云南省昆明市嵩明县2021-2022学年高二物理下学期期中考试试题（Word版附解析）

嵩明县2021-2022学年（下）高二期中质量检测高二物理试卷（昆明长鸿实验中学命制）考试时间：90分钟满分：100分一、单选题（每题4个选项中只有一个选项正确，每题3分，共21分）1．质量为1kg的重物从离地面竖直高度5m处自由下落（可看作自由落体，重力加速度取），根据你所学的物理知识判断，重物在空中的总时间更接近于（）A．0.1sB．0.5sC．1.0sD．10s2．如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，但AB都没有运动，下列说法正确的是（）A．A、B之间无摩擦力B．B受到A的摩擦力水平向左C．A受到B的摩擦力水平向左D．B对地面的摩擦力为静摩擦力，水平向右3．“过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似水门的造型而得名，这项寓意为“接风洗尘”的仪式，是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示，若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内，甲、乙两喷水口的高度相同，甲喷出的水柱最高点更高，不计空气阻力，则（）A．甲喷口处的水速度一定更大B．甲喷出的水射得一定更远C．甲喷出的水在空中运动时间一定更长D．甲喷口处的水柱与水平面的夹角一定更大4．2020年10月，我国成功地将高分十三号光学遥感同步卫星送入轨道半径为6.6R的地球同步轨道，R为地球半径。已知地球表面的重力加速度为g，则该卫星的运行速度v为（）A．B．C．D．5．关于电场强度，以下说法正确的是（）A．若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为0 B．电场强度公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍C．点电荷的电场强度公式表明，真空中的点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍D．匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同6．如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R两端并联一只理想电压表。下列说法正确的是（）A．若F不动，滑片P向上滑动时，示数变大，示数变大B．若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡消耗的功率变小C．若P不动，滑片F向下移动时，、的示数均变小D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变小7．如图所示，在光滑绝缘水平面上，宽度为L的区域内有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。一个边长为a（a<L）的N匝正方形闭合线圈以初速度垂直左边界进入磁场，最后从磁场右边界离开，线圈刚离开磁场时的速度为。下列说法正确的是（）A．线圈位于磁场正中间时的磁通量为B．线圈位于感场正中间时的速度为C．线圈在进入和离开磁场的过程中线圈中产生的焦耳热相等D．线圈在进入和离开磁场的过程中通过导线横截面的电荷量相等 二、多选题（每题4分，选不全得2分，错选或不选得0分，共16分）8．如图所示，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，下列说法正确的是（）A．采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破B．采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽C．电工穿上屏蔽服后，体内场强为零D．屏蔽服中的金属网不能起到屏蔽作用9．如图所示，虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，在纸面内沿不同的方向从粒子源O先后发射速率均为v的A和B两个粒子，A、B均带正电且电荷量相同，B的质量是A的质量的2倍，两个粒子同时到达P点。已知，B粒子沿与PO成30°角的方向发射，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是（）A．A粒子在磁场中运动的半径为0.5LB．B粒子在磁场中运动的半径为LC．A粒子在磁场中运动的时间为D．A粒子和B粒子发射的时间间隔为10．如图，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则（）A．物体受的向心力方向始终指向圆心OB．物体的合力方向始终指向圆心OC．物体的合外力就是向心力D．物体受的向心力逐渐增大11．如图所示为某种发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，矩形线圈的匝数为n，面积为S，电阻为r。线圈两端有两个彼此绝缘的半圆金属环可随线圈一起转动。P、为一对固定不动的电刷，可分别与两半圆金属环接触， 两个电刷间接有阻值为R的电阻，其余电阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度ω逆时针匀速转动。从图所示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始计时，下列说法正确的是（）A．时刻，穿过线圈的磁通量为零，线圈产生的感应电动势也为零B．通过电阻R上的电流瞬时值表达式为C．线圈每转动一周，通过电阻R上的电流方向改变两次D．