浙江省杭州市西湖高中2019-2020高二物理6月月考试题（Word版附答案）

浙江省杭州市西湖高中2019-2020高二物理6月月考试题（Word版附答案）

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． 2 2kg m /s B． 2kg m/s C． N/m D． N m 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． 8 F B． 4 F C． 3 8 F D． 2 F 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＝220 2sin(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 二、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 14 7N 获得反冲核 17 8O，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 三、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＝3v0 2 2kd ，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。 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） （3）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＝μmg m ＝μg＝2 m/s2 根据运动学公式 v2M－v20＝－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′＝μ（mg－Eq） m ＝0.7 m/s2 根据运动学公式 v2B－v2M＝－2a′x 可知，vB＝3 m/s 根据匀变速直线运动推论 xMB＝vB＋vM 2 t 可知 t＝10 7 s (3)从 B 点飞出后，滑块做平抛运动，因此由 h＝1 2gt′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＝1 2 mvB 2，得 vB＝ 2gh1＝2 m/s 2 分 滑块离开 B 点后做平抛运动，则 竖直方向：h2＝1 2 gt2 t=0.4S 1 分 水平方向：x＝vBt 联立得到 x＝vB 2h2 g 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＝0－1 2 mvB 2 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)＝1 2 mv2－1 2 mvB 2 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－ΔL 根据数学知识得知，当 ΔL＝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 ΔΦ Δt ＝NS ΔB1 Δt 流过导体棒的电流 Iab＝ E 2 r＋R 2 导 体 棒 对 挡 条 的 压 力 为 零 ， 有 B2Iabd ＝ mg 或 B2 ＝ mg（R＋2r） Ed 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＝dhB2 2R 解得 v＝gt－hB22d2 2Rm ab 棒产生的热量 Q＝1 2 mgh－1 2mv2 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＝3v0 2 2kd ，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 3d 3 (2)3v0 kd (1)（4 分） 根据动能定理得，qEd＝1 2 mv2－1 2 mv0 2， 解得 v＝2v0 2 分 粒子在电场中做类平抛运动，由 F＝qE，a＝F m ，d＝1 2 at1 2，x＝v0t1 解得 t1＝2 3d 3v0 ，x＝2 3d 3 。 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＝ v2－v0 2 v0 ＝ 3，解得θ＝60° 2 分 根据 R＋Rcos θ＝d，解得 R＝2d 3 2 分 由牛顿第二定律可得 qvB＝mv2 R ，解得 B＝3v0 kd 。 2 分