天津市耀华中学2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题

天津市耀华中学2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题

天津市耀华中学2019-2020学年度第一学期期末考试 高二年级物理学科试卷 一、单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）‎ ‎1.2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图象是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎2.如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，规定水平向右为正方向，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知（　　）‎ A．振子的振动周期等于t1‎ B．在t=0时刻，振子的位置在a点 C．在t=t1时刻，振子的速度为零 D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动 ‎3.如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则（　　）‎ A．用户端的电压 B．输电线上的电压降为U C．输电线路上损失的电功率为 D．输电线路上损失的电功率为I1U ‎4.图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　）‎ A．图1中，A1与L1的电阻值相同 B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同 D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 ‎5.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）‎ A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大 D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大 ‎6.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动，在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角．当筒转过90°‎ 时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒，不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎7.某空间存在着如图所示的足够大的、沿水平方向的匀强磁场。在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘。在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动。在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是（　　）‎ A．图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力大小 B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小 C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小 D．图乙可以反映B对A的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小 ‎8.一个边长为L的正方形导线框在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始沿斜面下滑，随后进入虚线下方方向垂直于斜面的匀强磁场中。如图所示，斜面以及下方的磁场往下方延伸到足够远。下列说法正确的是（　　）‎ A．线框进入磁场过程中，b点的电势比a点高 B．线框进入磁场过程中，一定是减速运动 C．线框中产生的焦耳热小于线框减少的机械能 D．线框从不同高度下滑时，进入磁场过程中通过线框导线横截面的电量相等 二、多项选择题（每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，部分选对的得3分，选错或不答的得0分）‎ ‎9.嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月。如图所示为其飞行轨道示意图，则下列说法正确的是（　　）‎ A．嫦娥三号的发射速度应该大于11.2 km/s B．嫦娥三号在环月轨道1上P点的加速度等于在环月轨道2上P点的加速度 C．嫦娥三号在动力下降段中一直处于完全失重状态 D．嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小 ‎10.如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势（　　）‎ A．在时为零 B．在时改变方向 C．在时最大，且沿顺时针方向 D．在t=T时最大，且沿顺时针方向 ‎11.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。如图是霍尔元件的工作原理示意图，一块长为a，宽为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入图示方向的电流I时，电子的定向移动速度为v，当磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下时，前后两侧面会形成电势差U，下列说法中正确的是（　　）‎ A．前、后表面间的电压U与v无关 B．前表面的电势比后表面的高 C．自由电子受到的洛伦兹力大小为 D．前、后表面间的电压U与c成正比 ‎12.如图所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。今对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动，依次通过位置b和c。若导轨与金属棒的电阻不计，ab与bc的距离相等，关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是（　　）‎ A．金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为 B．金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1：2‎ C．从a到b和从b到c的两个过程中，通过金属棒横截面的电荷量之比为1：1‎ D．从a到b和从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1：1‎ 三、填空题（每空3分，共9分）‎ ‎13.某同学利用单摆测量重力加速度 ‎（1）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是 ‎ A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大 ‎（2）下列摆动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 。（填字母代号）‎ ‎（3）如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m的单摆。实验时，由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺。于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上的两标记点之间的距离△L。用上述测量结果，写出重力加速度的表达式 。‎ 四、计算题（本题共35分，14题8分，15题13分，16题14分）‎ ‎14.（8分）如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100匝、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求：‎ ‎（1）交流发电机产生的电动势的最大值；‎ ‎（2）电路中交流电压表的示数。‎ ‎15.（13分）如图所示，相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B0的的匀强磁场；在xOy直角坐标平面内，第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场，第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子（不计重力）以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直y轴进入第一象限，经过x轴上的A点射出电场进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45°角。求：‎ ‎（1）金属板M、N间的电压U；‎ ‎（2）离子运动到A点时的速度v的大小和由P点运动到A点所需要的时间t；‎ ‎（3）离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C（图中未画出）与坐标原点的距离OC。‎ ‎16.（14分）如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R，两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量k。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，PQ的质量为m，金属导轨足够长，电阻忽略不计。‎ ‎（1）闭合S，若使PQ保持静止，需在其上加大小为F的水平恒力，并指出力F的方向；‎ ‎（2）断开S，PQ在上述恒力F的作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q，求该过程中安培力做的功W。‎ 天津市耀华中学2019-2020学年度第一学期期末考试 高二年级物理学科试卷参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ D D A C B A C D BD AC BC BC ‎13.（1）BC；（2）A；（3）‎ ‎14.（1）200 V；（2）‎ ‎15.（1）；（2）；（3）‎ ‎16.（1），方向水平向右；（2）‎