浙江省浙南名校2020-2021学年高二（上）期末联考物理试题

这是一份浙江省浙南名校2020-2021学年高二（上）期末联考物理试题，共11页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题纸， AD 等内容，欢迎下载使用。

高二年级物理学科试题
考生须知：
1.本卷共6页满分100分，考试时间90分钟；
2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；
4.考试结束后，只需上交答题纸。
（本试卷中的重力加速度均取g=10m/s2）
一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个是符合要求的）
1. 以下物理量是基本物理量，且单位是国际单位制中单位的是（ ）
A. 质量、gB. 能量、J
C. 时间、sD. 电流强度、mA
【答案】C
2. 质点做直线运动的速度一时间图像如图所示，该质点（ ）
A. 在第1秒末速度方向发生了改变
B. 在第2秒末加速度方向发生了改变
C. 在前4秒内发生的位移为零
D. 0～3s和0～5s内的平均速度大小相等
【答案】C
3. 一部机器由电动机带动，皮带与两轮之间不发生滑动，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的2倍，B、C分别是轮子边缘上的两点，A点到转轴的距离为机器皮带轮半径的一半，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. A、B两点的线速度大小相等
B. A、C两点的角速度大小相等
C. B点的向心加速度小于C点的向心加速度
D. A点的向心加速度大于B点的向心加速度
【答案】C
4. 如图，光滑四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下，由A向B做匀速圆周运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为FN。在运动过程中（ ）
A. F增大，FN增大
B. F增大，FN减小
C. F减小，FN减小
D. F减小，FN增大
【答案】B
5. 为了探测引力波，预计发射两颗地球卫星P和Q，卫星P的轨道半径约为地球半径的16倍，卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。则P与Q的线速度大小之比约为（ ）
A. 1：2B. 1：4C. 2：1D. 4：1
【答案】A
6. 如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触点向a端移动时
A. I变大，U变小
B. I变大，U变大
C. I变小，U变小
D. I变小，U变大
【答案】C
7. 如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ）
A. PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B. PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C. PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D. PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
【答案】D
8. 如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t时间从C点射出磁场，OC与OB成角。现只改变带电粒子的速度大小，仍从A点沿原方向射入原磁场，不计重力，测出粒子在磁场中的运动时间变为2t、则粒子的速度大小变为（ ）
A. vB. 2vC. vD. 3v
【答案】C
9. 图中为某一通关游戏的示意图，竖直面内的半圆弧BCD的直径BD水平且与竖直轨道AB处在同一竖直面内，小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37°。安装在轨道AB上的弹射器可上下移动，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在B点的正上方。如果弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就算通关。某次游戏，弹射器从离B点0.15m的高度将弹丸射出，正好通关，那么，圆弧半径和弹丸的初速度分别是（不计空气阻力，sin37°=06，cs37°=0.8）（ ）
A. 2m，4m/sB. 1.5m，4m/s
C. 2m，2m/sD. 1.5m，2m/s
【答案】A
