2019-2020学年山东省济宁市高二上学期期末质量检测物理试题 Word版 11页

‎2019～2020学年度上学期质量检测 高二物理试题 ‎ ‎1．答题前，考生将自己的姓名、考生号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。‎ ‎2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用‎0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。‎ ‎3．请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。‎ 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．物理学对社会发展起着巨大的推动作用，而物理学的发展离不开科学家不懈的探索。下列对物理事件的描述正确的是 A．安培发现了电磁感应现象 B．法拉第发现了电流周围存在磁场 C．奥斯特发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转 D．牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量 ‎2．关于曲线运动，下列说法中正确的是 A．曲线运动一定是变速运动 B．做曲线运动的物体加速度可能为零 C．做曲线运动的物体一定受变力作用 D．做曲线运动的物体速度大小一定变化 ‎3．如图所示，A、B为小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的顶端，B在杆的中点处。杆沿逆时针从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，下列说法中正确的是 A．A、B两点角速度大小之比为1：2‎ B．A、B两点线速度大小之比为1：2‎ C．A、B两点向心加速度大小之比为4：1‎ D．A、B两点向心加速度的方向相同 ‎4．如图所示，北京时间‎2019年4月10日 ‎21时，人类首张黑洞照片面世。理论研究表明，黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大、体积极小的天体，其引力很大，连光都无法逃逸。若某黑洞表面的物体速度达到光速c时，恰好围绕其表面做匀速圆周运动，已知该黑洞的半径为R，引力常量为G，则可推测该黑洞的平均密度为 ‎ A． ‎ B． ‎ C． ‎ D． ‎ ‎5．如图所示，2019年世界体操锦标赛在德国斯图加特举行。在单杠比赛中，质量为‎65kg的体操运动员做“单臂大回环”动作。运动员用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴在竖直面内做圆周运动，要保证不掉杠，他的手臂至少能承受的拉力为(忽略空气阻力，取g=‎10m/s2)‎ A．650N ‎ B．2600N ‎ C．3250N ‎ D．3900N ‎6．如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈a、b、c、d在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，产生逆时针方向感应电流的是 A．线圈a ‎ B．线圈b ‎ C．线圈c ‎ D．线圈d ‎ ‎7．如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下图象中能正确表示小球平抛运动时间t随v变化关系的是 ‎ ‎ ‎8．如图所示，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和2B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一α粒子（质量为m、电荷量为q）垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为 A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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．甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、磁电式电流表的结构示意图，下列说法中正确的是 A．图甲中增大电压U可增大粒子的最大动能 B．图乙中可以判断出B极板为发电机的正极 C．图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是 D．图丁中线圈在极靴产生的匀强磁场中转动 ‎10．如图所示，嫦娥四号着陆器携带“玉兔二号”于‎2019年1月3日10时26分成功完成世界首次在月球背面软着陆，嫦娥四号在地月转移轨道上被月球引力捕获后逐渐向月球靠近。在P点实施一次近月制动进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进人准备 ‎“落月”的椭圆轨道II，绕月运行时只考虑月球引力作用。下列关于嫦娥四号的说法中正确的是 A．嫦娥四号的发射速度必须达到第二宇宙速度 B．沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期 C．沿轨道I运行的机械能大于沿轨道II运行的机械能 D．沿轨道I运行至P点的速度大于沿轨道II运行至P 点的速度 ‎11．如图所示，匝数为10匝、面积为‎0.3m2‎的矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以100rad/s的角速度匀速转动，线框电阻不计，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2。已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且理想电流表示数为‎0.02A，则下列说法中正确的是 A．灯泡L1的额定功率为2.4W B．若开关S闭合，电流表示数将增大 C．若开关S闭合，灯泡L1的亮度保持不变 D．若从图示位置开始计时，线框的感应电动势e =120sin(100t)V ‎12．如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B和2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以初速度2v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到每个磁场中各有一半的面积时，线框的速度变为v，则下列判断正确的是 ‎ A．此时线框的加速度为 B．此时线框中的电功率为 C．此过程中通过线框截面的电量为 D．此过程中线框克服安培力做的功为 ‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13．（6分）如图所示为研究“电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后：‎ ‎（1）将小线圈迅速插入大线圈时，灵敏电流计指针将向________ (填“左”或“右”) 偏； ‎ ‎（2）将小线圈插入大线圈后，滑动变阻器触头迅速向右滑动时，灵敏电流计指针将向_________ (填“左”或“右”) 偏。