电荷

C．NQ间场强方向沿x轴正方向

D．将一负电荷从N点移到F点，电势能先减小后增大

6.如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接．已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为(　　)

A．2F    B．1.5F

C．0.5F    D．0

7.如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈(　　)

A. 电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮,最后B比A更亮

B. 电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮

C. 断开电键S的瞬间，A、B灯同时熄灭

D. 断开电键S的瞬间，B灯缓慢熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭

8.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B.有两导体棒a、b质量分别为ma＝m，mb＝2m，电阻值分别为Ra＝R，Rb＝2R.b棒静止放置在水平导轨上足够远处，与导轨接触良好且与导轨垂直；a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放，运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g，则下列说法错误的是(　　)

A.a棒刚进入磁场时回路中的感应电流为

B.a棒刚进入磁场时，b棒受到的安培力大小为

C.a棒和b棒最终稳定时的速度大小为

D.从a棒开始下落到最终稳定的过程中，a棒上产生的焦耳热为mgh

9．如图所示，横截面为正方形abcd的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一束电子以大小不同、方向垂直ad边界的速度飞入该磁场，不计电子重力及相互之间的作用，对于从不同边界射出的电子，下列判断正确的是(　　)

A．从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等

B．从c点离开的电子在磁场中运动时间最长

C．电子在磁场中运动的速度偏转角最大为π

D．从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度

10.如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形．则磁场可能(　　)

A．逐渐增强，方向向外

B．逐渐增强，方向向里

C．逐渐减弱，方向向外

D．逐渐减弱，方向向里

11.如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为，电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为，下列说法正确的是

A．线框中感应电流的有效值为

B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为

D．线框转一周的过程中，产生的热量为

12．图示为某县水电站通过理想变压器向偏远山村供电示意图，水电站输出的交流电压的有效值恒定，各电表均为理想电表，开始时开关S闭合，输电导线的电阻不能忽略。现将开关S断开，其他条件不变，则与开关S断开前相比

A．电流表A1的示数变大

B．电压表V3的示数变大

C．电流表A2和A3的示数均变小

D．电压表V1、V2的比值不变

二．实验题（13每空2分，共6分；14题共9分(1)（每空1分）(2)（2分）　(3)（1分）　(4)（每空2分）

13.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

①实验中必要的措施是______。

A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车

C．小车的质量远大于钩码的质量   

D．平衡小车与长木板间的摩擦力

②他实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。s1=3.59 cm，s2=4.41 cm，s3=5.19 cm，s4=5.97 cm，s5=6.78 cm，s6=7.64 cm。则小车的加速度a=______m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=_______m/s。（结果均保留两位有效数字）

14.某同学在做完“描绘小灯泡的伏安特性曲线”后，又对一个标有“6 V　3.5 W”小电风扇电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究，同研究小灯泡一样，要求电风扇电动机两端的电压能从零逐渐增加到6 V，实验室备有下列器材：

A．电流表(量程Ⅰ：0～0.6 A，内阻约为1 Ω；量程Ⅱ：0～3 A，内阻约为0.1 Ω)

B．电压表(量程为0～6 V，内阻几千欧)   C．滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)

D．滑动变阻器R2(最大阻值1750 Ω，额定电流0.3 A)

E．电池组(电动势为9 V，内阻小于1 Ω)    F．开关和导线若干

(1)实验中所用的滑动变阻器应选________(填“C”或“D”)，电流表的量程应选________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路。

(3)闭合开关前，为防止电动机输入电压过高而损坏，滑动变阻器滑片P应滑到________(填“M”或“N”)端。

(4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，改变加在电动机上的电压，实验中发现当电压表示数大于1 V时电风扇才开始转动，电动机的伏安特性曲线如图乙所示，则电动机线圈的电阻为________ Ω，电动机正常工作时的机械功率为________ W。(保留两位有效数字)

三、计算题（15题9分，16题9分，17题8分，18题11分）

          
15.（3+3+3=9分）边长为L＝0.2 m的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示。将边长为L/2，匝数n＝100，线圈电阻r＝1.0 Ω的正方形线圈abcd放入磁场，线圈所在平面与磁感线垂直，如图甲所示。求：

(1)回路中感应电流的方向及磁感应强度的变化率；

(2)在0～4.0 s内通过线圈的电荷量q；

(3)0～6.0 s内整个闭合电路中产生的热量。

16.（3+4+2=9分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内有一匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴负方向．在第一、四象限内有一个圆，圆心O′坐标为(r，0)，OQ为直径，圆内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子的重力)从P点以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过坐标原点O进入第四象限时速度方向与x轴正方向的夹角为，又经过磁场从x轴上的Q点离开磁场．

求：

(1)带电粒子在电场中运动的时间；

(2)圆内磁场的磁感应强度B的大小；

(3)带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间t.

