
杭西高2020年6月高二物理試卷 命題人:張明軍 審核人:范 勇 單項選擇題(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分) 1.用國際單位制的基本單位表示能量的單位,下列正確的是 A. B. C. D. 2.關(guān)于物理學(xué)家和他們的貢獻,下列說法中正確的是( ) A.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,并制作了世界上第一臺發(fā)電機 B.庫侖提出了庫侖定律,并最早用實驗測得元電荷e的數(shù)值 C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),并發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 D.伽利略認為“力是維持物體運動的原因” 3.下列說法正確的是 A.α射線的穿透能力比γ射線強 B.天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) C.核聚變中平均每個核子放出的能量比裂變中平均每個核子的小 D.半衰期跟放射性元素以單質(zhì)或化合物形式存在無關(guān) 4.關(guān)于電荷所受電場力和洛倫茲力,正確的說法是( ) A.電荷在磁場中一定受洛倫茲力作用 B.電荷在電場中一定受電場力作用 C.電荷所受電場力一定與該處電場方向一致 D.電荷所受的洛倫茲力不一定與磁場方向垂直 5.伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究,開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖 (a)、(b)分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程,對這兩項研究,下列說法正確的是( ) A.圖a通過對自由落體運動的研究,合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動B.圖a中先在傾角較小的斜面上進行實驗,可“沖淡”重力,使時間測量更容易 C.圖b中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的,實驗可實際完成 D.圖b的實驗為“理想實驗”,通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持 6.利用速度傳感器與計算機結(jié)合,可以自動做出物體的速度v隨時間t的變化圖像。某次實驗中獲得的v-t圖像如圖所示,由此可以推斷該物體在( ) A.t=2 s時速度的方向發(fā)生了變化 B.t=2 s時加速度的方向發(fā)生了變化 C.0~4 s內(nèi)做曲線運動 D.0~4 s內(nèi)的位移約為2.8 m 7.“道路千萬條,安全第一條?!薄兜缆方煌ò踩ā返谒氖邨l規(guī)定:“機動車行經(jīng)人行橫道,應(yīng)減速行駛;遇行人正在通過人行橫道時,應(yīng)停車讓行?!币惠v汽車以5 m/s的速度勻速行駛,駕駛員發(fā)現(xiàn)前方的斑馬線上有行人通過,隨即剎車使車做勻減速直線運動至停止。若駕駛員的反應(yīng)時間為0.5 s,汽車在最后2 s內(nèi)的位移為4 m,則汽車距斑馬線的安全距離至少為( ) A.5.5m B.6.25m C.7.5m D.8.75m 8.電阻R、電容器C與一個線圈連成閉合回路,條形磁鐵靜止在線圈的正上方,N極朝下,如圖所示?,F(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端過程中,流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是 ( ) A.從a到b,上極板帶正電 B.從a到b,下極板帶正電 C.從b到a,上極板帶正電 D.從b到a,下極板帶正電 9.如圖所示,衛(wèi)星a、b、c沿圓形軌道繞地球運行。a是極地軌道衛(wèi)星,在地球兩極上空約1000km處運行;b是低軌道衛(wèi)星,距地球表面高度與a相等;c是地球同步衛(wèi)星,則( ) A.a、b的周期比c大 B.a、b的向心力一定相等 C.a、b的速度大小相等 D.a、b的向心加速度比c小 10. 真空中兩個完全相同、帶等量同種電荷的金屬小球A和B(可視為點電荷),分別固定在兩處,它們之間的靜電力為F,用一個不帶電的同樣金屬球C先后與A、B球接觸,然后移開球C,此時A、B球間的靜電力為( ) A. B. C. D. 11.彩虹是由陽光進入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后離開水滴時再折射一次形成。