北京市2022学年平谷区高二上学期期末质量监控物理试题

平谷区2022——2022学年度第一学期质量监控高二物理试卷2022.1一、单项选择题（本题共14小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。每小题3分，共42分）1．历经十年对“磁生电”的探索，最终发现电磁感应现象的科学家是A．奥斯特B．安培C．法拉第D．麦克斯韦2．某一实验装置如左下图所示，在铁芯上绕着两个线圈P和Q，如果线圈P中的电流i随时间t的变化关系如下图所示的四种情况，则不会使线圈Q产生感应电流的是ABCD3．关于磁感线，下列说法正确的是A．磁感线只能表示磁场的方向B．磁感线只能表示磁场的强弱C．磁感线的疏密能形象描述磁场的强弱D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的4．在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验。未放置磁铁时，钢球在水平面上做直线运动，若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，钢球将做曲线运动。该实验说明A．钢球所受合力为零时也可以做曲线运动B．钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动C．钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动D．钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动5．如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动。分析小物体的受力情况，下列说法正确的是A．物体只受向心力B．物体所受合外力为零C．物体受重力和支持力D．物体受重力、支持力和静摩擦力7/7\n6．如图所示是行星m绕太阳M运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴。下列说法中正确的是A．行星运动到A点时速度最大B．行星运动到C点或D点时速度最小C．行星从C点运动到B点的过程中做加速运动D．行星从B点运动到D点的过程中做加速运动7．1797年至1798年，英国物理学家卡文迪许完成了一项伟大的实验——在实验室中完成了测量两个物体之间万有引力的实验，他把这项实验说成是“称地球的重量”（严格地说应是“测量地球的质量”），在这个实验中首次测量出了A．地球表面附近的重力加速度B．月球的公转周期C．月球的质量D．引力常量8．某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道到地心的距离约为地球半径的3倍，地球表面处的重力加速度为g，则该轨道处的重力加速度约为A．B．C．4gD．9g9．民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标靶，如图所示。忽略空气阻力和箭在竖直方向的运动，运动员要射中目标靶心，他放箭时A．箭应直接指向目标靶心B．箭应指向目标靶心的左侧C．箭应指向目标靶心的右侧D．无法判断10．2022年2月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号工程”的两颗组网卫星。若某北斗导航卫星在离地高度为2.15万公里的圆形轨道上运行，已知地球同步卫星离地的高度约为3.58万公里，线速度的大小约为3.08km/s。下列说法正确的是A．此北斗导航卫星绕地球运动的周期大于24小时B．此北斗导航卫星的线速度大于3.08km/sC．此北斗导航卫星的角速度小于地球自转的角速度D．此北斗导航卫星的加速度大于地球表面处的重力加速度7/7\n11．向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。现分别将小球放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与半径的关系，下列做法正确的是A．皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量不同的钢球做实验B．皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量相同的钢球做实验C．皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量不同的钢球做实验D．皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量相同的钢球做实验12．世界一级方程式赛车锦标赛是在世界各地十多个封闭的环行线路上进行的，赛道中有许多弯道，如图所示，赛车在通过弯道时非常容易冲出赛道。设有甲、乙两个质量相同的赛车，以相同的速率通过同一水平弯道，甲车在内侧车道，乙车在外侧车道。下列说法正确的是A．甲车受到沿半径方向的摩擦力比乙车的大B．甲、乙两车沿半径方向受到的摩擦力大小相等C．甲车受到沿半径方向的摩擦力比乙车的小D．赛车沿半径方向受到的摩擦力与轨道半径的大小无关NSOO'13．如图所示，将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，铝框可以绕竖直轴线OO′自由转动。转动磁铁发现原来静止的铝框也会发生转动。下列说法正确的是A．铝框与磁极转动方向相反B．匀速或加速转动磁铁，铝框都比磁极转动慢C．铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的D．铝框中没有电流图甲图乙14．2022年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化的曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为检验其磁敏特性设计了图乙所示电路。关于这个实验，下列说法中正确的是A．闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，伏特表的示数增大B．闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，安培表的示数增大C．闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，伏特表的示数减小7/7\nD．闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，安培表的示数减小第二部分非选择题（共58分）二、填空题（本题共2小题，共18分）图甲15．