1、浙江省金华市浙江省金华市 2020-2021 学年高二（上）期末物理考试模拟试卷学年高二（上）期末物理考试模拟试卷 一选择题一选择题 1下列由科学家命名国际单位对应的物理量是矢量( ) A韦伯 B特斯拉 C安培 D焦耳 2人隔着墙说话，能听见声音而看不见人，下列说法中解释正确的是( ) A光波是电磁波，而声波是纵波 B光波是横波，而声波是机械波 C光速太大 D声波波长长，光波波长短 3关于物理学史，下列说法中正确的是( ) A奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场 B安培认为磁化使铁质物体内部产生了分子电流 C库仑发现了点电荷的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 D库仑通
2、过扭秤实验测出了引力常量G的大小 4如图为一种延时开关示意图，M和N是绕在同一个铁芯上的两个线圈，其中M与电源E、开关S构成 回路，N的两端用导线ab直接连起来。当闭合S后，铁芯吸住衔铁A，开关触头B就将高压电路接通；当 断开S时，衔铁仍被铁芯吸住，一会儿后才被弹簧C拉上去，从而实现延时断开电路的目的。下列说法正 确的是( ) A起延时效果的主要部件是线圈M B闭合S电路稳定工作后，导线ab中有从a流向b的感应电流 C断开S瞬间，导线ab中有从a流向b的感应电流 D电源E的正负极对调接入后，该装置就没有延时效果 5在图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，电阻 1 R、 2
3、R的阻值分别为5、6， 电压表和电流表均为理想电表。若接在变压器原线圈的输入端的电压如图乙所示（为正弦曲线的一部分） ， 则下列说法正确的是( ) A电压表的示数为25.1V B电流表的示数为1A C变压器的输入功率为11 2W D变压器的输出功率为11W 6甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播波速均为40/cm s，两列波在0t 时的部分 波形如图所示。关于这两列波，下列说法不正确的是( ) A甲波的波长40m 甲 B乙波的周期为1.2Ts 乙 C两列波可以形成稳定的干涉 D0t 时刻，介质中偏离平衡位置位移为24cm的相邻质点平衡位置间的距离为480cm 7电磁驱动是 21
4、 世纪初问世的新概念，该技术被视为将带来交通工具大革命。多国科学家都致力于此项 研究。据 2015 年央广新闻报道，美国国家航空航天局NASA在真空成功试验了电磁驱动引擎，如果得以应 用，该技术将在未来的星际旅行中派上大用场。在日常生活中，比如摩托车和汽车上装有的磁性转速表就 是利用了电磁驱动原理。如图所示，是磁性式转速表及其原理图，关于磁性式转速的电磁驱动原理，下列 说法正确的是( ) A铝盘接通电源，通有电流的铝盘在磁场作用下带动指针转动 B永久磁体随转轴转动产生运动的磁场，在铝盘中产生感应电流，感应电流使铝盘受磁场力面转动 C铝盘转动的方向与永久磁体转动方向相反 D由于铝盘和永久磁体被同
5、转轴带动，所以两者转动是完全同步的 8如图所示，流量计是由一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动。流 量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下使a、b 间出现电势差。当自由电荷受到的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差U就保持稳定，从而可以通 过电势差计算出液体的流量Q（流量是单位时间内流过某一段管道的流体的体积） 。下列计算式正确的是( ) A 4 dU Q B B 2 4 Ud Q B C 4B Q Ud D 2 4B Q Ud 二多选题二多选题 9下列说法正确的是( ) A单摆振动的周期，一定等于它的固有周期
6、B竖直的弹簧振子的回复力，由弹簧的弹力提供 C发生多普勒效应时，波源发出的波的频率并没有发生变化 D在干涉现象中，振动加强点的位移可能比振动减弱点的位移小 E机械波从一种介质进入另一种介质，如果波速变大，波长一定变大 10弹簧振子在从一端向平衡位置运动的过程中( ) A速度增大，振幅减小 B速度增大，加速度也增大 C速度增大，加速度减小 D速度与加速度的方向相同 11如图是一套模拟远距离输电装置示意图，图中变压器为理想变压器，电表为理想交流电表。升压变压 器的输入端接电压恒定的交变电源，输电线的总电阻为r，降压变压器输出端接阻值相等的电阻 1 R、 2 R， 当电键S闭合时，下列说法中正确的有
7、( ) A电压表 1 V、 2 V示数均变大 B电流表A示数变大 C交变电源输出功率增大 D远距离输电的效率增大 12如图，PQ为一段固定于水平面上的光滑圆弧导轨，圆弧的圆心为O，半径为L空间存在垂直导轨平 面的匀强磁场，磁感应强度的大小为BOQ间连有定值电阻R，金属杆OA的A端位于PQ上，OA与导 轨接触良好，杆OA及导轨电阻均不计。现使OA杆以恒定的角速度绕圆心O顺时针转动，在其转过 3 角 度的过程中( ) A流过电R的电流方向为QO BAO两点间电势差为 2 B L C流过OA的电荷量为 2 6 BL R D要维持OA以角速度匀速转动，外力的功率应为 224 4 BL R 13一列简谐
