山东省临沂市罗庄区2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题A卷.doc

山东省临沂市罗庄区2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题A卷

山东省临沂市罗庄区2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题A卷

年级：
姓名：

8

山东省临沂市罗庄区2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题A卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题，40分）
一、选择题（本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，选对得3分，错选不得分；第9～12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．磁电式仪表的基本组成部分是磁铁和线圈。缠绕线圈的骨架常用铝框，铝框、指针固定在同一转轴上。线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央；线圈通电时发生转动，指针随之偏转，由此就能确定电流的大小。如图所示，线圈通电时指针向右偏转，在此过程中，下列说法确的是（　　）
A．俯视看线圈中通有逆时针方向的电流
B．穿过铝框的磁通量减少
C．俯视看铝框中产生逆时针方向的感应电流
D．使用铝框做线圈骨架会使电流的测量值偏小
2．某交流发电机的线圈在匀强磁场中转动时，磁通量随时间变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．时刻，线圈平面与中性面重合
B．1s内线圈中电流方向改变50次
C．时刻，线圈中的感应电流最大
D．时刻，图像的切线斜率大小为
3．如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移—时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则（　　）
A．时刻钢球处于超重状态
B．时刻钢球的速度方向向下
C．时间内钢球的动能逐渐增大
D．时间内钢球的机械能逐渐增大
4．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好经平衡位置向下运动，则这列波的波长可能是（ ）

A．0.60 m B．0.30 m C．0.20 m D．0.15 m
5．在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体内的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被叫做霍尔电压。同时在导体内形成霍尔电场，利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，在匀强磁场（磁场方向垂直于前后表面），有一载流导体，已知上表面宽为，侧面高为（已在图中标出），若通过导体的电流为，电压表示数为，电子的电荷量为，导体单位体积内的自由电子数为，下列说法中正确的是（ ）
A．洛伦兹力对电子做正功
B．磁感应强度大小为
C．导体内形成的霍尔电场
D．若图中的电流是电子的定向运动产生的，则上表面比下表面电势高。
6．如图所示，某种透明介质的截面图由圆心为O，半径为R的四分之一圆弧BC和直角三角形AOC组成，其中。一束单色光从D点垂直AB面射入透明介质中，射到圆弧BC上时恰好发生全反射，已知D点与O点之间的距离为，光在真空中的传播速度为c，以下说法正确的是（　 　）
A．单色光在介质中的传播速度为
B．单色光射到AC面发生全反射，没有光线射出
C．单色光第一次射出介质时折射角45°
D．单色光第一次射出介质时折射角30°
7．2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭顺利发射，开启了中国空间站时代。若长征五号火箭起飞质量为1500吨，该火箭发动机向后喷射的气体速度约为3km/s，为了使火箭顺利起飞，火箭在刚起飞瞬间单位时间内喷射的气体质量至少约为（ ）
A．5.0×102kg B．5.0×103kg
C．5.0×104kg D．5.0×105kg
8．疫情期间，居家隔离，物资集中转运是保障民生的基本手段，为降低物品在转运过程中的碰撞损伤，转运人员设计了一个带弹簧缓冲装置的转运平台，其原理简化如图，底座与平台间有一轻质弹簧连接，载物平台质量为M，静止在竖直面内，质量为m物品从距离M正上方h处下落，碰到平台后在很短时间内与平台共速，之后不分离，则下列说法正确的是（ ）
A．m与M碰撞的很短时间内，m处于超重状态
B．m与M碰撞后，运动到最低点过程中，一直在减速运动
C．m与M碰撞后瞬间，两者的加速度为
D．m与M碰撞后，运动到最低点时的加速度为零
9．如图甲所示，在一条直线上两个振动源A、B相距12m。振动频率相等，时A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，图乙为A的振动图像，图丙为B的振动图像，若A向右传播的波与B向左传播的波在s时相遇，则下列说法正确的是（ ）