‎ ‎14．（8分）如图所示的实验装置，可用来研究平抛物体的运动。‎ ‎（1）在该实验中，为减少空气阻力的影响，小球应选择_____。‎ A．实心小铁球 B．空心小铁球 C．实心小木球 D．塑料小球 ‎（2）在该实验中，应采取下列哪些措施来减小实验误差______。‎ A．斜槽轨道末端必须水平 B．斜槽轨道必须光滑 C．每次都要平衡摩擦力 D．小球每次应从斜槽同一位置由静止释放 ‎（3）正确实验后，某同学以小球抛出点O为坐标原点，建立xoy坐标系，并测出水平位移x和竖直位移y的多组数据。为减小实验误差，该同学根据测得的数据，以x2为横坐标，以y为纵坐标，在坐标纸上做出y-x2图象，发现图象为过原点的倾斜直线。该同学求得直线的斜率为k，他利用k和当地重力加速度g ‎，计算出小球做平抛运动的初速度v0。请写出初速度的表达式v0 =_______。‎ ‎15．(8分)如图所示，真空中有半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。一带电粒子质量为m，电量为q，以速度v由a点沿半径方向射入磁场，从b点射出磁场时速度方向改变了60°（粒子重力不计）。求：‎ ‎(1)磁场的磁感应强度B；‎ ‎(2)若其它条件不变，速度变为，求粒子射出磁场时速度方向改变了多少。‎ ‎16．(8分)如图所示，一法国摄影师拍到某空间站飞过太阳的瞬间，照片中的太阳帆板轮廓清晰可见。假设该空间站以v=‎7.2km/s的速度绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端MN的连线垂直，MN间的距离L=‎20m，地磁场的磁感应强度在垂直于v、MN所在平面的分量为B=1.0×10- 5T，太阳帆板可视为导体。已知地球半径R=6.4×‎103 km，地球表面的重力加速度g=‎10 m/s2。‎ ‎（1）求MN间感应电动势E的大小； ‎ ‎（2）估算该空间站距离地球表面的高度h（结果保留2位有效数字）。‎ ‎17．(14分)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=‎1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，MP和NQ间分别连接两电阻R1、R2，且R1=R2=1.0Ω。质量m=‎0.01kg、电阻r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计。取g=‎10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）。求：‎ ‎（1）磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）0～1.5s内电阻R1上产生的热量。‎ ‎18．(16分)如图甲所示，上海热带风暴水上乐园有个娱乐项目“音速飞龙”，它有两条高速滑道，下滑起伏共有3层，人可以仰卧下滑。图乙为其轨道侧视图，质量为‎60kg的人从A处静止下滑，经BCDEF最终停在G处。已知AB、BC、CD、DE、EF都是半径为‎12m的圆弧，其对应的圆心角均为60°，FG段水平。人滑到F点时速度为‎20 m/s，取g=‎10 m/s2，求：‎ ‎(1)人刚滑到圆弧末端F点时对滑道压力的大小；‎ ‎(2)在AF段滑动过程中人克服阻力做的功；‎ ‎(3)该轨道无水时，一光滑小球从A处由静止释放，不计空气阻力，小球能否沿ABCDEF轨道运动?若能，请说明理由；若不能，请求出小球第一次落在轨道的哪段圆弧上。‎ ‎2019～2020学年度上学期质量检测 高二物理参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C A D A C A D B BC CD BC AC ‎13．（6分）（1） 右(3分) （2）右 (3分)‎ ‎14．（8分）（1）A (3分) （2） AD (2分，漏选得1分) （3） (3分)‎ ‎15．(8分)解析：（1）粒子做匀速圆周运动，设轨迹半径为r，由于洛伦兹力提供向心力 即……………………………………………(2分)‎ 由几何关系可知 …………………………(1分)‎ 联立可求磁感应强度为 ……………………(2分)‎ ‎（2）当粒子的入射速度变为时，由可知，粒子的轨迹半径为…………………………………………(2分)‎ 故粒子在磁场中的轨迹为圆周，所以粒子射出磁场时速度方向改变了……(1分)‎ ‎16．(8分)解析：（1）MN间感应电动势的大小为……………………………(1分) ‎ 解得………………………………………………………………………(1分)‎ ‎（2）空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 ‎ ………………………………………………………………(2分)‎ 在地球表面，有 ………………………………………………………(2分)‎ 联立解得 ……………………………………………………………(1分)‎ 解得 h≈1.5×‎106m………………………………………………………………………(1分)‎ ‎17．(14分)解析：（1）当金属棒匀速下落时，由共点力平衡条件得 ‎ …………………………………………………………………………(2分)‎ 电路中的电流为…………………………………………………………(2分)‎ 由图象可得…………………………………………………………(2分)‎ 代入数据解得B=0.1T…………………………………………………………………(1分) （2）在0～1.5s，由能量守恒 ………………………………………………………………(2分) 则得………………………………………………………………………(1分) 则金属棒产生的焦耳热为…………………………………(2分)‎ 则电阻R1上产生的热量为………………………………(2分) 18．(16分)解析：(1)人刚滑到点时，由牛顿第二定律得 ‎………………………………………………………………………(2分)‎ 解得……………………………………………………………………(1分)‎ 由牛顿第三定律可知，人滑到圆弧末端时对滑道的压力为2600N。………………(1分)‎ ‎(2)人从点滑到点，由动能定理得：‎ ‎…………………………………………………(2分)‎ 解得Wf=6000J………………………………………………………………………(2分)‎ ‎(3)当球从点运动到点，由动能定理得 ‎……………………………………………………(1分)‎ 解得……………………………………………………………………(1分)‎ 小球与轨道无作用力，在点脱离轨道做平抛运动。‎ 设小球从点抛出，落在由构成的连线斜面上（如图），斜面倾角为。 ‎ 则有 ……………………………………………………………………(1分）‎ ‎ …………………………………………………………………………………(1分)‎ ‎ …………………………………………………………………………(1分)‎ 解得…………………………………………………………………………(1分)‎ ‎ 圆弧轨道的水平距离为……………………………………(1分)‎ ‎ 由于，故小球应落到CD 轨道上。……………………………………(1分)‎