【物理】山东省日照市2019-2020学年高二上学期期末考试校际联考试题（解析版）

【物理】山东省日照市2019-2020学年高二上学期期末考试校际联考试题（解析版）

‎2019-2020学年度上学期高二校际联合考试物理 满分100分，考试时间90分钟。‎ 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. 关于分子热运动和布朗运动，下列说法错误的是（　　）‎ A. 布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B. 布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动 C. 悬浮微粒越小，布朗运动越显著 D. 当物体温度达到‎0℃‎时，物体分子的热运动也不会停止 ‎【答案】A ‎【解析】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故A错误，符合题意；B．布朗运动反映的是液体分子的无规则运动，故B正确，不符合题意；‎ C．布朗运动与悬浮颗粒的大小有关，颗粒越大，布朗运动越不明显；颗粒越小，布朗运动越明显，故C正确，不符合题意；‎ D．分子的运动是永不停息的，当物体温度达到‎0°C时，物体分子的热运动不会停止，故D正确，不符合题意。故选A。‎ ‎2. 如图所示，某学校研究性学习小组在学完有关定律定理后，在实验室做探究实验：铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上P点，若以2v的速度抽出纸条，则铁块的落地点为（　　）‎ A. P点左边 B. 仍在P点 ‎ C. P点右边不远处 D. P点右边原水平位移两倍处 ‎【答案】A ‎【解析】抽出纸带的过程中，铁块受到向前的摩擦力作用而加速运动，若纸带以2v的速度抽出，则纸带与铁块相互作用时间变短，根据动量定理知，摩擦力作用时间变短，铁块获得的速度减小，平抛运动的初速度减小，而平抛的时间不变，则平抛运动的水平位移较小，比P点近，即在P点左边，故BCD错误，A正确。故选A。‎ ‎3.‎ ‎ 阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示．若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是( )‎ A. 电路中的电源必须是交流电源 B. 电路中的a端点须连接直流电源的负极 C. 若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度 D. 若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度 ‎【答案】C ‎【解析】A、由题意可知，玩偶稳定地飘浮起来，且下端为N极，则线圈的上端为N极，根据右手螺旋定则可得，电源通的是直流电，且a端为电源的正极，而b端为电源的负极，故A错误，B错误；‎ C、若增加环绕软铁的线圈匝数，从而增加线圈的磁场，导致玩偶飘浮的最大高度增加，故C正确；‎ D、若将可变电阻的电阻值调大，则线圈中的电流减小，导致玩偶飘浮的最大高度减小，故D错误；故选C．‎ ‎4. 如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表。当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是（　　）‎ A. G1和G2指针都立即回到零点 B. G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点 C. G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点 D. G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然斤缓慢地同到零点 ‎【答案】C ‎【解析】当开关闭合时，G1表指针均向右方偏，说明电流计指针向电流流入的方向偏；当开关断开时，通过线圈的电流变小，导致线圈中产生瞬间感应电动势，相当于一个瞬间电源，线圈左端是电源正极，产生自感电流的方向与原来电流的方向相同，从而阻碍电流的变小，所以使得G2的指针缓慢地回到零点，而G1的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，故ABD错误，C正确。故选C。‎ ‎5. 一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是 ( )‎ A. 4年 B. 6年 C. 8年 D. 年 ‎【答案】C ‎【解析】由开普勒第三定律 ，则年 故选C。‎ ‎6. 为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是（　　）‎ A. 前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与污水中离子的电性无关 B. 若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面电势高 C. 污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D. 污水流量Q与电压U成正比，与a、b有关 ‎【答案】A ‎【解析】AB．正负离子流动时，根据左手定则，正离子受洛伦兹力向里，向后表面偏转，所以后表面上带正电荷，前表面上带负电荷，前表面电势比后表面低，与污水中离子的电性以及正负离子的多少无关，故A正确，B错误；‎ C．最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有q＝qvB 流量Q=vS=vbc 所以 与离子浓度无关．故C错误；‎ D．由，知污水流量Q与电压成正比，与a、b无关．故D错误。故选A。‎ ‎7. 如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行。设整个电路中总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中。下列叙述正确的是（　　）‎ A. ab杆中的电流与速率v成反比 B. 磁场作用于ab杆的安培力与速率的平方成正比 C. 电阻R上产生的热功率与速率v成正比 D. 外力对ab杆做功的功率与速率的平方成正比 ‎【答案】D ‎【解析】AB．由法拉第电磁感应定律有E=BLv又 联立解得 所以F=BIL= 故选项A、B错误；‎ CD．