【物理】天津市静海区第四中学2019-2020学年高二上学期11月联考试题（解析版）

【物理】天津市静海区第四中学2019-2020学年高二上学期11月联考试题（解析版）

静海区2019—2020学年度第一学期四校联考试卷 高二 物理 试卷 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷第1页至第2页，第Ⅱ卷第3页至第4页。试卷满分100分。考试时间60分钟。‎ 第Ⅰ卷 一、单项选择题（共8题；每题4分，共32分,其中每题的四个选项中，有1个正确答案）‎ ‎1.关于曲线运动的性质，以下说法中正确的是(　 　)‎ A. 曲线运动一定是变速运动 B. 变速运动一定是曲线运动 C. 曲线运动一定是变加速运动 D. 物体运动的加速度数值、速度数值都不变的运动一定是直线运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.曲线运动速度一定变化，所以一定是变速运动；匀加速直线运动就是变速运动，但不是曲线的，选项A符合题意，选项B不符合题意；‎ C.平抛运动就是物体加速度大小不变的曲线运动，选项C不合题意；‎ D. 匀速圆周运动就是运动的加速度数值、速度数值都不变的曲线运动，选项D不合题意 ‎2.关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（ ）‎ A. 合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B. 匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线 C. 曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D. 分运动是直线运动，则合运动必是直线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据运动的等时性，A错误；只要加速度保持不变的运动，均为匀变速运动，可以是直线，也可以是曲线，B正确；曲线运动的加速度方向一定与速度方向不在同一直线上，C错误；尽管分运动是直线运动，但加速度方向与速度方向不在一条直线上时，做曲线运动，D错误。‎ ‎3.磁感应强度是描述磁场的重要概念，磁场的基本性质是对电流有磁场力的作用，则关于磁感应强度的的大小，下列说法正确的是（）‎ A. 一小段通电直导线，在磁场某处受的力越大，该处的磁感应强度越大 B. 一小段通电直导线在磁场某处受力等于零，则该处的磁感应强度一定等于零 C. 匀强磁场中沿磁感线方向磁感应强度逐渐减小 D. 磁感线较密时，磁感应强的较大；磁感线较疏处，磁感应强度较小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 磁场的强弱由磁场本身的性质决定，与放入磁场中的电流元无关，电流元在磁场中所受的力越大，该点磁感应强度不变，所受力等于零，磁感应强度仍然未变，故A、B错误；‎ C. 匀强磁场中各处的磁感应强度都是相同的，故C错误；‎ D. 磁感线疏密表示磁场的强弱，故磁感线越密的地方磁场越强，越疏的地方，磁场越弱，故D正确。‎ ‎4.在奥斯特电流磁效应的实验中,通电直导线应该 ( )‎ A. 平行南北方向,在小磁针正上方 B. 平行东西方向,在小磁针正上方 C. 东南方向,在小磁针正上方 D. 西南方向,在小磁针正上方 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 由于地磁场的作用，小磁针指向南北方向，要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁效应面产生的偏转，通电直导线不能放在东西方向，这样观察到小磁针的偏转，应将放置在平行南北方向，并且在小磁针正上方，故A正确，BCD错误。‎ ‎5.如图所示，T和S是绕地球做匀速圆周运动的两颗人造地球卫星，虚线为各自轨道，其中T为地球同步卫星。由此可以判定 A. T卫星可以相对地面静止在天津的正上方 B. T卫星的运行周期小于S卫星的运行周期 C. T卫星的运行速率大于S卫星的运行速率 D. T卫星、S卫星的运行速率均小于‎7.9km/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：地球同步卫星只能在赤道平面上空，所以不可能在天津的正上方，故A错误；‎ B项：由公式得：，由于T卫星的半径大于S卫星的半径，所以T卫星的运行周期大于S卫星的运行周期，故B错误；‎ C项：由公式得：，由于T卫星的半径大于S卫星的半径，T卫星的运行速率小于S卫星的运行速率，故C错误；‎ D项：由公式可知，由于T卫星和S卫星的半径都大于地球的半径，所以两都的速率都小于第一宇宙速度‎7.9km/s，故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎6.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的 A. 向心加速度大小之比为4：1 B. 角速度大小之比为2：1‎ C. 周期之比为1：8 D. 轨道半径之比为1：2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 卫星绕地球做匀速圆周运动，=m，卫星动能Ek=mv2=，卫星动能减小为原来的时，卫星轨道半径变为原来的4倍，D错误。卫星的速度变为原来的，根据a=可知向心加速度变为原来的，A错误。根据ω=可知角速度变为原来的，B错误。根据T=可知，周期变为原来的8倍，C正确。‎ ‎7.如图，长为的直导线拆成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该 形通电导线受到的安培力大小为 ‎ ‎ A. 0 B. 0.5 C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：导线在磁场内有效长度为，故该V形通电导线受到安培力大小为，选项C正确，选项ABD错误。