8、横波沿x轴正方向传播，0t 时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，0.6ts时波 恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是( ) A当0.5ts时质点b和质点c的位移相等 B当0.6ts时质点a的位移为5 3cm C质点c在0 0.6s时间内沿x轴正方向移动了3m D质点d在0 0.6s时间内通过的路程为20cm 三实验题三实验题 14 某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。 （1）首先按图甲（1）所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按图甲（2）所示方 式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转。进行上述实验
9、的目的是 。 A检查电流计测量电路的电流是否准确 B检查干电池是否为新电池 C推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系 （2）接下来用图乙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。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右偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿 （选填“顺时针”或“逆时针” )方向。 （3）表是该小组的同学设计的记录表格的一部分，表中完成了实验现象的记录，还有一项需要推断的实验 结果未完成，请帮助该小组的同学完成（选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里” )。 实验记录表（部分） 操作 N极朝下插入螺线管 从上往下看的平面图 0 (B表
10、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 感应电流的方向 沿逆时针方向 感应电流的磁场 B 的方向 （4）该小组同学通过实验探究，对楞次定律有了比较深刻的认识。结合以上实验，有同学认为，理解楞次 定律，关键在于抓住 （选填“ 0 B”或“ B ” )总是要阻碍 （选填“ 0 B”或“ B ” )磁通量的变 化。 15 （6 分）做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，先保持原线圈的匝数不变，增加副线 圈的匝数，观察到副线圈两端的电压 （填“增大” 、 “减小”或“不变” )；然后再保持副线圈的匝数 不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压 （填“增大”
11、、 “减小”或“不变” )。上述探究 过程采用的实验方法是 。 16某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 （1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹 紧，如图 1 所示。这样做的目的是 （填字母代号） A保证摆动过程中摆长不变 B可使周期测量得更加准确 C需要改变摆长时便于调节 D保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2） 他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下， 用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度0.9990Lm， 再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图 2 所示，则该摆球的直径为 mm，单摆摆长为 m。 （3） 下列振动图象真实地描述了对
12、摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程， 图中横坐标原点表示 计时开始，A、B、C均为 30 次全振动的图象，已知sin50.087 ，sin150.26 ，这四种操作过程合乎 实验要求且误差最小的是 。 （填字母代号） 四计算题四计算题 17如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大 小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12V的 电池相连，电路总电阻为4，已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后， 两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm。求：