通过电阻R的电流的有效值为三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共20分）12、在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点周期为。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm）。（1）这五个数据中不符合读数要求的是______（选填“A”“B”“C”“D”或“E”）点读数。（2）该同学用重锤在OD段的运动来验证机械能守恒，则D点对应的物体的速度______m/s（保留3位有效数字）。（3）若O点到某计数点距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为______。（4）若重锤质量，重力加速度，由图中给出的数据，可得出从O到打下D点，重锤重力势能的减少量为______J，而动能的增加量为______J。（均保留3位有效数字）13．小杨在“测定电池的电动势和内阻”实验中，使用了以下器材：干电池1节（带电池盒）、电压表1只（量程3V、15V）、电阻箱（可调范围0~9999.9Ω）、开关一个、导线若干。（1）请你根据他的器材画出实验电路图。 （2）某次电压表的度数如图甲所示，则电压为______V。（3）按照正确的操作获取相应的电压U和电阻R数据，并将电压与电阻的比值作为电流I，作出如图乙所示的U-I图像。根据图像测得干电池的电动势为______V，内阻为______Ω。（保留三位有效数字）（4）若他不用电压表，在其他器材不变的情况使用电流表（量程0.6A、3A），获得正确的数据，则测得电动势______（选填“大于”或“等于”或“小于”）真实值。四、解答题（本大题共3小题，共33.0分）14．（8分）汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示）以提醒后面驾车司机，减速安全通过。在夜间有一货车因故障停车，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，驾驶员只能看清前方50m的物体，并且他的反应时间为0.5s，以大小为的加速度紧急刹车，求：（1）（3分）小轿车从开始刹车到停下来所用的时间。（2）（5分）三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞。15．（10分）如图所示，长为的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量的小球，不计空气阻力，重力加速度g取。试求：（1）（3分）如果小球在最低点时的速度为，杆对小球的拉力F的大小？（2）（7分）如果小球在最高点时杆对小球的力为，杆旋转的角速度ω为多大？ 16．（15分）如图1所示，在矩形ABCD区域里存在垂直于纸面方向的磁场，规定垂直纸面向里为磁场正方向，磁感应强度B按如图2所示规律变化。时刻，一质量为m、带电荷量为q的带正电粒子从B点以速率沿BC方向射入磁场，其中已知，未知，不计重力。（1）（4分）若，粒子恰好经过（变化磁场的半个周期）从D点射出磁场，求AB边长度？（2）（5分）若，粒子恰好经过（变化磁场的一个周期）从D点射出磁场，求AB边长度？（3）（6分）若，粒子恰好经过（变化磁场的一个周期）仍从D点射出磁场，求AB边长度？17．（11分）如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面间的夹角为，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑。已知ab与导轨间的动摩擦因数为，导轨和金属棒的电阻都不计。（1）（2分）金属棒ab的电流方向？（2）（4分）当金属棒ab的速度为V时安培力F的大小？（3）（5分）求此过程中ab棒的最大速度？ 参考答案1．C【详解】重物竖直下落，可看作自由落体运动，则有可得代入数值，可得C正确，ABD错误。2．B【详解】AC．对A研究，水平方向受到水平力F，由平衡条件得知B对A有水平向右的静摩擦力，选项AC错误；B．根据牛顿第三定律得知，B受到A的摩擦力与A所受的静摩擦力方向相反，即B受到A的摩擦力水平向左，选项B正确；D．AB都没有运动，对整体水平方向受到水平力F，根据平衡条件得知，地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右，根据牛顿第三定律得知B对地面的摩擦力为静摩擦力，水平向左，选项D错误。故选B。3．C【详解】C．将甲、乙喷出的水运动（斜抛运动）到最高点的过程逆向看作是平抛运动，甲喷出的水柱最高点更高，根据，可知，甲喷出的在空中运动时间（由对称性知是喷出到最高点时间的2倍）一定更长，甲喷出的水竖直方向初速度vy更大，故C正确；B．由于甲、乙喷出的水柱自抛出到最高点的水平位移大小关系未知， 由水平方向分运动无法得出二者水平分速度和水平射程大小关系。故B错误；AD．由，甲喷出的水竖直方向初速度vy更大，但vx大小关系无法确定，所以无法得出二者喷出的水初速度大小关系和初速度与水平面夹角大小关系，故AD错误；故选C。4．A【详解】地球表面的万有引力等于重力，所以解得对于同步卫星，有解得故A正确，BCD错误。故选A。5．C【详解】AB．电场强度与试探电荷无关，故AB错误；C．由点电荷电场强度决定式知，点电荷周围某点的电场强度与r的平方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍，故C正确；D．由知，不同的电荷，在匀强电场中受力是不同的，故D错误。故选C。6．D【详解】B．设变压器的输入电压为，输出电压为，若F不动，根据输入电压不变，则输入电压也不变，滑片P向上滑动时，电阻R变小，根据闭合电路欧姆定律，副线圈干电路电流增大，故小灯泡的电流增大，则小灯泡的电压和功率都会增大，会变亮，B错误；A．电阻R的电压为根据选项B知，不变，则电压表读数不变，电流增大，不变，故电压减小，电压表读数减小，A错误； D．