17.（2+2+4=8分）据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间.照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见.如图所示，假设“天宫一号”正以熟读v=7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直，M、N间的距离L=20 m，地磁场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量，将太阳帆板视为导体.

（1）求M、N间感应电动势的大小E；

（2）在太阳帆板上将一只“1.5V、0.3W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻.试判断小灯泡能否发光，并说明理由；

（3）取地球半径，地球表面的重力加速度，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h（计算结果保留一位有效数字）.

18.（5+6=11分）如图所示在光滑水平面上有两个小木块A和B，其质量ｍA=1kg、ｍB=4kg，它们中间用一根轻弹簧相连．一颗水平飞行的子弹质量为ｍ0=50g，以V0=500m/s的速度在极短的时间内射穿两木块，已知射穿A木块后子弹的速度变为原来的3/5，且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍．求：

(1)射穿A木块过程中系统损失的机械能；

(2)系统在运动过程中弹簧的最大弹性势能

物理参考答案

1B 2C 3C 4B 5D 6B 7A 8A 9ACD  10CD  11BC  12BD

13.（共6分）①AB（2分）  ②0.80（2分）  0.40（2分）

14.（共9分）　(1)C（1分）　Ⅰ（1分）　(2)图见解析（2分）　(3)M（1分）　(4)2.5（2分）　2.6（2分）

解析　(1)电风扇的额定电流I＝≈0.58 A，从减小读数误差的角度考虑，电流表选择量程Ⅰ。因电动机两端电压需从零可调，滑动变阻器采用分压式接法，R2的额定电流小于电风扇的额定电流，不满足实验要求，则滑动变阻器选择最大阻值为10 Ω的R1，即选择C。

(2)因为电压、电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电风扇电动机的电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，根据(1)，选量程Ⅰ。实物图如图所示。

(3)闭合开关前，为防止电动机输入电压过高而损坏，滑动变阻器滑片P应滑到M端。

(4)电压表读数小于1 V时电风扇没启动，根据欧姆定律得，电动机的线圈电阻R＝＝ Ω＝2.5 Ω。正常工作时电压为6 V，根据图象知电流为0.57 A，则电风扇发热功率P＝I2R＝0.572×2.5 W＝0.81 W，则机械功率P′＝UI－I2R＝(0.57×6－0.81) W≈2.6 W。

15. 15.（3+3+3=9分）(1) 感应电流的方向为abcda、(2)(3)

试题分析：(1)在0～4.0 s内，回路中感应电流的方向为adcba，磁感应强度的变化率

在4.0～6.0 s内，回路中感应电流的方向为abcda，磁感应强度的变化率

(2)在0～4.0s内，线圈内产生的感应电动势

回路中感应电流

通过线圈的电荷量

(3)0～4. 0 s内，整个闭合电路中产生的热量

在4.0～6.0 s内，同理可计算出I2＝0.2 A，整个闭合电路中产生的热量

0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量。

16.　（3+4+2=9分）(1)粒子从P到O的运动为类平抛运动，设粒子到O点时，其竖直方向的分速度为vy，则有tan ＝

故vy＝v0

设粒子在电场中的加速度为a，运动时间为t1

则vy＝at1，a＝

联立解得t1＝

(2)设粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为R

由几何关系得R2＋R2＝(2r)2

解得R＝r

又有粒子进入磁场时的速度v＝＝v0

由洛伦兹力提供向心力得qvB＝m

联立解得B＝.

(3)带电粒子在匀强电场中运动的时间t1＝

带电粒子在匀强磁场中运动的时间t2＝＝

则带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间t＝t1＋t2＝＋.

17.（2+2+4=8分）解析：1.法拉第电磁感应定律,代入数据得。
2.不能,因为穿过闭合回路的磁通量不变,不产生感应电流。
3.在地球表面有
匀速圆周运动
解得,代入数据的 (数量级正确都算对)。
18.（5+6=11分（1）子弹穿过A时，子弹与A动量守恒， 
由动量守恒定律：得：                  
射穿A木块过程中系统损失的机械能

（2）子弹穿过B时， 子弹与B动量守恒， 
由动量守恒定律：        
又由已知得：得：
子弹穿过B以后，弹簧开始被压缩，A、B和弹簧所组成的系统动量守恒
          
得：