13、 （1）开关闭合后金属棒所受安培力的方向； （2）开关闭合后金属棒所受安培力的大小； （3）金属棒的质量多大？ 18 如图所示平面坐标系中一圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场， 区域半径为R， 区域圆心坐标( , )R R， 与坐标轴相切于A、C两点。今有两带相同电量的负电粒子甲、乙经A、P两点分别以速度 1 v、 2 v水平向 右运动，并刚好同时进入圆形区域的磁场。A、P在y轴上，且 2 R AP ，不计带电粒子的重力及相互作用 的库仑力。甲、乙粒子通过磁场偏转后，均能通过C点进入下方。薄弧形挡板MN的圆心为C，半径也为R 粒子与弧形挡板碰撞会等速率反向弹回，与弧形挡板作用时间忽略不计，且
14、粒子电量不变。 （1）若甲粒子电量为q，质量为m，求磁感应强度B； （2）求乙粒子在磁场中运动的总时间t； （3）若两粒子能在C点相遇，试求甲、乙粒子的质量之比 19如图所示，宽度为0.2Lm的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值 1R 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小5BT一根质量0.1mkg导体 棒MN放在导轨上，其接入导轨间的电阻1r ，并与导轨接触良好，导轨的电阻可忽略不计。现用一平行 于导轨的拉力拉着导体棒沿导轨向右匀速运动， 运动速度12/vm s， 在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。 求： （1）在闭合回路中产生的感应电流的大小
15、； （2）作用在导体棒上的拉力的大小； （3）当导体棒匀速运动0.3m整个过程中电阻R上产生的热量。 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 1 【解答】解：韦伯、特斯拉、安培、焦耳对应的物理量分别是磁通量、磁感应强度、电流强度、功，其 中磁感应强度是矢量，其它三个物理量是标量，故B正确，ACD错误。 故选：B。 2 【解答】解：由于声波的波长长，相对于墙能够发生明显的衍射现象，因此墙内的人能听到声音，而光 波的波长短，相对于墙不能发生明显的衍射现象，因此墙内的人看不到说话的人。故D正确，ABC错误。 故选：D。 3 【解答】解：A、奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，故A正确；
16、B、安培提出分子电流假说，很好的解释了磁现象的电本质，他认为所有物体里面都有分子电流，磁化使 铁质物体内部的分子电流的取向趋向一致，故B错误； C、库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故C错误； D、卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量G的大小，故D错误。 故选：A。 4 【解答】解：ABC、分析电路可知，当闭合S，M线圈中产生电流，电流周围产生磁场，根据安培定则 可知，铁芯下端为N极，产生由上向下的磁场，电路稳定后，磁场不变，N线圈中不会产生感应电流，导 线ab中没有电流， 当断开S时，线圈M中电流逐渐减小，直至消失，N线圈中的磁通量由上向下逐渐减小，根据楞次
17、定律可 知，产生由上向下的感应磁场，根据安培定则可知，感应电流方向由a到b，铁芯下端为N极，故起到延时 效果的主要部件是线圈N，故AB错误，C正确。 D、 电源E的正负极对调接入后， 断开S，N线圈中仍发生电磁感应现象， 该装置仍具有延时效果， 故D 错误。 故选：C。 5 【解答】 解：A 交变电流中理想电表的示数为有效值。 22 11 0.020.01UU RR 有效 其中 220 2 UV 解 得原线圈的有效值为110V又原副线圈之比为10:1，且原副线圈电压比与线圈比的关系有： 11 22 UN UN ；所 以副线圈电压表示数为11V故A错误。 B副线圈电压为11V，电阻为 12 11
18、RR由公式 2 U P R 可得副线圈的功率为11W由变压器原副线 圈功率相等可得11PW 出 由公式PU I，且原线圈电压有效值为110V可得原线圈中电流表示数为 0.1A故B错误。 C由B选项中的计算可知输入功率等于输出功率，即11PPW 入出 故C错误。 .D由B选项中的计算可知输入功率等于输出功率，即11PPW 入出 故D正确。 故选：D。 6 【解答】解：A、从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为：40cm 甲 ，48cm 乙 。故A错误。 B、乙波的周期为1.2Ts v 乙 乙 ，故B正确。 C、两波的波长不同，波速相等，则周期不同，不能形成稳定的干涉，故C错误。 D、0t 时，