彩虹形成的示意圖如圖所示,一束白光L由左側(cè)射入水滴,a、b是白光射入水滴后經(jīng)過一次反射和兩次折射后的兩條出射光線(a、b是單色光)。下列關(guān)于a光與b光的說法正確的是( ) A.水滴對a光的折射率小于對b光的折射率 B.a(chǎn)光在水滴中的傳播速度小于b光在水滴中的傳播速度 C.用同一臺雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實驗,a光相鄰的亮條紋間距大于b光的相鄰亮條紋間距 D.a(chǎn)、b光在水滴中傳播的波長都比各自在真空中傳播的波長要長 12.某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示,發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向R0=11 Ω的純電阻用電器供電。已知輸電線的總電阻R=10 Ω,T2的原、副線圈匝數(shù)比為4∶1,用電器兩端的電壓為u=220eq \r(2)sin(100πt)V,將T1、T2均視為理想變壓器。下列說法正確的是( ) A.降壓變壓器的輸入功率為4400W B.升壓變壓器中電流的頻率為100Hz C.輸電線消耗的功率為500 W D.當用電器的電阻減小時,輸電線消耗的功率減小 13.一小球以一定的初速度從圖示位置進入光滑的軌道,小球先進入圓軌道1,再進入圓軌道2。圓軌道1的半徑為R,圓軌道2的半徑是軌道1的1.8倍,小球的質(zhì)量為m。若小球恰好能通過軌道2的最高點B,則小球在軌道1上經(jīng)過最高點A處時對軌道的壓力為( ) A.2mg B.3mg C.4mg D.5mg 不定項選擇題(本題共3小題,每小題2分,共6分。每小題列出的四個備選項至少有一個是符合題目要求的,全部選對得2分,選對但不全得0分。) 14.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,圖14甲是波剛傳播到x=5 m處的M點時的波形圖,圖乙是質(zhì)點N(x=3 m)從此時刻開始計時的振動圖象,Q是位于x=10 m處的質(zhì)點,下列說法正確的是( ) A.這列波的波長是5 m B.M點以后的各質(zhì)點開始振動時的方向都沿x軸正方向 C.由甲圖對應(yīng)時刻開始計時,經(jīng)過6 s,質(zhì)點Q第一次到達波谷 D.這列波由M點傳播到Q點需要5 s 15.物理學(xué)家通過對實驗的深入觀察和研究,獲得正確的科學(xué)認知,推動物理學(xué)的發(fā)展。下列說法符合事實的是( ) A.赫茲通過一系列實驗,證實了麥克斯韋提出的電磁波 B.查德威克用α粒子轟擊eq \o\al(14, 7)N獲得反沖核eq \o\al(17, 8)O,發(fā)現(xiàn)了中子 C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象,說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu) D.盧瑟福通過對陰極射線的研究,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型 16.如圖所示,下列說法中正確的是( ) 圖甲是一束復(fù)色光進入水珠后傳播的示意圖,其中a束光在水珠中傳播的速 度一定大于b束光在水珠中傳播的速度 B.圖乙是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖,當入射角i逐漸增大到某一值后不再會有光線從bb′面射出 C.圖丙和丁分別是雙縫干涉和薄膜干涉示意圖,反映出光具有波動性 D.圖戊中的M、N是偏振片,P是光屏.當M固定不動緩慢轉(zhuǎn)動N時,光屏P上的光亮度將會發(fā)生變化,此現(xiàn)象表明光波是橫波 非選擇題(本題共6小題,共55分) 17.(8分)在探究“物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時 (1)提供器材:①電磁打點計時器 ②天平 ③低壓交流電源 ④低壓直流電源 ⑤細繩和紙帶 ⑥鉤碼和小車 ⑦秒表 ⑧一端有滑輪的長木板 ⑨刻度尺 本實驗不需要的器材是 (填序號) 如圖1所示為一條記錄小車運動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E、F、G為計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1 s,s1=3.59 cm,s2=4.4l cm,s3=5.23 cm,s4=6.05 cm,s5=6.87 cm,s6=7.69 cm。根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可以計算B點的瞬時速度是 m/s,小車運動的加速度的大小是 m/s2。