【物理】河南省商丘周口等市部分学校2019-2020学年高二下学期3月在线公益联考试题（解析版）

【物理】河南省商丘周口等市部分学校2019-2020学年高二下学期3月在线公益联考试题（解析版）

商丘周口等市部分学校2019-2020学年高二下学期 ‎3月在线公益联考高二物理 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。‎ 本试卷主要命题范围：必修1，必修2，选修3-1，选修3-2.‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1.关于电磁感应现象和感应电动势的大小，下列说法正确的是（　　）‎ A. 闭合电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大 B. 闭合电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大 C. 只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 D. 闭合电路中某时刻的磁通量为零，该时刻的感应电动势一定为零 ‎【答案】A ‎【解析】A．电路中磁通量变化越快，即磁通量的变化率大，所以感应电动势一定越大，故A正确；B．电路中磁通量的改变量越大，不能得出磁通量的变化率越大，还与变化的时间有关，所以感应电动势不一定越大，故B错误；C．只有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中才有感应电流产生，故C错误；D．某时刻的磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零，则感应电动势不一定为零，故D错误。故选A。‎ ‎2.在抗击疫情的特殊期间，经常需要利用无人机进行杀毒或者物资投递。如图所示，一架无人机在执行物资投递任务时正沿直线朝斜向下方匀速运动。用表示无人机重力，表示空气对它的作用力，则下列选项中能表示此过程中无人机受力情况的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】对无人机进行受力分析，受到重力、空气的作用力，无人机沿直线朝斜向下方匀速运动，加速度为零，重力和和空气的作用力是一对平衡力，所以F和重力大小相等，方向相反，故D正确，ABC错误。故选D。‎ ‎3.如图所示，两平行直导线和竖直放置，两导线内通有方向相反、大小相等的电流，、两点位于两导线所在的平面内。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 点处磁感应强度为零 B. 点磁场方向垂直纸面向里 C. 导线受到的安培力的方向向右 D. 同时改变两导线的电流方向，导线受到的安培力的方向将也随之改变 ‎【答案】B ‎【解析】A．根据右手螺旋定则可知b处的两处分磁场方向均为垂直纸面向外，由磁场的叠加可知， b点的合磁场方向向外，不等于0，故A错误；‎ B．根据右手螺旋定则可知，通电导线cd在a点产生的磁场方向垂直纸面向里，通电导线ef在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，但a点离cd更近，即通电导线cd在a点产生的磁场更强，故a点的合磁场方向垂直纸面向里，故B正确；‎ C．电流方向相反的两根导线所受的安培力互相排斥，所以cd导线受到的安培力方向向左，故C错误；‎ D．不管电流方向如何，只要电流方向相反，就互相排斥，故同时改变电流方向时，导线受到的安培力方向不会发生改变，故D错误。故选B。‎ ‎4.有两颗卫星分别用、表示，若、两颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为4∶9，如图所示，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 、两颗卫星的质量之比为3∶2‎ B. 、两颗卫星运行的线速度大小之比为2∶3‎ C. 、两颗卫星运行的角速度之比为27∶8‎ D. 、两颗卫星运行的向心加速度大小之比为9∶4‎ ‎【答案】C ‎【解析】设任一卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M，则对于在轨卫星，有 得，，‎ A．由题所给信息无法确定两颗卫星的质量之比，故A错误；‎ B．由可知，因轨道半径之比为4：9，则线速度大小之比为3：2，故B错误；‎ C．由可知，因轨道半径之比为4：9，则角速度大小之比为27：8，故C正确；‎ D．由可知，因轨道半径之比为4：9，则向心加速度大小之比为81：16，故D错误。