‎ 考点：安培力 ‎【名师点睛】由安培力公式进行计算，注意式中的应为等效长度，本题考查安培力的计算，熟记公式，但要理解等效长度的意义。‎ ‎8. 如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是 A. 棒中的电流变大，θ角变大 B. 两悬线等长变短，θ角变小 C. 金属棒质量变大，θ角变大 D. 磁感应强度变大，θ角变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：导体棒受力如图所示，；棒中电流I变大，θ角变大，故A正确；两悬线等长变短，θ角不变，故B错误；金属棒质量变大，θ角变小，故C错误；磁感应强度变大，θ角变大，故D错误；故选A．‎ 考点：安培力；物体的平衡 ‎【名师点睛】此题考查了安培力及物体的平衡问题；解题时对金属棒进行受力分析、应用平衡条件，根据安培力公式分析即可正确解题。‎ 二、多项选择题（共4题；每题4分，共16分,其中每题的四个选项中，有多个正确答案）‎ ‎9.关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是（ ）‎ A. 向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的 B. 向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力 C. 对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力 D. 向心力的效果是改变质点的线速度大小 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 匀速圆周运动的向心力指向圆心，向心力是指向圆心方向的合力，是根据效果命名的，故A正确；‎ B. 向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力，故B正确；‎ C. 对于稳定的圆周运动，向心力大小不变，但向心力的方向始终指向圆心，方向时刻在变化，所以向心力一定是变力，故C错误；‎ D. 向心力始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，故D错误。‎ ‎10.‎2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的（ ）‎ A. 密度 B. 向心力的大小 ‎ C. 离地高度 D. 线速度的大小 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 根据题意，已知卫星运动的周期T，地球的半径R，地球表面的重力加速度g，卫星受到的外有引力充当向心力，故有，卫星的质量被抵消，则不能计算卫星的密度，更不能计算卫星的向心力大小，AB错误；由解得，而，故可计算卫星距离地球表面的高度，C正确；根据公式，轨道半径可以求出，周期已知，故可以计算出卫星绕地球运动的线速度，D正确；‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力（忽略自转），2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。‎ ‎11. 下列说法正确的是 A. 若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零 B. 通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零 C. 同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的 D. 磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：根据可得若某处磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零，A正确；若通电导线放置方向与磁场方向平行，则不受安培力作用，磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关，B错误D正确；通电导线放置的方式不同，则安培力不同，如同一条导线在同一点平行磁场放置和垂直磁场放置两种情况下安培力一个为零，一个为BIL，C错误；‎ 考点：考查了安培力，‎ ‎【名师点睛】在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱．将通电导线垂直放入匀强磁场中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比 ‎12.如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则 ‎ A. 放在a处小磁针的N极向左 B. 放在b处的小磁针的N极向右 C. 放在c处的小磁针的S极向右 D. 放在a处的小磁针的N极向右 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】解： 由右手螺旋定则可知,螺线管右端是N极,左端为S极;因螺线管内部磁感线是由S极指向N极的,由于小磁针静止时N极指向为磁场方向.因此小磁针abc的N极都向右,故BCD正确,A错误;‎ 第Ⅱ卷 三、填空题（本题共18分，每空2分）‎ ‎13.“天宫二号”被称为是我国首个真正意义上的空间实验室，是继“天宫一号”后中国自主研发的第二个空间实验室，“天宫二号”的发射将全面开启中国空间实验室任务，为我国未来空间站建设打下重要基础。设“天宫二号”在距地面高为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，己知地球的质量为M、半径为R，引力常量为G，且不考虑地球自传的影响。