(以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) (3)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a–F關(guān)系圖線(如圖2所示)。此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是 。 A.小車與軌道之間存在摩擦 B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài) C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D.所用小車的質(zhì)量太大 18.(6分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,使用的小燈泡標有“2.5 V,0.75 W”,其他可供選擇的器材有: A.電壓表V1(量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ) B.電壓表V2(量程15 V,內(nèi)阻約15 kΩ) C.電流表A1(量程3 A,內(nèi)阻約0.2 Ω) D.電流表A2(量程0.6 A,內(nèi)阻約1 Ω) E.滑動變阻器R1(0~1 kΩ,0.5 A) F.滑動變阻器R2(0~10 Ω,2 A) G.電源E(6 V) H.開關(guān)S及導(dǎo)線若干 (1)實驗中電流表應(yīng)選用 ,滑動變阻器應(yīng)選用 。(請?zhí)顚懫鞑那懊娴淖帜复a) (2)畫出實驗電路原理圖。 19.(9分)如圖所示,AMB是一條長L=10m的絕緣水平軌道,固定在離水平地面高h=1.25m處,A、B為端點,M為中點,軌道MB處在方向豎直向上,大小 E=5×103N/C的勻強電場中,一質(zhì)量m=0.1kg,電荷量q=+1.3×10-4C的可視為質(zhì)點的滑塊以初速度v0=6m/s在軌道上自A點開始向右運動,經(jīng)M點進入電場,從B點離開電場,已知滑塊與軌道間動摩擦因數(shù)μ=0.2,求滑塊 (1)到達M點時的速度大小 (2)從M點運動到B點所用的時間 (3)落地點距B點的水平距離 20.(12分)如圖所示,光滑圓弧AB在豎直平面內(nèi),圓弧B處的切線水平。A、B兩端的高度差為0.2 m,B端高出水平地面0.8 m,O點在B點的正下方。將一滑塊從A端由靜止釋放,落在水平面上的C點處。g取10 m/s2。 (1)求OC的長; (2)在B端接一長為1.0 m的木板MN,滑塊從A端釋放后正好運動到N端停止,求木板與滑塊間的動摩擦因數(shù); (3)若將木板右端截去長為ΔL的一段,滑塊從A端釋放后將滑離木板落在水平面上P點處,要使落地點距O點的距離最遠,ΔL應(yīng)為多少? 21.(10分)所圖所示,匝數(shù)N=100、截面積s=1.0×10-2m2、電阻r=0.15Ω的線圈內(nèi)有方向垂直于線圈平面向上的隨時間均勻增加的勻強磁場B1,其變化率k=0.80T/s。線圈通過開關(guān)S連接兩根相互平行、間距d=0.20m的豎直導(dǎo)軌,下端連接阻值R=0.50Ω的電阻。一根阻值也為0.50Ω、質(zhì)量m=1.0×10-2kg的導(dǎo)體棒ab擱置在等高的擋條上。在豎直導(dǎo)軌間的區(qū)域僅有垂直紙面的不隨時間變化的勻強磁場B2。接通開關(guān)S后,棒對擋條的壓力恰好為零。假設(shè)棒始終與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌接觸良好,不計摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。 (1)求磁感應(yīng)強度B2的大小,并指出磁場方向; (2)斷開開關(guān)S后撤去擋條,棒開始下滑,經(jīng)t=0.25s后下降了h=0.29m,求此過程棒上產(chǎn)生的熱量。 22.(10分)如圖所示,在xOy坐標系的0≤y≤d的區(qū)域內(nèi)分布著沿y軸正方向的勻強電場,在d≤y≤2d的區(qū)域內(nèi)分布著垂直于xOy平面向里的勻強磁場,MN為電場和磁場的交界面,ab為磁場的上邊界。現(xiàn)從原點O處沿x軸正方向發(fā)射出速率為v0、比荷(電荷量與質(zhì)量之比)為k的帶正電粒子,粒子運動軌跡恰與ab相切并返回磁場。已知電場強度E=eq \f(3v02,2kd),不計粒子重力和粒子間的相互作用。求: (1)粒子第一次穿過MN時的速度大小和水平位移的大??; (2)磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。 AADBB ADDCC BAB CD AC ACD 17.