故选C。‎ ‎5.如图所示，、、、是四盏相同的白炽灯，白炽灯的额定电压为、额定电流为，理想变压器原、副线圈的匝数分别为和，原线圈所接的正弦交流电的电压保持稳定，不计导线的电阻，当开关闭合时，四盏灯均正常发光。下列说法正确的是（　　）‎ A. B. ‎ C. 开关断开后，灯功率不变 D. 开关断开后，灯的功率增大 ‎【答案】A ‎【解析】AB．灯泡的电流强度为I，则，故A正确，B错误；‎ CD．断开开关S，副线圈中总电阻增大，功率减小，电流减小，则原线圈中电流减小，灯的功率减小，故CD错误。故选A。‎ ‎6.两辆玩具小车A、B在同一时刻从同一位置启动后沿直线运动的情况分别如图中虚线、实线所示。关于两车的运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 时间内，A车加速度始终比B车的加速度大 B. 时间内，A车的平均速度一定比B车的平均速度大 C. 时间内，A、B两车在运动的过程中，只有一次相遇 D. 时间内，A、B两车在运动的过程中，可能有两次相遇 ‎【答案】D ‎【解析】A．图像斜率表示加速度，由图像可知，时间内，A车的加速度与B车的加速度有相等的时刻，故A错误；‎ B．图像与坐标轴所围面积表示位移，由图像可知，时间内，A车的位移比B车位移小，由于两车从同一位置出发，则A车的平均速度比B车的小，故B错误；‎ CD．由图像与坐标轴所围面积表示位移可知，时间内A车位移大于B车位移，时间内B车的位移大于A车位移，所以时间内两车相遇一次，此时B车在A车前面，此后A车的速度比B车的大，则时间内两车又可能相遇一次，所以时间内，A、B两车在运动的过程中，可能有两次相遇，故C错误，D正确。故选D。‎ ‎7.图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈内阻为，外接灯泡的电阻为，电压表为理想电表。则（　　）‎ A. 电压表的示数为 B. 在时刻，穿过线圈的磁通量为零 C. 若线圈转速改为，则电动势有效值为 D. 若线圈转速改为，则通过灯泡的电流为 ‎【答案】C ‎【解析】A．由图象可知，电动机电压的最大值为，那么有效电压就是6V，电压表测量的是灯泡的电压，所以电压为，故A错误；‎ B．由图乙可知，在时刻，感应电动势为0，则此时磁通量应该是最大，故B错误；‎ CD．由图乙可知，交流电的周期为0.02s，则频率为50Hz，即转速为50，由公式 可知，若线圈转速改为，最大感应电动势变为原来的一半，感应电动势有效值也变为原来的一半，即为3V，由闭合电路欧姆定律可知，通过灯泡的电流为 故C正确，D错误。故选C。‎ ‎8.如图所示，在光滑绝缘水平面上固定一通电直导线，其右侧有闭合圆形线圈，某时刻线圈获得一个如图所示的初速度。若通电直导线足够长，且已知通电直导线周围某处磁场的磁感应强度大小（为常数，为导线中的电流，为到直导线的距离），则下列说法正确的是（　　）‎ A. 线圈中将产生交变电流 B. 线圈中将产生顺时针方向的恒定电流 C. 线圈最终会停下来并保持静止 D. 线圈最终会以某一速度做匀速直线运动 ‎【答案】D ‎【解析】AB．通电直导线周围的磁场离导线越远磁场越小，由右手螺旋定则可知，导线右侧的磁场方向向下且不变，线圈向右运动，磁通量减小，由于磁场方向不变，且线圈磁通量减小，则圈中感应电流方向不变，则楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向，则能量守恒可知，线圈的速度减小，且磁场通电直导线周围某处磁场的磁感应强度大小，则感应电流大小变化，故AB错误；‎ CD．当环在该平面上以速度v0沿图示方向运动时，产生的感应电流，出现安培阻力，从而阻碍其运动，由于安培阻力与速度方向不共线，使线圈在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，只剩沿导线方向的速度，然后磁通量不变，无感应电流，水平方向合力为零，故为匀速直线运动，故C错误，D正确。故选D。‎ ‎9.如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最低端向上滑动时 A. 电源的效率变小 B. 电阻R3消耗的功率变小 C. 电容器的带电荷量变大 D. 电阻R2消耗的功率变大 ‎【答案】BC ‎【解析】当滑动变阻器的触头向上滑动时，滑动变阻器接入电路的有效阻值变大，电路中的总电阻变大，电源的效率变大，选项A错误；总电阻变大，总电流变小，电阻R3消耗的功率变小，选项B正确；内电压和R3两端的电压变小，电容器两端的电压变大，电容器的带电荷量Q＝CU变大，选项C正确；R1的电流变大，而总电流变小，所以通过R2的电流变小，电阻R2消耗的功率变小，选项D错误；故选BC．