则“天宫二号”绕地球运动的线速度大小为________，周期为________，向心加速度大小为________。‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]设天宫二号质量为，万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律则有：‎ 解得线速度：‎ ‎[2] 万有引力提供向心力，则有：‎ 解得周期：‎ ‎[3]根据万有引力提供向心力得：‎ 解得向心加速度：‎ ‎14.匀强磁场中有一段长为‎0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过‎3A的电流时，受到6.0×10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度是______特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_____特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是______特．‎ ‎【答案】 (1). 0.1 (2). 0.1 (3). 0.1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由题，通电导线与磁场垂直，则磁场的磁感强度为；磁场的磁感强度由磁场本身决定，与通电导线的长度无关，故当导线长度缩短一半时磁场的磁感强度仍为0.1T．磁场的磁感强度由磁场本身决定，当通入的电流加倍时磁场的磁感强度仍为0.1T．‎ ‎【点睛】熟练应用磁感应强度定义式即可求出磁感应强度，要注意定义式的适用条件．知道磁感应强度的决定因素．会计算当导线与磁场有一定夹角时的安培力的大小．‎ ‎15.一矩形线圈面积S＝10‎-2m2‎，它和匀强磁场方向之间的夹角θ1＝30°，穿过线圈的磁通量Ф＝1×10-3Wb，则磁场的磁感应强度B=_____________；若线圈以一条边为轴转180°，则穿过线圈的磁通量的变化为_____________；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2＝0°，则Ф＝_____________.‎ ‎【答案】0.2 T　2×10-3 Wb　0‎ ‎【解析】‎ 线圈的磁通量，所以 若线圈以一条边为轴转，则穿过线圈磁通量的变化量 线圈平面和磁场方向之间的夹角变为0°，则.‎ 思路分析：根据公式计算 试题点评：本题考查了对磁通量的计算，需要注意的是当线圈面积不与磁场垂直的时候，需要将线圈面积投影都垂直磁场方向上 四、计算题（共计34分）‎ ‎16.小球在距地面高‎15m处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向的夹角为，（g取）求：‎ ‎(1)小球经多长时间落地；‎ ‎(2)小球平抛的初速度；‎ ‎(3)当小球的速度方向与水平方向夹角为时，小球距地面的高度为多少？‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，则有：‎ 解得小球落地时间：‎ ‎(2)根据运动的合成与分解求解竖直方向上的分速度，则有：‎ 落地时速度方向与水平方向成，则有：‎ 解得小球平抛的初速度：‎ ‎(3)如图，当速度方向与水平方向成时，则有：‎ 下落高度：‎ 小球距地面的高度为：‎ ‎17.如图所示，质量为m的小球由光滑斜轨道自由下滑后，接着又在一个与斜轨道相连的竖直的光华圆环内侧运动，阻力不计，求 ‎(1)小球至少应从多高的地方滑下，才能达到圆环顶端而不离开圆环 ‎(2)小球到达圆环底端时，作用于环底的压力 ‎【答案】（1）2.5R（2）6mg，方向：竖直向下 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 小球恰好能通过圆环的最高点时，重力提供向心力，则有：‎ 解得：‎ 小球从释放到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得：‎ 解得：‎ ‎(2)小球从释放到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得：‎ 解得：‎ 在最低点，根据牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 根据牛顿第三定律可知，小球对环的压力为6mg，方向竖直向下 ‎18.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=‎0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=‎0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取‎10m/s2．已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求：‎ ‎（1）导体棒受到的安培力大小；‎ ‎（2）导体棒受到的摩擦力。‎ ‎【答案】（1）0.30N（2）0.06N ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）利用闭合电路欧姆定律可以求出通过导体棒的电流；利用安培力的计算公式F=BLI计算导体棒受到的安培力大小； （2）利用力的分解，根据二力平衡，计算摩擦力的大小，判断其方向；‎ ‎【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得I＝＝‎1.5A；‎ 导体棒受到的安培力F=BIL=0.30N； （3）将重力正交分解，沿着导轨平面分力 F1=mgsin37°=0.24N 因为F1＜F，根据平衡条件得 mgsin37°+Ff=F 解得Ff=0.06N，方向沿导轨向下；‎