若P不动，滑片F向下移动时，输入电压不变，根据变压比公式由于减小，所以输出电压为也减小，副线圈电阻不变，则副线圈电流减小，灯泡消耗的功率减小，D正确；C．电阻R的电压为根据选项D知，不变，则电压表读数不变，电流减小，故电压减小，电压表读数减小，C错误。故选D。7．D【分析】【详解】A．线圈位于磁场正中间时的磁通量为磁通量与匝数无关，所以A错误；B．线圈运动过程中加速度为线圈做匀减速直线运动时，线圈位于感场正中间时的速度为，但是线圈做加速度逐渐减小的减速运动，所以B错误；C．线圈在进入过程中线圈中产生的焦耳热比离开磁场的过程中线圈中产生的焦耳热大，因为进入过程的平均速度较大，安培力较大，安培力做的功较大，所以C错误；D．根据，，可得由于进出磁场过程通过线圈的磁通量的变化量相等，所以线圈在进入和离开磁场的过程中通过导线横截面的电荷量相等，则D正确；故选D。8．BC【详解】屏蔽服的作用是在穿上后，使处于高压电场中的人体内电场强度处处为零，从而使人体免受高压电场及电磁波的危害，可知BC正确，AD错误；故选BC。9．ABD【详解】AB．粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力有解得 结合两种粒子的比荷关系得对于B粒子而言，根据其在磁场中运动的轨迹，结合几何关系得其轨迹对应的圆心角为300°，则B粒子做圆周运动的轨迹半径为L，A粒子做圆周运动的轨迹半径为，所以AB正确；CD．粒子A从O点射入从P点射出，结合轨迹半径为，可知从O点射入时的速度方向必须与OP边界垂直，在磁场中运动的时间而B粒子的运动时间所以两粒子的发射时间间隔为所以C错误，D正确。故选ABD。10．AD【详解】ABC．由题意可知，物体做速度增大圆周运动，则物体的合外力的一个分力提供向心力，向且方向始终指向圆心，另一个分力沿切向和速度同向，因此合力方向不指向圆心，故A正确，BC错误；D．物体做圆周运动，则有向心力由于速率增大，所以向心力大小增大，故D正确。故选AD。11．CD【详解】A．由题图知时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，根据法拉第电磁感应定律知线圈产生的感应电动势最大，故A错误；B．线圈从与中性面垂直的面开始计时，所以电阻R上的电流瞬时值表达式为故B错误；C．依题意，线圈转动一周，产生余弦交流电，则通过电阻R上的电流方向改变两次，故C 正确；D．通过电阻R的电流的有效值为故D正确。故选CD。12．B1.940.3800.376【详解】（1）[1]刻度尺读数应在最小刻度1mm的基础上向下一位估读，即应保留到小数点后两位，所以是B点的读数不符合要求，应读12.40cm；（2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程的平均速度，可得（3）[3]实验中要验证的等式为即为（4）[4]从O到打下D点，重锤重力势能的减少量为[5]动能的增加量为13．1.301.44（1.42~1.44）1.80（1.73~1.80）等于【详解】（1）[1]实验中无电流表，可以用电压表与电阻箱测电源电动势与内阻，待测电源、开关、电阻箱组成串联电路，电压表测路端电压，实验电路图如图所示（2）[2]一节干电池电动势约为1.5V，所以量程选择3V，分度值为0.1V，则电压表读数为1.30V；（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律得 可得U-I图象纵轴截距为电动势，延长图线如图电动势为斜率的绝对值为内阻（4）[5]若他不用电压表，在其他器材不变的情况使用电流表（量程0.6A、3A），获得正确的数据，电流与电阻箱阻值的乘积为路端电压，没有电压表的分流，所以测出的电动势等于真实值。14．（1）6s；（2）55m【详解】（1）由速度时间公式得（2分）代入数据解得（1分）小轿车从开始刹车到停下来所用的时间为6s。（2）小轿车在驾驶员反应时间内做匀速运动，位移为（1分）从刹车到停止的位移为，由速度—位移公式得（2分）小轿车从发现物体到停止的全部距离为（1分）由题意可知，三角警示牌至少要放在车后的距离为（1分）15、（1）78N；（2）2rad/s（3）4rad/s【详解】 （1）小球在最低点时受力情况如图甲所示，由牛顿第二定律得（2分）解得（1分）（2）①小球在最高点时受支持力情况如图乙所示，由牛顿第二得（2分）解得（1分）②小球在最高点时受拉力情况如图丙所示，由牛顿第二定律得（2分）解得（1分）16、[答案]【详解】（1）金属棒ab的电流方向由右手定则（或楞次定律）知b指向a（2分）（2）ab下滑时切割磁感线，产生感应电动势，根据电磁感应定律有①（1分）闭合电路ACba中将产生感应电流，根据闭合电路欧姆定律有②（1分）根据右手定则可判定感应电流方向为aACba，再据左手定则判断ab受到的安培力方向如图所示，其大小为③（1分）由①②③式可得（1分）（3）取平行和垂直于导轨的两个方向对ab所受的力进行正交分解，应有，（1分）（1分）以ab为研究对象，根据牛顿第二定律有（1分）ab做加速度减小的变加速运动，当时速度达到最大。 因此，ab达到时应有（1分）解得（1分）[答案]17．（1）（2）（3）【详解】（1）若，粒子恰好经过（半个周期）通过D点，其运动轨迹如图甲所示：由几何关系可知，则粒子圆周轨迹半径r必须满足（或）（2分）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有（1分）得（）由以上各式联立解得（1分）（2）若，粒子恰好经过（一个周期）粒子通过D点，其运动轨迹如图乙所示：由几何关系可知，则粒子圆周轨迹半径r必须满足（或）（3分）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力， 有（1分）得（）由以上各式联立解得（1分）（2）若，粒子恰好经过（一个周期）仍通过D点，其运动轨迹如图所示：由几何关系可知，则粒子圆周轨迹半径r必须满足（或，）（4分）（1分）又因为，由以上各式联立解得（1分）