【物理】浙江省杭州市西湖高中2019-2020学年高二6月月考试题 14页

杭西高2020年6月高二物理试卷 一、 单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）‎ ‎1.用国际单位制的基本单位表示能量的单位，下列正确的是 A． B． C． D．‎ ‎2.关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是( )‎ A．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机 B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值 C．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象 D．伽利略认为“力是维持物体运动的原因”‎ ‎3.下列说法正确的是 A.α射线的穿透能力比γ射线强 B.天然放射现象说明原子具有复杂的结构 C.核聚变中平均每个核子放出的能量比裂变中平均每个核子的小 D.半衰期跟放射性元素以单质或化合物形式存在无关 ‎4.关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是(　　)‎ A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 ‎ B．电荷在电场中一定受电场力作用 C．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致 ‎ D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直 ‎5.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图 (a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是(　　 )‎ A．图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B．图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易 C．图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D．图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持 ‎6.利用速度传感器与计算机结合，可以自动做出物体的速度v随时间t的变化图像。某次实验中获得的vt图像如图所示，由此可以推断该物体在(　　)‎ A．t＝2 s时速度的方向发生了变化 B．t＝2 s时加速度的方向发生了变化 C．0～4 s内做曲线运动 D．0～4 s内的位移约为2.8 m ‎7.“道路千万条，安全第一条。”《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行。”一辆汽车以5 m/s的速度匀速行驶，驾驶员发现前方的斑马线上有行人通过，随即刹车使车做匀减速直线运动至停止。若驾驶员的反应时间为0.5 s，汽车在最后2 s内的位移为4 m，则汽车距斑马线的安全距离至少为( )‎ A．5.5m B．6.25m C．7.5m D．8.75m ‎8.电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是 ( 　)‎ A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电 C．从b到a，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电 ‎9.如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（ ）‎ A.a、b的周期比c大 B.a、b的向心力一定相等 C.a、b的速度大小相等 D.a、b的向心加速度比c小 ‎10. 真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F，用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎11.彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)。下列关于a光与b光的说法正确的是(　　)‎ A．水滴对a光的折射率小于对b光的折射率 B．a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度 C．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距 D．a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长 ‎12.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11 Ω的纯电阻用电器供电。已知输电线的总电阻R＝10 Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220sin(100πt)V，将T1、T2均视为理想变压器。下列说法正确的是(　　)‎ A．降压变压器的输入功率为4400W B．升压变压器中电流的频率为100Hz C．输电线消耗的功率为500 W D．当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小 ‎13.一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2。圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m。若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过最高点A处时对轨道的压力为(　　)‎ A．2mg B．3mg C．4mg D．5mg 一、 不定项选择题（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项至少有一个是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全得0分。）‎ ‎14.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图14甲是波刚传播到x＝5 m处的M点时的波形图，图乙是质点N(x＝3 m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x＝10 m处的质点，下列说法正确的是(　　)‎ A．这列波的波长是5 m B．M点以后的各质点开始振动时的方向都沿x轴正方向 C．