某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。（1）首先连接了如图甲所示的电路，用以推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系。闭合开关后，发现电流计指针向右偏转，而此时电流是从“+”接线柱流入电流计的。由此可推断，若电流计指针向左偏转，则说明电流是从________（填“+”或“-”）接线柱流入电流计的。图乙（2）接下来用图乙所示的装置做实验，图中标出了螺线管上导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向左偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿________（填“顺时针”或“逆时针”）方向。（3）该小组的同学将部分实验结果记录在了下表中，表中还有一项实验结果未完成，请帮助该小组的同学完成。实验记录表操作N极朝下插入螺线管N极朝下从螺线管中拔出S极朝下插入螺线管S极朝下从螺线管中拔出从上往下看的平面图（B0表示原磁场，即磁铁产生的磁场）原磁场通过螺线管磁通量的增减增加减少增加减少感应电流的方向沿逆时针方向沿顺时针方向沿顺时针方向沿逆时针方向感应电流的磁场B′的方向垂直纸面向外垂直纸面向里垂直纸面向里（4）该小组同学根据实验结果总结出如下结论：当线圈中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场的方向________（填“相同”或“相反”）。图甲16．“研究平抛物体的运动”实验装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。（1）实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片7/7\n，除此之外还需要的一项器材是______A．弹簧测力计B．刻度尺C．秒表图乙（2）在此实验中，小球与斜槽间有摩擦_______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大；调节斜槽使其末端的切线水平，如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间________（选填“相同”或“不同”）。图丙（3）如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的，经测量P点的坐标为（30cm，20cm）。g取10m/s2。则小球平抛的初速度v0=_________m/s。（4）如图丙所示，在“研究平抛物体的运动”实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，g取10m/s2。某同学根据以上已知条件断言a不是抛出点，你认为他的说法是否正确？请说明理由。三、计算题（本题共5小题，共40分）17．（7分）如图所示，一架飞机沿仰角37°方向斜向上做匀速直线运动，速度的大小为v=150m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则：（1）经过t=4s飞机发生的位移是多少？（2）飞机在竖直方向的分速度是多大？（3）经过t=4s飞机在竖直方向上升了多少米？18．（8分）如图所示，一金属棒垂直放置在间距为L的两平行导轨上，导轨左端连接一电阻R。导轨处在垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度为B。金属棒在外力的作用下以速度v沿导轨向右匀速运动，在Δt时间内金属棒由ab位置运动到a′b′位置。则：（1）ab位置与a′b′位置间的面积S是多少？（2）Δt时间内穿过闭合回路的磁通量的增加量ΔФ是多少？（3）请写出法拉第电磁感应定律的数学表达式，并推导出金属棒切割磁感线产生的感应电动势E。19．（8分）如图所示，间距L=20cm的两条平行光滑金属导轨，下端与一电源和定值电阻相连，导轨平面跟水平面成30°角，电源电动势E=6.0V，内阻r=0.4Ω，定值电阻R=0.8Ω，电路其他部分电阻不计。导轨上水平放置一根金属棒MN。若在导轨所在空间加一垂直导轨平面向上的匀强磁场，当磁感应强度B=1.0T时，金属棒MN恰好能静止在导轨上。g取10m/s2。则：7/7\n（1）电路中电流强度I是多大？（2）金属棒MN受到的安培力F是多大？（3）金属棒MN的质量m是多少？20．（8分）大量实例说明，物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的合力就叫做向心力。向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供。图甲图乙图丙（1）如图甲所示，拱形桥的AB段是半径r=50m的圆弧，一辆质量m=1.2×103kg的小汽车，以v=10m/s的速率驶上拱形桥。g取10m/s2。则汽车到达桥顶时，桥对汽车的支持力FN是多大？（2）如图乙所示，长L=0.5m细线下端悬挂一个小球，细线上端固定在天花板上。将小球拉离竖直位置后给小球一个初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，若测得细线与竖直方向的夹角θ=37°。g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。此时小球做圆周运动的角速度ω是多大？（3）如图丙所示，一颗人造地球卫星在圆形轨道上绕地球运行，已知地球半径为R，卫星离地面的高度为h，地面上的重力加速度为g。则卫星绕地球运行的周期T是多大？21．（9分）图甲根据牛顿力学经典理论，只要知道物体的初始条件和受力情况，就可以推断物体此后的运动情况。（1）如图甲所示，在直线边界MN的右侧空间存在水平方向的匀强磁场（垂直纸面向里），磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从磁场边界MN上的P点以速度v垂直磁场方向射入，v的方向与MN垂直，最后从边界MN上的Q点射出磁场。不计粒子所受重力。求PQ间的距离和粒子在磁场中运动的时间。图乙（2）如图乙所示，空间存在水平方向的匀强磁场（垂直纸面向里），磁感应强度大小为B0。一质量为m0、电荷量为+q0的带电小球在磁场和重力场中运动，重力加速度为g，不计空气阻力。a．若该带电小球在场中水平向右做匀速直线运动，求该粒子速度v′的大小；b．若该小球在A点由静止释放，小球接下来的运动比较复杂。为了研究该小球的运动，可以应用运动的合成与分解的方法，将它7/7\n为0的初速度分解为大小相等的水平向左和水平向右的速度。求小球沿竖直方向运动的最大距离ym和运动过程中的最大速率vm。7/7