19、在40 xcm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为24cm，甲、乙两列波的 波峰的x坐标分别为： 111 404040 xkcmk 甲 ， 1 0k ，1，2 222 404048xkcmk 乙 ， 2 0k ，1，2 由上解得，介质中偏离平衡位置位移为24cm的所有质点的x坐标为： (40240 )xn cm，0n ，1，2 所以，0t 时刻，介质中偏离平衡位置位移为24cm的相邻质点的距离为240scm，故D错误。 故选：B。 7 【解答】解：AB、当永久磁铁随转轴转动时，产生转动的磁场，在铝盘中会产生感应电流，这时永久磁 铁的磁场会对铝盘上的感应电流有力的作用，而产生一个转动
20、的力矩，使指针转动，由于弹簧游丝的反力 矩，会使指针稳定指在某一刻度上，故A错误，B正确； C、该转速表运用了电磁感应原理，由楞次定律知，铝盘磁场总是阻碍永久磁铁转动，要使减小穿过铝盘 磁通量的变化，永久磁铁转动方向与铝盘转动方向相同，故C错误； D、永久磁铁固定在转轴上，铝盘国定在指针轴上，铝盘和永久磁体不是同转轴带动，所以两者转动不是 同步的，故D错误。 故选：B。 8 【解答】解：对离子有： U qvBq d ，解得 U v dB ； 流量等于单位时间流过液体的体积，有 2 ( ) 24 UddU QvS dBB ，故A正确，BCD错误。 故选：A。 9 【解答】解：A、单摆在周期性外力
21、作用下做受迫振动，其振动周期等于驱动力周期，与固有周期无关， 故A错误。 B、竖直的弹簧振子的回复力，由重力和弹簧的弹力共同提供，故B错误。 C、根据多普勒效应，当声源接近接收器时接收到的频率变高，但波源发出的波的频率不变，故C正确。 D、在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的振幅要大，位移可能比减弱点的位移小，故D正确。 E、机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，如果波速变大，波长一定变大，故E正确。 故选：CDE。 10 【解答】解：A、弹簧振子在从一端向平衡位置运动时，弹性势能减小，动能增加，故速度增加；振幅 是偏离平衡位置的最大距离，是不会变的，故A错误； BC、加速度 kx
22、a m ，由于位移x减小，故加速度的大小也减小，故B错误、C正确； D、振子做加速运动，故速度与加速度同方向，故D正确。 故选：CD。 11 【解答】解：AB升压变压器的输入端接电压恒定的交变电源，当电键S闭合时，降压变压器输出端 的电阻减小，输出的总功率增加，因此电流表A示数变大，又因为升压变压器的输入端的电压不变，由 11 22 Un Un 可知电压表 1 V读数不变，设降压变压器原线圈的电压为 2 U，则 12 UUIr 可知 2 U降低，因此 2 V读数变小，故A错误，B正确； C由电流表A示数变大，则升压变压器的输入端的电流变大，则交变电源输出功率增大，故C正确； D由于传输过程中电
23、能的损失增加，远距离输电的效率减小，故D错误。 故选：BC。 12 【解答】解：A、由右手定则判断中OA中电流方向由OA，则流过电R的电流方向为QO，故A 正确。 B、OA产生的感应电动势为： 2 11 22 EBLvBLLBL，杆OA及导轨电阻均不计，所以AO两点间 电势差为 2 1 2 B L，故B错误。 C、流过OA的电流为： 2 2 EBL I RR ，转过 3 角度的过程中经过的时间为： 3 3 t ，流过OA的电荷 量为 2 6 BL qIt R ，故C正确。 D、要维持OA以角速度匀速转动，外力的功率为： 224 4 BL PEI R ，故D正确。 故选：ACD。 13 【解答】
24、解：A、根据题意知 96 /5/ 0.6 x vm sm s t ，周期 4 0.8 5 Tss v ，0t 时刻c质点向上 经过平衡位置，经0.4s后b质点到达负向最大位移处，c质点到达平衡位置，之后再经过1s，b向上运动的 位移比c质点向下运动的位移小，故0.5s时质点b和c的位移不相等，故A错误。 B、 角速度 2 2.5/rads T ， 质点a的初相为 6 ， 振动方程 5 sin()10sin() 26 yAtt ， 当0 . 6ts 时，5 3ycm ，故B正确。 C、质点c在这段时间内只是沿振动的方向振动，没有沿x轴正方向移动。故C错误。 D、由图可知，质点d在0.6s内先向上
25、运动到达最高点后又返回平衡位置，在这段时间内通过的路程是 2 倍的振幅，为20cm。故D正确。 故选：BD。 14 【解答】解： （1）图甲（1）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，图甲（2）闭合开关后，发现电流计指针向左偏转，则说明电流是从接线柱流入电流计的， A、无法得知电流计测量电路的电流是否准确，故A错误； B、不能检查干电池是否为新电池，故B错误； C、能推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系，故C正确。 故选：C。 （2）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右偏转，说明电流由“”接线柱 流入电流计，螺线管中的电流方向（从