A．两列波在A、B间的传播速度均为20
B．两列波的波长都是2m
C．s时刻A、B点均经过平衡位置且振动方向向上
D．在两列波相遇过程中，A、B的中点为振动减弱点
10．在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，如图甲所示．碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力．碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，已知两冰壶质量相等，由图象可得（ ）

A．碰撞后，蓝壶经过5s停止运动
B．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为0.8m/s
C．红蓝两壶碰撞过程是弹性碰撞
D．红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为1：2
11．如图所示，在光滑的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场区域，磁场宽度均为L。一个边长为L、电阻为R的单匝正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向匀速运动，线框的速度始终为v，从如图实线位置Ⅰ进入磁场开始到线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时，下列说法正确的是（　　）
A．在位置Ⅱ时外力F为
B．此过程中通过导线横截面的电荷量为
C．此过程中回路产生的电能为
D．在位置Ⅱ时线框中的电功率为
12．一个含有理想变压器的电路如图所示，灯泡、、的规格均为“，”，R为定值电阻，V为理想交流电压表，a、b端接正弦交流电压源，端输入电压随时间的变化关系为。当开关S闭合时，各灯泡均正常发光，则（　　）
A．电压表的示数为
B．变压器原、副线圈匝数比为1∶2
C．定值电阻的阻值为
D．变压器的输入功率约为

第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、实验题(本题共2小题，共14分。请按题目要求作答。)
13．（6分）用如图所示实验装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)为了提高实验精确度，下列说法正确的是__________（选填字母代号）
A．尽量选用体积小、质量大的球做摆球
B．当摆球到达最低点时开始计时
C．把摆球从平衡位置拉开一个很大的角度后释放
D．测量一次全振动的周期，根据公式计算重力加速度g
(2)若根据测得的数据代入单摆周期公式，算出重力加速度g的测量值偏大，下列可能的原因是__________（选填字母代号）
A．把悬点到摆球上端的长度记为摆长
B．摆线上端未牢固地系于悬点，在振动过程中出现松动，使摆线长度增加了
C．实验中误将摆球经过平衡位置49次数记为50次
D．实验中误将摆球经过平衡位置51次数记为50次
(3)某同学测重力加速度，他用长线和小铁球做了一个单摆，手头却只有一量程为的学生用刻度尺和一个秒表，于是他先用此单摆进行实验，测得单摆的周期为，然后将摆线长度减小（小于刻度尺量程）再次实验，测得相应单摆的周期为，由此可得重力加速度g=__________（用字母、、表示）。
14．(8分)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示。已知双缝间的距离为d，在距离双缝L处的屏上，用测量头测量条纹间宽度。

(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图丙所示的手轮上的示数为___________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为___________mm；

(2)波长的表达式λ=___________（用Δx、L、d表示）；
(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
三、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要的演算步骤)
15．（8分）如图所示，ACB为半圆形玻璃砖的横截面，O为圆心，一束单色光平行于直径AB入射到圆弧上的C点，折射光线刚好可以射到B点。已知圆的半径为R，∠CBA＝30°，光在真空中的传播速度为c，求：
(1)玻璃砖对该单色光的折射率；
(2)光从C点传播到B点所用的时间为多少。

16．（10分）两材料完全相同的、可视为质点的滑块甲和滑块乙静止在粗糙的水平面上，两滑块之间的距离为，已知两滑块与水平面之间的动摩擦因数均为，甲、乙两滑块的质量分别为、。现给滑块甲一向右的初速度，经过一段时间后滑块甲和滑块乙发生弹性碰撞，重力加速度为，求最终静止时滑块甲与滑块乙之间的距离？

17．（12分）如图所示，在坐标系第一象限内I、Ⅱ区域有磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，I区域有与磁场正交的匀强电场，电场强度大小，方向未知。现有一质量、电荷量的带负电的粒子以某一速度v沿与x轴正方向夹角为的方向从O点进入第一象限，在I区域内做直线运动，而后进入Ⅱ区域，由右侧射出，一段时间后，粒子经过x轴上的D点（图中未画出）。已知A点坐标为、C点坐标为，，，不计粒子重力。求：
（1）粒子速度的大小v；
（2）粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标。