(8分)在探究“物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時 (1)提供器材:①電磁打點計時器 ②天平 ③低壓交流電源 ④低壓直流電源 ⑤細繩和紙帶 ⑥鉤碼和小車 ⑦秒表 ⑧一端有滑輪的長木板 ⑨刻度尺 本實驗不需要的器材是 ④⑦ (填序號) 如圖1所示為一條記錄小車運動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E、F、G為計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1 s,s1=3.59 cm,s2=4.4l cm,s3=5.23 cm,s4=6.05 cm,s5=6.87 cm,s6=7.69 cm。根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可以計算B點的瞬時速度是 0.40 m/s,小車運動的加速度的大小是 0.82 m/s2。(以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) (3)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a–F關(guān)系圖線(如圖2所示)。此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是 C 。 A.小車與軌道之間存在摩擦 B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài) C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D.所用小車的質(zhì)量太大 18.(6分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,使用的小燈泡標有“2.5 V,0.75 W”,其他可供選擇的器材有: A.電壓表V1(量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ) B.電壓表V2(量程15 V,內(nèi)阻約15 kΩ) C.電流表A1(量程3 A,內(nèi)阻約0.2 Ω) D.電流表A2(量程0.6 A,內(nèi)阻約1 Ω) E.滑動變阻器R1(0~1 kΩ,0.5 A) F.滑動變阻器R2(0~10 Ω,2 A) G.電源E(6 V) H.開關(guān)S及導(dǎo)線若干 (1)實驗中電流表應(yīng)選用 D ,滑動變阻器應(yīng)選用 F 。(請?zhí)顚懫鞑那懊娴淖帜复a) (2)畫出實驗電路原理圖。 19.(9分)如圖所示,AMB是一條長L=10m的絕緣水平軌道,固定在離水平地面高h=1.25m處,A、B為端點,M為中點,軌道MB處在方向豎直向上,大小 E=5×103N/C的勻強電場中,一質(zhì)量m=0.1kg,電荷量q=+1.3×10-4C的可視為質(zhì)點的滑塊以初速度v0=6m/s在軌道上自A點開始向右運動,經(jīng)M點進入電場,從B點離開電場,已知滑塊與軌道間動摩擦因數(shù)μ=0.2,求滑塊 (1)到達M點時的速度大小 (2)從M點運動到B點所用的時間 (3)落地點距B點的水平距離 [解析] (1)在AM階段滑塊的受力分析如下 a=eq \f(μmg,m)=μg=2 m/s2 根據(jù)運動學(xué)公式veq \o\al(2,M)-veq \o\al(2,0)=-2ax可得vM=4 m/s (2)進入電場之后,Eq=0.65 N,受力分析如下 a′=eq \f(μ(mg-Eq),m)=0.7 m/s2 根據(jù)運動學(xué)公式veq \o\al(2,B)-veq \o\al(2,M)=-2a′x可知,vB=3 m/s 根據(jù)勻變速直線運動推論xMB=eq \f(vB+vM,2)t 可知t=eq \f(10,7) s (3)從B點飛出后,滑塊做平拋運動,因此由h=eq \f(1,2)gt′2 可知t′=0.5 s 而水平距離x′=vBt′=1.5 m 20.(12分)如圖所示,光滑圓弧AB在豎直平面內(nèi),圓弧B處的切線水平。A、B兩端的高度差為0.2 m,B端高出水平地面0.8 m,O點在B點的正下方。將一滑塊從A端由靜止釋放,落在水平面上的C點處。g取10 m/s2。 (1)求OC的長; (2)在B端接一長為1.0 m的木板MN,滑塊從A端釋放后正好運動到N端停止,求木板與滑塊間的動摩擦因數(shù); (3)若將木板右端截去長為ΔL的一段,滑塊從A端釋放后將滑離木板落在水平面上P點處,要使落地點距O點的距離最遠,ΔL應(yīng)為多少? 【答案】 (1)0.8 m (2)0.2 (3)0.16 m (1)(4分)滑塊從光滑圓弧AB下滑過程中,根據(jù)機械能守恒定律得 mgh1=eq \f(1,2)mvB2,得vB=eq \r(2gh1)=2 m/s 2分 滑塊離開B點后做平拋運動,則 豎直方向:h2=eq \f(1,2)gt2 t=0.4S 1分 水平方向:x=vBt 聯(lián)立得到x=vB eq \r(\f(2h2,g)) 代入數(shù)據(jù)解得x=0.8 m。 