10. 原点O处有一简谐横波波源，t=0时波源开始振动，形成沿x轴正向传播的机械波，当t=0.6s的波形图如图所示，此时质点P刚好开始振动，下面说法中错误的是（ ）
A. 这列波的传播速度为10m/s
B. t=0.7s时质点b运动方向沿y轴正方向
C. 再经过0.1s质点a通过的路程小于10cm
D. 此时质点a与质点b运动方向相反
【答案】B
二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
11. 在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，当发电厂的输出功率减小时，下列说法中正确的有（ ）
A. 升压变压器的输出电压增大
B. 降压变压器的输出电压增大
C. 输电线上损耗的功率减小
D. 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
【答案】BC
12. 如图（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为、，场强大小分别为、，粒子在a、b两点的电势能分别为Epa、Epb，不计重力，则有 （ ）
A. ＞B. ＞
C. ＜D. Epa＞Epb
【答案】BD
13. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. t=0.01s时穿过线框的磁通量最大
B. 该交变电动势的有效值为11V
C. 该交变电动势的瞬时值表达式e=22sin100πtV
D. 线框中的电流方向每秒钟改变100次
【答案】ACD
14. 从地面竖直向上抛出一物体，受到的空气阻力恒定不变，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。由图中数据可得（ ）
A. 物体质量为2kg
B. 物体受到的空气阻力为5N
C. h=2m时，物体的动能Ek=40J
D. 从地面至h=4m，物体的动能减少100J
【答案】ABD
三、非选择题（本题共6小题，共54分）
15. 小艾同学用如下图1所示装置在“探究功和速度变化关系”的实验，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz。
(1)下列说法正确是（ ）
A.若通过改变砝码和砝码盘的总重力来改变外力做功，则小车及车上钩码的总质量需要远大于砝码和砝码盘的总质量
B.若通过改变砝码和砝码盘的总重力来改变外力做功，则小车及车上钩码的总质量不需要远大于砝码和砝码盘的总质量
C.若保持砝码盘中的砝码质量不变，通过改变位移来改变外力做功，则需要平衡摩擦
D.若保持砝码盘中的砝码质量不变，通过改变位移来改变外力做功，则不需要平衡摩擦
(2)某次实验获得的纸带如图2所示，小艾同学每隔4点标一个计数点，则C点的速度_________m/s（计算结果保留3位有效数字）；
(3)小艾同学又设计了如图3所示装置，尝试通过橡皮筋弹射小球的方式来探究“功和速度变化关系”，测得小球离地高度为h，弹射水平距离为L，重力加速度为g，则小球的抛出速度可表示为__________。
【答案】 (1). AD (2). 0.177（0.175～0.179）都对 (3).
16. 在“测定金属的电阻率”实验中
(1)为了测量金属丝的电阻Rx的阻值，实验室提供如下实验器材：
A．待测金属丝电阻Rx（约100Ω）
B．电动势E＝6V，内阻很小的直流电源
C．量程50mA，内阻约为50Ω的电流表
D．量程0.6A，内阻约为0.2Ω的电流表
E．量程6V，内阻约为15kΩ的电压表
F．最大阻值15Ω，最大允许电流1A滑动变阻器
G．最大阻值15kΩ，最大允许电流0.5A滑动变阻器
H．开关一个，导线若干
①为了操作方便，且能比较精确的测量金属丝的电阻值，电流表选用______，滑动变阻器选用______（填写选用器材前的序号）。
②根据所选用的实验器材，设计出测量电阻的下列甲、乙两种电路，为尽可能减少实验误差，应采用______图（选填“甲”或“乙”）。
③实验中测得该金属丝直径为d，长度为L，接入电路后，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率的表达式为ρ＝______。
(2)若另有一只待测电阻，无论用电流表内接还是外接，测量误差较为接近，有一位同学为了消除因电表内阻所带来的系统误差，他用两只相同的电压表，设计了如图所示的测量电路，实验操作步骤如下：
①按电路图连接好实验器材
②闭合S1，断开S2，读出此时电压表V1的示数U，电流表示数I。
③再闭合S2，调节变阻器R，使电流表的电流仍为步骤2的电流I，此时读出电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2。
用上述测得的物理量表示待测电阻的阻值Rx＝______。
【答案】 (1). C (2). F (3). 甲 (4). (5).