由甲图对应时刻开始计时，经过6 s，质点Q第一次到达波谷 D．这列波由M点传播到Q点需要5 s ‎15.物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是(　　)‎ A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦提出的电磁波 B．查德威克用α粒子轰击N获得反冲核O，发现了中子 C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型 ‎16．如图所示，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速 度一定大于b束光在水珠中传播的速度 B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不再会有光线从bb′面射出 C．图丙和丁分别是双缝干涉和薄膜干涉示意图，反映出光具有波动性 D．图戊中的M、N是偏振片，P是光屏．当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 一、 非选择题（本题共6小题，共55分）‎ ‎17.（8分）在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验时 ‎（1）提供器材：①电磁打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺 本实验不需要的器材是 （填序号）‎ （2） 如图1所示为一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s，s1=3.59 cm，s2=4.4l cm，s3=5.23 cm，s4=6.05 cm，s5=6.87 cm，s6=7.69 cm。根据纸带的数据可以计算B点的瞬时速度是 m/s，小车运动的加速度的大小是 m/s2。（以上结果均保留两位有效数字）‎ ‎（3）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a–F关系图线（如图2所示）。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 。‎ A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大 ‎18.（6分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用的小灯泡标有“2.5 V，0.75 W”，其他可供选择的器材有：‎ A．电压表V1（量程3 V，内阻约3 kΩ） B．电压表V2（量程15 V，内阻约15 kΩ）‎ C．电流表A1（量程3 A，内阻约0.2 Ω） D．电流表A2（量程0.6 A，内阻约1 Ω）‎ E．滑动变阻器R1（0~1 kΩ，0.5 A） F．滑动变阻器R2（0~10 Ω，2 A）‎ G．电源E（6 V） H．开关S及导线若干 ‎（1）实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（请填写器材前面的字母代码）‎ ‎（2）画出实验电路原理图。‎ ‎19.（9分）如图所示，AMB是一条长L=10m的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h=1.25m处，A、B为端点，M为中点，轨道MB处在方向竖直向上，大小 E=5×103N/C的匀强电场中，一质量m=0.1kg，电荷量q=+1.3×10-4C的可视为质点的滑块以初速度v0=6m/s在轨道上自A点开始向右运动，经M点进入电场，从B点离开电场，已知滑块与轨道间动摩擦因数μ=0.2，求滑块 ‎（1）到达M点时的速度大小 ‎（2）从M点运动到B点所用的时间 ‎（3）落地点距B点的水平距离 ‎20.（12分）如图所示，光滑圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平。A、B两端的高度差为0.2 m，B端高出水平地面0.8 m，O点在B点的正下方。将一滑块从A端由静止释放，落在水平面上的C点处。g取10 m/s2。‎ ‎(1)求OC的长；‎ ‎(2)在B端接一长为1.0 m的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N 端停止，求木板与滑块间的动摩擦因数；‎ ‎(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点距O点的距离最远，ΔL应为多少？‎ ‎21.（10分）所图所示，匝数N=100、截面积s=1.0×10-2m2、电阻r=0.15Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场B1，其变化率k=0.80T/s。线圈通过开关S连接两根相互平行、间距d=0.20m的竖直导轨，下端连接阻值R=0.50Ω的电阻。一根阻值也为0.50Ω、质量m=1.0×10-2kg的导体棒ab搁置在等高的挡条上。在竖直导轨间的区域仅有垂直纸面的不随时间变化的匀强磁场B2。接通开关S后，棒对挡条的压力恰好为零。假设棒始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻。‎ ‎（1）求磁感应强度B2的大小，并指出磁场方向；‎ ‎（2）断开开关S后撤去挡条，棒开始下滑，经t=0.25s后下降了h=0.29m，求此过程棒上产生的热量。‎ ‎22.（10分）如图所示，在xOy坐标系的0≤y≤d的区域内分布着沿y轴正方向的匀强电场，在d≤y≤2d的区域内分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，MN为电场和磁场的交界面，ab为磁场的上边界。现从原点O处沿x轴正方向发射出速率为v0、比荷(电荷量与质量之比)为k的带正电粒子，粒子运动轨迹恰与ab相切并返回磁场。已知电场强度E＝，不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：‎ ‎(1)粒子第一次穿过MN时的速度大小和水平位移的大小；‎ ‎(2)磁场的磁感应强度B的大小。‎ ‎【参考答案】‎ AADBB ADDCC BAB ‎ ‎ CD AC ACD ‎ ‎17.（8分）在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验时 ‎（1）提供器材：①电磁打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺 本实验不需要的器材是 ④⑦ （填序号）‎ ‎（2）如图1所示为一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s，s1=3.59 cm，s2=4.4l cm，s3=5.23 cm，s4=6.05 cm，s5=6.87 cm，s6=7.69 cm。