‎ ‎10.某金属导体放入电场中且达到静电平衡时，其周围的电场分布如图所示。图中实线为等势线，虚线为电场线，、、、为电场中的四个点。下列说法正确的是（　　）‎ A. 在这四点中，点的电场强度最大、电势最高 B. 在这四点中，电势关系是 C. 点和点的电场强度相同 D. 将一个带负电荷的粒子从点移到点，其电势能减小 ‎【答案】BD ‎【解析】AB．根据沿电场线方向电势降低可知 故A错误，B正确；‎ C．根据电场线疏密可知，点和点的电场强度大小不同，故C错误；‎ D．由于，则将一个带负电荷的粒子从点移到点，其电势能减小，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎11.如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A竖直下落、B沿斜面下滑，若以虚线所在处为零势能参考平面，下列说法正确的是（　　）‎ A. 物块A的质量小于物块B的质量 B. 两物块着地过程中重力做功 C. 两物块着地时的动能 D. 两物块着地时的机械能 ‎【答案】AD ‎【解析】A．由平衡知识可知，则，故A正确；‎ B．两物块下落的高度相等，由于质量不同，则重力做功不同，故B错误；‎ C．由动能定理可得，则动能等于重力所做的功，由于 则，所以，故C错误；‎ D．两物体运动过程中机械能守恒，任意时刻均有，故D正确。故选AD。‎ ‎12.如图所示，空间内存在着方向竖直向上的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m的带电液滴，在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是　　‎ A. 液滴所带电荷一定为正电荷 B. 液滴所带的电荷量大小为 C. 液滴一定沿顺时针方向运动 D. 液滴既可以沿顺时针方向运动，也可以沿逆时针方向运动 ‎【答案】ABC ‎【解析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，故重力和电场力平衡，重力竖直向下，则电场力竖直向上，而电场方向也向上，故此小球一定带正电，由，得电量，故A正确，B正确；由左手定则，磁场从掌心穿入，洛伦兹力提供向心力指向圆心，四指指向正电荷运动的方向，可判断小球沿顺时针方向运动，故C正确，D错误．故选ABC．‎ 二、实验题（本题共2小题，共14分）‎ ‎13.小明利用如图甲所示的实验装置测量了滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,实验操作如下：‎ a.用游标卡尺测量了挡光片的宽度,用天平依次测量了滑块(含挡光片)和重物的质量、；‎ b.将两光电门固定在水平桌面上，用米尺测量了两光电门之间的距离；‎ c.将滑块由图中的位置无初速释放，滑块依次经过光电门A、光电门B时的挡光时间分别为、；‎ d.多次改变滑块和重物的质量，记录多组实验数据，进行数据处理。‎ 重力加速度为，请回答下列问题：‎ ‎(1)用游标卡尺测量了挡光片的宽度，如图乙所示，则该挡光片的宽度______；‎ ‎(2)用以上测量的物理量字母表示滑块的加速度，则____________，如果，则滑块与水平桌面之间的动摩擦因数为__________（用和表示）。‎ ‎【答案】 (1). 6.60 (2). ‎ ‎【解析】(1)[1]根据游标卡尺读数规则，挡光片的宽度；‎ ‎(2)[2]滑块经过光电门A的速度 经过光电门B的速度 由，解得物块加速度 ‎[3]对滑块和重物组成的整体，由牛顿第二定律得 即,解得 ‎14.某研究性课题小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件来进行研究，一是电阻（约为），二是手机的锂电池（电动势标称值为，允许最大放电电流为）。在实验室备有如下实验器材：‎ A.电压表（量程，内阻约为）‎ B.电流表（量程，内阻为）‎ C.电流表（量程，内阻约为）‎ D.滑动变阻器（，额定电流）‎ E.电阻箱 F.开关一个、导线若干 ‎. .‎ ‎(1)为了测定电阻的阻值，小组的一位成员设计了如图甲所示的电路原理图，电源用待测的锂电池，则电流表应该选用_________（填“”或“”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为的测量值，则测量值________（填“大于”或“小于”）真实值。‎ ‎(2)小组另一位成员，设计了如图乙的电路原理图来测量锂电池的电动势和内阻。在实验中，他多次改变电阻箱阻值，取得多组数据，画出了图象为一条直线（如图丙），则该图象的函数表达式为______________，由图可知该电池的电动势________。