17. 如图所示为一架“旋翼无人机，它可利用夹了夹住货物飞行，从而实现无人化运输货物。空载时，该无人机的机身总质量M=1kg，全部旋翼提供的最大竖直升力为其空载机身重力的4倍。某一次实验中，空载无人机悬停在空中h=1.35m的高度。t0=0时刻，将一个质量m=1kg的货物轻轻悬挂在无人机下方。悬挂货物后的一段时间，无人机的竖直升力保持与悬停时相同，直至t1时刻无人机竖直升力增加为最大值。已知旋翼升力变化时间忽略不计，无人机运动过程中空气阻力忽略不计。求：
(1)0～t1时间段内无人机的加速度大小；
(2)若t1=0.2s，则无人机从悬停至最低点过程中下降的总距离；
(3)为使无人机下降过程不与地面接触，求t1的最大值。
【答案】(1)5m/s2；(2)0.15m；(3)0.6s
18. 如图所示，一种游戏中用手指将质量为m=0.2kg的小物块水平向右弹出，弹出后小物块沿水平轨道滑动，经过A点时物块的速度为vA（vA未知）。已知L1=1m的粗糙直轨道AB、半径为R=0.3m的光滑圆形轨道BCB′以及长度L2=2.6m的粗糙直轨道B′D三部分平滑连接而成（BB′略有错开），整个装置置于距地面高H=1m的水平平台上，轨道末端D点与平台右端重合；在平台右端D点水平距离x=1.2m处固定另一个距地面高h=0.8m的水平平台PE。已知AB、B′D段轨道的动摩擦因数μ的大小均为0.5，空气阻力不计。试求：
(1)若某次游戏中测得小物块在通过圆形轨道最高点C时，轨道对小物块的弹力FC=4N。求小物块通过C点时的速度vC；
(2)为使小物块既不脱离圆周轨道，最终也不落入两平台间的地面上，求经过A点时物块的速度范围。
【答案】(1)3m/s；(2)vA≤4m/s或5m/s≤vA≤6m/s或vA≥6m/s
19. 改装后的回旋变速器如图所示（D形盒），两平行等长金属栅极板MN和PQ，长度均为。板MN位于x轴上，M点位于坐标原点O，板PQ在它正下方。两极板间匀强电场方向竖直向上，空间（除两极板间和两虚线之间的区域）存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。板MN上有一沿x轴可移动的粒子发射源，可沿y轴负方向射出质量为m、电荷量为q的正离子。t=0时刻，粒子源在MN板上坐标为（，0）的A点发射一速度为v0的正离子，离子经过电场区域后进入磁场区域，两虚线之间的区域无电场和磁场存在。有一足够长的粒探测板位于y轴处，能探测到打在上面的带电粒子。忽略相对论效应和离子所受的重力及阻力，离子在磁场以外区域的运动时间忽略不计。
(1)若正离子经过恰能运动到Q点，求两极板之间的电压U大小；
(2)两极板间的电压大小满足(1)问，磁感应强度减小为0.5B。求时，离子位置的坐标。
(3)两极板之间的电压大小满足(1)问，磁感应强度减小为0.5B。若粒子源位于MN板上坐标为（，0）的C点，求y轴处探测板上离子打击位置的坐标。
【答案】(1)；(2)（，0）；(3)
20. 如图1所示，有两根竖直的平行金属导轨，间距L=1m。导轨所在空间有两宽度均为D=0.8m的匀强磁场区域，B1方向垂直导轨平面向外，B2方向垂直导轨平面向里，其边界均与导轨垂直，两磁场的间距为H（H未知）。“联动双杆”（两根长为L的金属杆ab和cd用长度为D的刚性绝缘轻杆ef连接构成）的总质量为m=2.5kg，两杆的电阻均为R=1Ω（其余电阻不计）。t=0时刻“联动双杆”在垂直ab边竖直向上的恒定拉力F=24N作用下从静止开始运动（始终与轨道接触良好，阻力不计），依次经过两匀强磁场区域，其向下运动过程中的速度与时间的关系如图2所示。已知t1=5s时，cd边刚进入B1区域边界线PP′，“联动双杆”便开始匀速运动；t2=5.5s时，cd边刚进入B2区域的边界MM′便撤去拉力F。求：
(1)匀强磁场磁感应强度B1的大小；
(2)两磁场的间距H和磁感应强度B2的大小；
(3)t1=0至t3=5.8s过程中ab杆中产生的焦耳热。
【答案】(1)B1=1T；(2)H=0.2m；B2=4T；(3)8J
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