18．（16分）如图所示，空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，磁场边界1、2、3均水平，两磁场的磁感应强度大小相等方向相反，两磁场宽度相等都为，现有一边长也为L的正方形闭合导线框从距1边界处由静止释放，已知线框ab边进入磁场Ⅰ时恰好做匀速直线运动，进入Ⅱ区域后经一段时间也做匀速直线运动，整个线框在穿过磁场区域的过程中ab边始终水平。（g取）求：
(1)线框在ab边刚进入磁场Ⅱ时的加速度；
(2)线框ab边在磁场Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间；

高二年级上学期期末质量检测（A卷）
物理参考答案 2020.01
第Ⅰ卷（选择题， 40分）
一、选择题（本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分，第9～12题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
D
B
C
B
C
B
A
BD
AB
CD
AC
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、实验题(本题共2小题，共14分。请按题目要求作答。)
13．（6分）【答案】（ 1）AB （2）C （3） （每空2分）
14. （8分）【答案】(1)13.870 2.310 (2) (3) 变小 （每空2分）
三、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要的演算步骤)
15. （8分）解：(1)根据几何关系可知，光在C点发生折射的入射角i=60° （1分）
折射角r=30° （1分）
因此折射率 （2分）
(2)CB之间的距离 （1分）
光在玻璃砖中传播的速度 （1分）
则 （2分）
16．（10分）解：(1) 设碰撞前瞬间滑块甲的速度为v，
根据动能定理有－μm1gL＝m1v2－m1v02 (1分)
两滑块碰撞过程满足动量守恒定律和机械能守恒定律，则有m1v＝m1v1＋m2v2 (2分)
由机械能守恒定律得m1v2＝m1v12＋m2v22 (2分)
联立解得v1＝，v2＝ (1分)
碰后滑块乙做减速运动－μm2gx1＝－m2v22 1分)
碰后滑块甲做减速运动－μm1gx2＝－m2v12 (1分)
最终静止时滑块甲与滑块乙之间的距离 (1分)
解得(1分)
17.（12分）
解：（1）粒子在Ⅰ区域内做直线运动，因为速度的变化会引起洛伦兹力的变化，所以粒子必做匀速直线运动。这样，电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，电场E的方向与微粒运动的方向垂直，即与x轴正向成角斜向右下方。由平衡条件有
（2分）
得 (2分)
（2）粒子进入Ⅱ区域洛伦兹力提供向心力做圆周运动，轨迹如图所示

根据洛伦兹力提供向心力有 (2分)
得 (1分)
由几何知识得 (1分)
解得， (1分)
粒子在磁场右边界射出点距x轴，根据几何关系得
(1分)
(1分)
所以D点坐标为 (1分)
18．（16分）解：(1)线框由静止开始做自由落体，到达磁场Ⅰ边界时速度
（1分）
代入数据
线框ab边进入磁场Ⅰ边界切割磁感线产生感应电流，设磁感应强度大小为B ，线框电阻为R，ab边所受安培力 （1分）
又根据线框整体做匀速直线运动则 （1分）
即 （1分）
则ab边刚进入磁场II时，速度仍为v1，线框ab边和cd边同时切割磁感线，产生同方向感应电流 （1分）
即 （1分）
根据竖直方向牛顿第二定律 （1分）
解得：，方向竖直向上。 （1分）
(2)根据(1)问分析，线框ab边在磁场Ⅱ中匀速运动时a=0,此时线框速度 （1分）
设线框ab边在磁场Ⅰ运动的时间为，从进入磁场Ⅱ到匀速时间为，在磁场Ⅱ匀速的时间为，从进入磁场Ⅱ到匀速经过的位移为
（1分）
在时间段内，规定向下为正方向，由动量定理 （1分）
时间段内流过线框横截面的电荷量 （1分）
线框在时间内以速度做匀速直线运动（1分）
总时间 （1分）
代入数据得 （2分）