‎ ‎【答案】(1). 大于 (2). 3.3‎ ‎【解析】(1)[1][2]根据所测量的未知电阻的阻值约为2千欧，电压表的量程为，所以电阻中电流最大约为，因此电流表应选；由于电流表的分压，可知被测电压偏大，根据欧姆定律可知，电阻的测量值大于真实值；‎ ‎(2)[3]根据闭合电路欧姆定律，结合实验电路有 得 ‎[4]根据图像可知，斜率表示电动势的倒数，所以电源电动势为 得 三、计算题（本题共4小题，共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15.如图所示为某型号气垫船，其总质量为，装有额定输出功率为的燃气轮机。若该气垫船由静止开始做匀加速直线运动，当速度为 时，燃气轮机达到额定输出功率，之后保持该功率不变继续运动距离，达到最大速度匀速运动，假设整个过程中气垫船所受阻力恒为，重力加速度取。求： ‎ ‎(1)燃气轮机提供的最大牵引力；‎ ‎(2)整个过程气垫船的最大速度；‎ ‎(3)气垫船由静止开始到最大速度过程所经历的时间。‎ ‎【答案】(1) ；(2)20m/s；(3)19s ‎【解析】(1)整个过程中匀加速阶段牵引力最大，匀加速结束时速度为 由解得 ‎(2)达到最大速度时，气垫船处于匀速阶段，此时牵引力与阻力大小相等，则由，解得 ‎(3)由牛顿第二定律得 则匀加速阶段经历的时间 设达到额定功率后到最大速度经历时间为，则由动能定理得 解得，则启动整个过程经历时间 ‎16.如图所示，足够长的两光滑导轨及两导轨所在平面与水平面均成角，导轨间距，导轨间接有的电阻和电压传感器。电阻、质量的金属棒由静止开始滑动，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小，重力加速度取，。‎ ‎(1)请判别通过金属棒的电流方向及、电势的高低；‎ ‎(2)求金属棒能达到的最大速度；‎ ‎(3)由静止释放金属棒沿导轨经过的距离时速度达到最大值，求这一过程中金属棒产生的焦耳热（结果保留三位有效数字）。‎ ‎【答案】(1)由到，点电势高于点电势；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)由右手定则可得通过金属棒的电流方向由到，点电势高于点电势 ‎(2)当导体棒达到最大速度时，金属棒的合力为零，则 解得 ‎(3)金属棒由静止到最大速度的过程，由动能定理得 解得 电路产生的焦耳热为 金属棒产生的焦耳热为 代入数据解得 ‎17.如图所示，在竖直平面内轻质绝缘细绳一端固定在点，另一端连接一可视为质点的小球，小球质量为，所带电荷量为。初始时小球静止在匀强电场中的点，此时细绳拉力为。轻质绝缘细线的长度为，重力加速度为。‎ ‎(1)求匀强电场的电场强度；‎ ‎(2)求、两点的电势差；‎ ‎(3)在点给小球水平向右的初速度，小球在竖直面内做圆周运动，求小球运动到 点时细绳拉力的大小。‎ ‎【答案】(1) ，方向竖直向上；(2) ；(3) ‎ ‎【解析】(1)小球静止在点时，由共点力平衡得 解得 方向竖直向上 ‎(2)在匀强电场中，有 则、两点电势差 ‎(3)小球从点运动到点，设到点速度大小为，由动能定理得 小球做圆周运动通过点时，由牛顿第二定律得 联立解得 ‎18.如图所示的平面直角坐标系，在、的区域内存在沿轴正方向的匀强电场，在、的区域内存在方向垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。现有一质量为、带电荷量为的质子（重力不计）从轴上某点沿轴正方向进入磁场。‎ ‎(1)若要求该质子进入磁场后，能垂直于轴进入电场，则其进入磁场时的速度大小与进入磁场位置的轴坐标值应满足什么关系？‎ ‎(2)若该质子从处进入磁场，并且垂直轴进入电场，最后从坐标为的点离开电场，求电场的电场强度大小。‎ ‎(3)若该质子从处进入磁场，并且垂直x轴进入电场，质子在磁场和电场中运动的时间相等，求质子在电场中运动的过程中电场力做的功。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)质子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何知识可知圆心在原点处，根据洛伦兹力提供向心力有 所以质子进入磁场时的速度的表达式为 ‎(2)由(1)可知质子从处进入磁场时的速度大小 质子垂直轴进入电场中后做类平抛运动，在轴方向上有 在轴方向上有 并且 联立解得 ‎(3)质子进入磁场时的速度大小 质子在磁场中的运动时间 质子进入电场后沿轴正方向做匀加速运动，有 解得电场强度大小 质子在电场中运动，电场力做的功