电阻上消耗的热功率P热=I2R=‎ 外力对ab杆做功的功率等于电阻消耗的热功率，故选项C错误，D正确。故选D。‎ ‎8. 如图所示，光滑的金属轨道分水平段和半圆弧段两部分O点为圆弧的圆心。两金属轨道之间的宽度为‎0.5m，匀强磁场的磁感应强度大小为0.5T、方向如图。质量为‎0.05kg、长为‎0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点。当在金属细杆内通以‎2A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动。已知MN=OP=‎1m，则（　　）‎ A. 金属细杆开始运动的加速度为‎5m/s2‎ B. 金属细杆运动到P点时的速度大小为‎5m/s C. 金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75N D. 金属细杆运动到P点时的向心加速度大小‎10m/s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】A．金属细杆水平方向受到安培力作用，安培力大小 金属细杆开始运动的加速度为 选项A错误；‎ B．对金属细杆从M点到P点的运动过程，安培力做功 重力做功 由动能定理得 解得金属细杆运动到P点时的速度大小为 选项B错误；‎ C．在P点金属细杆受到轨道水平向左的作用力F，水平向右的安培力，由牛顿第二定律得 解得 每一条轨道对金属细杆的作用力大小为0.75 N，由牛顿第三定律可知金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N，选项C正确；‎ D．金属细杆运动到P点时的加速度可分解为水平方向的向心加速度和竖直方向的加速度，水平方向的向心加速度大小为 选项D错误；故选C。‎ 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3分，不选、错选的得0分。‎ ‎9. 下列现象能说明分子间存在引力的是（　　）‎ A. 磁铁吸引附近的小铁钉 B. 打湿了的两张纸很难分开 C. 用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开 D. 用电焊把两块铁焊在一起 ‎【答案】BCD ‎【解析】A．磁铁吸引附近的小铁钉是靠磁力，故A错误；‎ B．两张纸间由于水分子及纸分子的相互引力作用，而很难分开，故B正确；‎ C．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开，说明分子间存在引力，故C正确；‎ D．高温状态下，铁块熔化，分子间距缩小，达到分子间引力作用范围，故D正确。‎ 故选BCD。‎ ‎10. 如图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则（　　）‎ A. 磁铁的转速为10r/s B. 电流的表达式为i=0.6sin10πt （A）‎ C. 风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt（A）‎ D. 风速加倍时线圈中电流的有效值为A ‎【答案】BD ‎【解析】A．电流周期为T=0.2s，故磁体的转速为n==5r/s 故A错误；‎ B．通过乙图可知电流的最大值为‎0.6A，周期T=0.2s，故ω=＝10πrad/s 故电流表达式为i=0.6sin10πt（A） 故B正确；‎ C．风速加倍时，角速度加倍，根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin20πt（A） 故C错误；‎ D．根据C的分析，形成的感应电流Im=‎1.2A，故有效值为 故D正确．故选BD。‎ ‎11. 如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1和I2。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是（　　）‎ A. U2不变、I3变大 B. U2变小、I3变小 C. I1变大、I2变大 D. I1变小、I2变小 ‎【答案】AD ‎【解析】理想变压器的电压与匝数成正比，由于理想变压器原线圈接到电压不变，则副线圈电压不变，所以V2的示数U2也不变，当S断开之后，并联电路的电阻变大，副线圈的电阻也就变大，由于副线圈电压不变，所以副线圈的总电流减小，即I2变小，由于电流与匝数成反比，当副线圈的电流减小时，原线圈的电流也就要减小，所以I1变小，由于副线圈的总电流减小，R1的电压减小，并联电路的电压就会增大，所以R3的电流I3就会增大。‎ 故选AD。‎ ‎12. 我国自行研制发射的“风云一号"、“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的，“风云一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为T1=12h；“风云二号”是同步卫星，其轨道半面就是赤道平面，周期为T2=24h。两颗卫星相比（　　）‎ A. “风云二号”离地面较高 B. “风云二号"线速度较大 C. “风云一号”每个时刻可观察到的地球表面范围较大 D. 若某时刻“风云一号”和“风云二号”正好同时在赤道上某个小岛的上空，那么再过24小时，它们又将同时到达该小岛的上空 ‎【答案】AD ‎【解析】A．根据万有引力提供向心力 可得 由于风云一号的周期较小，所以风云一号的轨道半径较小，故风云一号离地面高度较低，“风云二号”离地面较高，故A正确；‎ B．根据万有引力提供向心力 可得 由于风云一号的轨道半径较小，所以线速度较大，故B错误；‎ C．由于风云一号离地面的高度较低，所以可观察到的地球表面范围较小，故C错误；‎ D．由于风云一号的周期为风云二号周期的一半，所以再过24小时，它们将同时到达小岛的上空，故D正确；故选AD。‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13. 图示为“探究感应电流方向的规律”实验时所用电路 ‎（1）闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将________；接着将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，灵敏电流计指针_______。（均填“向左偏”“向右偏”或“不偏”）‎ ‎（2）某同学在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除____________（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应_____________（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。