1分 (2)(4分) 解法一:滑塊從B端運動到N端停止的過程,根據(jù)動能定理得 -μmgL=0-eq \f(1,2)mvB2 2分 代入數(shù)據(jù)解得μ=0.2。 2分 解法2: 2aL=v2 a=2m/s2 2分 a=μg μ=0.2 2分 (3)(4分)將木板右端截去長為ΔL的一段后,設(shè)滑塊滑到木板最右端時速度為v,由動能定理得 -μmg(L-ΔL)=eq \f(1,2)mv2-eq \f(1,2)mvB2 2分 滑塊離開木板后仍做平拋運動,高度不變,運動時間不變,則落地點距O點的距離 s=L-ΔL+vt 1分 聯(lián)立整理得,s=1+0.8eq \r(ΔL)-ΔL 根據(jù)數(shù)學(xué)知識得知,當eq \r(ΔL)=0.4時,s最大,即ΔL=0.16 m時,s最大。 1分 21.(10分)所圖所示,匝數(shù)N=100、截面積s=1.0×10-2m2、電阻r=0.15Ω的線圈內(nèi)有方向垂直于線圈平面向上的隨時間均勻增加的勻強磁場B1,其變化率k=0.80T/s。線圈通過開關(guān)S連接兩根相互平行、間距d=0.20m的豎直導(dǎo)軌,下端連接阻值R=0.50Ω的電阻。一根阻值也為0.50Ω、質(zhì)量m=1.0×10-2kg的導(dǎo)體棒ab擱置在等高的擋條上。在豎直導(dǎo)軌間的區(qū)域僅有垂直紙面的不隨時間變化的勻強磁場B2。接通開關(guān)S后,棒對擋條的壓力恰好為零。假設(shè)棒始終與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌接觸良好,不計摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。 (1)求磁感應(yīng)強度B2的大小,并指出磁場方向; (2)斷開開關(guān)S后撤去擋條,棒開始下滑,經(jīng)t=0.25s后下降了h=0.29m,求此過程棒上產(chǎn)生的熱量。 [解析] (1) 線圈的感應(yīng)電動勢為 E=Neq \f(ΔΦ,Δt)=NSeq \f(ΔB1,Δt) 流過導(dǎo)體棒的電流 Iab=eq \f(E,2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(r+\f(R,2)))) 導(dǎo)體棒對擋條的壓力為零,有B2Iabd=mg或B2=eq \f(mg(R+2r),Ed) 解得B2=0.50 T,方向垂直紙面向外. (2)由動量定理得 (mg-IB2d)t=mv或mgt-B2dΔq=mv 及Δq=It=eq \f(dhB2,2R) 解得v=gt-eq \f(hBeq \o\al(2,2)d2,2Rm) ab棒產(chǎn)生的熱量Q=eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(mgh-\f(1,2)mv2)) 解得Q=2.3×10-3 J. 22.(10分)如圖所示,在xOy坐標系的0≤y≤d的區(qū)域內(nèi)分布著沿y軸正方向的勻強電場,在d≤y≤2d的區(qū)域內(nèi)分布著垂直于xOy平面向里的勻強磁場,MN為電場和磁場的交界面,ab為磁場的上邊界?,F(xiàn)從原點O處沿x軸正方向發(fā)射出速率為v0、比荷(電荷量與質(zhì)量之比)為k的帶正電粒子,粒子運動軌跡恰與ab相切并返回磁場。已知電場強度E=eq \f(3v02,2kd),不計粒子重力和粒子間的相互作用。求: (1)粒子第一次穿過MN時的速度大小和水平位移的大?。?(2)磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。 22.(10分)【答案】(1)2v0 eq \f(2\r(3)d,3) (2)eq \f(3v0,kd) (1)(4分) 根據(jù)動能定理得,qEd=eq \f(1,2)mv2-eq \f(1,2)mv02, 解得v=2v0 2分 粒子在電場中做類平拋運動,由F=qE,a=eq \f(F,m),d=eq \f(1,2)at12,x=v0t1 解得t1=eq \f(2\r(3)d,3v0),x=eq \f(2\r(3)d,3)。 2分 (2)(6分)粒子運動的軌跡如圖所示,設(shè)粒子以與x軸正方向成θ角進入磁場 tan θ=eq \f(\r(v2-v02),v0)=eq \r(3),解得θ=60° 2分 根據(jù)R+Rcos θ=d,解得R=eq \f(2d,3) 2分 由牛頓第二定律可得qvB=meq \f(v2,R),解得B=eq \f(3v0,kd)。 2分
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