根据纸带的数据可以计算B点的瞬时速度是 0.40 m/s，小车运动的加速度的大小是 0.82 m/s2。（以上结果均保留两位有效数字）‎ ‎（3）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a–F关系图线（如图2所示）。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 C 。‎ A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大 ‎18.（6分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用的小灯泡标有“2.5 V，0.75 W”，其他可供选择的器材有：‎ A．电压表V1（量程3 V，内阻约3 kΩ） B．电压表V2（量程15 V，内阻约15 kΩ）‎ C．电流表A1（量程3 A，内阻约0.2 Ω） D．电流表A2（量程0.6 A，内阻约1 Ω）‎ E．滑动变阻器R1（0~1 kΩ，0.5 A） F．滑动变阻器R2（0~10 Ω，2 A）‎ G．电源E（6 V） H．开关S及导线若干 ‎（1）实验中电流表应选用 D ，滑动变阻器应选用 F 。（请填写器材前面的字母代码）‎ ‎（2）画出实验电路原理图。‎ ‎19.（9分）如图所示，AMB是一条长L=10m的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h=1.25m处，A、B为端点，M为中点，轨道MB处在方向竖直向上，大小 E=5×103N/C的匀强电场中，一质量m=0.1kg，电荷量q=+1.3×10-4C的可视为质点的滑块以初速度v0=6m/s在轨道上自A点开始向右运动，经M点进入电场，从B点离开电场，已知滑块与轨道间动摩擦因数μ=0.2，求滑块 ‎（1）到达M点时的速度大小 ‎（2）从M点运动到B点所用的时间 ‎（3）落地点距B点的水平距离 ‎[解析] (1)在AM阶段滑块的受力分析如下 a＝＝μg＝2 m/s2 ‎ 根据运动学公式v－v＝－2ax可得vM＝4 m/s ‎ ‎ (2)进入电场之后，Eq＝0.65 N，受力分析如下 a′＝＝0.7 m/s2 ‎ 根据运动学公式v－v＝－2a′x可知，vB＝3 m/s ‎ 根据匀变速直线运动推论xMB＝t 可知t＝ s ‎(3)从B点飞出后，滑块做平抛运动，因此由h＝gt′2 可知t′＝0.5 s 而水平距离x′＝vBt′＝1.5 m ‎ ‎20.（12分）如图所示，光滑圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平。A、B两端的高度差为0.2 m，B端高出水平地面0.8 m，O点在B点的正下方。将一滑块从A端由静止释放，落在水平面上的C点处。g取10 m/s2。‎ ‎(1)求OC的长；‎ ‎(2)在B端接一长为1.0 m的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板与滑块间的动摩擦因数；‎ ‎(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点距O点的距离最远，ΔL应为多少？‎ ‎【答案】 (1)0.8 m　(2)0.2　(3)0.16 m ‎(1)（4分）滑块从光滑圆弧AB下滑过程中，根据机械能守恒定律得 mgh1＝mvB2，得vB＝＝2 m/s 2分 ‎ 滑块离开B点后做平抛运动，则 竖直方向：h2＝gt2 t=0.4S 1分 水平方向：x＝vBt 联立得到x＝vB 代入数据解得x＝0.8 m。 1分 ‎ ‎(2)（4分）‎ 解法一：滑块从B端运动到N端停止的过程，根据动能定理得 ‎－μmgL＝0－mvB2 2分 代入数据解得μ＝0.2。 2分 解法2： 2aL=v2 a=2m/s2 2分 ‎ a=μg μ＝0.2 2分 ‎(3)（4分）将木板右端截去长为ΔL的一段后，设滑块滑到木板最右端时速度为v，由动能定理得 ‎－μmg(L－ΔL)＝mv2－mvB2 2分 滑块离开木板后仍做平抛运动，高度不变，运动时间不变，则落地点距O点的距离 s＝L－ΔL＋vt 1分 联立整理得，s＝1＋0.8－ΔL 根据数学知识得知，当＝0.4时，s最大，即ΔL＝0.16 m时，s最大。 1分 ‎21.（10分）所图所示，匝数N=100、截面积s=1.0×10-2m2、电阻r=0.15Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场B1，其变化率k=0.80T/s。线圈通过开关S连接两根相互平行、间距d=0.20m的竖直导轨，下端连接阻值R=0.50Ω的电阻。一根阻值也为0.50Ω、质量m=1.0×10-2kg的导体棒ab搁置在等高的挡条上。在竖直导轨间的区域仅有垂直纸面的不随时间变化的匀强磁场B2。接通开关S后，棒对挡条的压力恰好为零。假设棒始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻。‎ ‎（1）求磁感应强度B2的大小，并指出磁场方向；‎ ‎（2）断开开关S后撤去挡条，棒开始下滑，经t=0.25s后下降了h=0.29m，求此过程棒上产生的热量。‎ ‎[解析] (1) 线圈的感应电动势为 E＝N＝NS 流过导体棒的电流 Iab＝ 导体棒对挡条的压力为零，有B2Iabd＝mg或B2＝ 解得B2＝0.50 T，方向垂直纸面向外．‎ ‎(2)由动量定理得 ‎(mg－IB2d)t＝mv或mgt－B2dΔq＝mv 及Δq＝It＝ 解得v＝gt－ ab棒产生的热量Q＝ 解得Q＝2.3×10－3 J.‎ ‎22.（10分）如图所示，在xOy坐标系的0≤y≤d的区域内分布着沿y轴正方向的匀强电场，在d≤y≤2d的区域内分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，MN为电场和磁场的交界面，ab为磁场的上边界。现从原点O处沿x轴正方向发射出速率为v0、比荷(电荷量与质量之比)为k的带正电粒子，粒子运动轨迹恰与ab相切并返回磁场。已知电场强度E＝，不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：‎ ‎(1)粒子第一次穿过MN时的速度大小和水平位移的大小；‎ ‎(2)磁场的磁感应强度B的大小。‎ ‎22.（10分）【答案】(1)2v0　　(2) ‎(1)（4分） 根据动能定理得，qEd＝mv2－mv02，‎ 解得v＝2v0 2分 ‎ ‎ 粒子在电场中做类平抛运动，由F＝qE，a＝，d＝at12，x＝v0t1‎ 解得t1＝，x＝。 2分 ‎ (2)（6分）粒子运动的轨迹如图所示，设粒子以与x轴正方向成θ角进入磁场 tan θ＝＝，解得θ＝60° 2分 根据R＋Rcos θ＝d，解得R＝ 2分 由牛顿第二定律可得qvB＝m，解得B＝。 2分