26、上往下看）是沿顺时针方向。 （3）感应电流沿逆时针方向，应用安培定则可知，感应电流磁场方向垂直于纸面向外。 （4）由表中实验结合可知：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相 反，因此在理解楞次定律，关键在于抓住 B 总是要阻碍 0 B磁通量的变化。 故答案为： （1）C； （2）顺时针； （3）垂直纸面向外； （4） B ， 0 B。 15 【解答】解：根据变压比公式 11 22 Un Un ，保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两 端的电压增大； 根据变压比公式式 11 22 Un Un ，保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端
27、的电压减小； 采用的实验方法是控制变量法。 故答案为：增大，减小。控制变量法。 16 【解答】 （解:（1）组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台 的铁夹将橡皮夹紧，这样做的目的是保证摆动过程中摆长不变，需要改变摆长时便于调节。故选：AC。 （2）游标卡尺的读数为120.1 012.00.0120mmmmm。 摆长等于摆线的长度和摆球半径之和，则 1 0.99900.01200.9930 2 Lmmm。 （3）当摆角小于等于5时，我们认为小球做单摆运动，所以振幅约为：1 0.0878.7mcm，当小球摆到最 低点开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做3050
28、次全振动，求平均值，所以A合乎实验要求且误 差最小。 故选：A。 故答案为： （1）AC； （2）12.0，0.9930； （3）A 17 【解答】解： （1）由图示电路图可知，闭合开关电流从b流向a， 由左手定则可知，金属棒受到的安培力竖直向下； （2）金属棒长度100.10Lcmm， 电路电流 12 3 4 E IAA R ， 金属棒受到的安培力0.1 3 0.100.03FBILNN ； （3）弹簧的伸长量： 1 0.50.005xcmm， 2 0.30.003xcmm 金属棒静止，处于平衡状态，由平衡条件得： 2mgk 1 x， 2 (mgFk 1 x 2) x， 代入数据解得；0.0
29、05mkg； 答： （1）开关闭合后金属棒所受安培力的方向竖直向下； （2）开关闭合后金属棒所受安培力的大小为0.03N； （3）金属棒的质量为0.005kg。 18 【解答】解： （1）粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可知，两粒子做圆周运动的轨道半径均R，粒子 做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： 2 1 1 v qv Bm R ， 解得： 1 mv B qR ； （2）乙粒子运动轨迹如图所示，粒子第一次在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为60， 粒子在磁场中做圆周运动的周期： 2 2 R T v ， 粒子在磁场中的运动时间： 1 2 60 3603 R tT v ， 被挡板反弹后
30、第二次进入磁场中运动，轨迹对应圆心角为120，运动时间： 2 2 2 3 R t v ， 粒子运动总时间： 12 2 R ttt v ； （3）粒子运动轨迹如图所示，轨道半径： 1 122 12 mvm v R q Bq B ， 由题意可知： 12 qq，解得： 1 1 qBR v m ， 2 2 qBR v m ， 相遇点为C点，有四种情况，分别是： 12 22 46 mm qBqB ，解得： 1 2 2 3 m m ， 12 2 222 46 mmR qBqBv ，解得： 1 2 212 3 m m ， 12 1 222 46 mmR qBvqB ，解得： 1 2 2 312 m m ，
31、12 12 2222 46 mmRR qBvqBv ，解得： 1 2 212 312 m m ； 答： （1）若甲粒子电量为q，质量为m，磁感应强度B为 1 mv qR ； （2）乙粒子在磁场中运动的总时间t为 2 R v ； （3）若两粒子能在C点相遇，甲、乙粒子的质量之比为： 2 3 、或 212 3 、或 2 312 、或 212 312 。 19 【解答】解： （1）由法拉第电磁感应定律得：50.2 1212EBLvVV 由闭合电路欧姆定律得： 12 6 1 1 E IAA Rr ； （2）对MN，有： FF 安 6FBILN 安 则作用在导体棒上的拉力的大小为：6FN； （3）当导体棒匀速运动0.3m经过的时间为： 0.3 0.025 12 x tss v 根据焦耳定律可得： 2 QI Rt 代入数据解得：0.9QJ。 答： （1）在闭合回路中产生的感应电流的大小为6A。 （2）作用在导体棒上的拉力的大小为6N。 （3）当导体棒匀速运动0.3m过程中电阻R上产生的热量为0.9J。