‎ ‎【答案】 (1). 向右偏 向左偏 (2). A 断开开关 ‎【解析】（1）[1]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B，穿过线圈B的磁通量增加，电流计指针将向右偏；‎ ‎[2]原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，穿过线圈磁通量减少，电流计指针将向左偏；‎ ‎（2）[3][4]在拆除线圈A时，电流快速减小，由于自感作用，线圈A会产生很大的感应电动势，该同学被点击一下；要避免电击发生，在拆除电路前应先断开开关。‎ ‎14. 用如图甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律，用频闪照相机闪光4次拍得照片如图乙所示，已知闪光时间间隔为Δt=0.04s，闪光本身持续时间极短，已知在这4次闪光的时间内A、B均在0~‎90cm范围内，且第一次闪光时，A恰好过x=‎65cm处，B恰好过x=‎80cm处，则由图可知：‎ ‎（1）两滑块在x=_______cm处相碰。‎ ‎（2）两滑块在第一次闪光后t=_______s时发生碰撞。‎ ‎（3）若碰撞过程中满足动最守恒，则A、B两滑块的质量之比为_______。‎ ‎【答案】 (1). 70 (2). 0.02 (3). 2:3‎ ‎【解析】（1）由图可知，第2、3、4次闪光时B未发生移动，说明B发生碰撞后停止运动速度为0，所以碰撞发生在x=‎70cm处。‎ ‎（2）碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为vA′，根据图象可知 从碰撞到第二次闪光时A向左运动‎10cm，时间为t′，则 第一次闪光到发生碰撞时间为t=0.04s－0.02s=0.02s ‎（3）碰撞前，A的速度大小为 B的速度大小为 以向左为正方向，根据由动量守恒定律得mAvA′=−mAvA+mBvB 解得mA:mB=2:3‎ ‎15. 经天文学家观察，太阳在绕着银河系中心圆形轨道上运行，这个轨道半径约为3×104光年（约等于2.8×‎1020m），转动一周的时间约2亿年（约等于）。太阳做圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力，可以把这些星体的全部质量看成集中在银河系中心来处理问题。（G=6.67×10-11N·m/kg）（结果保留两位有效数字）‎ ‎(1)从给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量；‎ ‎(2)试求出太阳在圆周运动轨道上的加速度。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】（1）设太阳绕着银河系中心运行的轨道半径为r，周期为T，太阳轨迹内侧这些星体的总质量为 M，根据 解得 则 ‎（2）由圆周运动公式可得 则 ‎16. 如图所示，半径为r=0.2m的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标原点O，磁感应强度B=0.332T，方向垂直纸面向里。在O处有一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率均为v=6.4×‎106m/s的ɑ粒子。已知粒子的质量m=6.64×10‎-27kg。电荷量q=3.2×10‎-19C．不计粒子的重力。求粒子在磁场中运动的最长时间。‎ ‎【答案】1.3×10－7s.‎ ‎【解析】带电粒子在磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动，由牛顿第二定律 得 因此要使α粒子在磁场中运动的时间最长，则需要α粒子在磁场中运动的圆弧所对应的弦长最长，‎ 从图中可以看出，沿以直径OA为弦、R为半径的圆弧做圆周运动时，α粒子在磁场中运动的时间最长．‎ 由周期公式 得 圆弧的运动时间 又 则 得 代入数据解得tm＝1.3×10－7s ‎17. 如图所示，甲车质量为，静止在光滑水平面上，其顶部上表面光滑，右端放一个质量为的小物体，乙车质量为，以的速度向左运动，与甲车碰撞后甲车获得的速度，物体滑到乙车上，若乙车足够长，其顶部上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则（g取）‎ ‎（1）物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止；‎ ‎（2）物块最终距离乙车左端多大距离。‎ ‎ ‎ ‎【答案】（1）0.8s；（2）‎‎0.8m ‎【解析】（1）选向左为正方向，已知甲车碰撞的末速度，设乙车碰撞结束时的速度为 甲乙两车碰撞过程动量守恒 解得 在此后的过程中木块与乙车组成的系统动量守恒 解得 由于木块向左的加速度 初速度为零，由速度时间关系式 解得 ‎（2）设木块最终距离乙车左端处，木块与乙车运动过程中根据功能关系：克服摩擦力做的功等于系统的机械能减少，由能量守恒定律得 解得 所以木块最终距离乙车左端。‎ ‎18. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L=‎0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=‎0.02kg、电阻均为R=0.1Ω。整个装置处在垂直干导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T。棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止。取g=‎10m/s2。问：‎ ‎(1)棒ab匀速运动的速度多大？‎ ‎(2)棒ab受到的力F多大？‎ ‎(3)若某段时间内力F做的功为0.4J，这段时间内棒cd产生的热量是多少？‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】（1）对cd棒受力分析如图所示由平衡条件得 得 由闭合电路欧姆定律知 设ab棒匀速运动的速度大小为v，则产生的感应电动势 解得 ‎ ‎（2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 对棒ab由共点力平衡有 解得 ‎（3）力F所做的功 解得 时间t内棒ab运动的位移 解得 这段时间内棒cd产生的热量 解得