安徽省合肥一六八2021-2022学年高二下学期期中考试物理试卷.pdf

1、 【2 0 2 12 0 2 2学年度第二学期高二年级期中考试物理试卷B 第1 页( 共6页) 】2 0 2 1 2 0 2 2学年度第二学期高二年级期中考试物 理(B卷)本试卷分第卷( 选择题) 和第卷( 非选择题) 两部分。第卷第1至第4页, 第卷第4至第6页。全卷满分1 0 0分, 考试时间9 0分钟。考生注意事项:1.答题前, 考生务必在试题卷、 答题卡规定的地方填写自己的姓名、 座位号。2.答第卷时, 每小题选出答案后, 用2 B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动, 用橡皮擦干净后, 再选涂其他答案标号。3.答第卷时, 必须使用0. 5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上书写,

2、要求字体工整、 笔迹清晰。必须在题号所指示的答题区域作答, 超出答题区域书写的答案无效, 在试题卷、 草稿纸上答题无效。4.考试结束, 务必将试题卷和答题卡一并上交。第卷( 选择题 共4 8分)一、 单项选择题: 本题共8小题, 每小题4分, 共3 2分。在每小题给出的四个选项中, 只有一项是符合题目要求的。1.如图所示, 在某校组织的篮球赛中, 甲、 乙运动员想组织一次快速反击, 甲、 乙以相同的速度并排向东奔跑, 甲运动员要将球水平传给乙运动员, 假设传球前后运动员速度均不变, 不计空气阻力和篮球的重力, 则A.应该将球相对于自己沿着2的方向抛出B.应该将球相对于自己沿着4的方向抛出C.完

3、成传球的过程, 两运动员对球的冲量大小相等、 方向相反D.乙接到球后应向身体收球, 通过减少触球时间来减小冲击力2.如图所示, 直升机的旋翼桨以角速度匀速转动时直升机悬停在空中。已知直升机总质量为m, 旋翼桨转动时形成以半径为r的圆面; 空气密度为, 重力加速度为g。则此直升机悬停在空中时A.螺旋桨作用于空气后空气的速度为v= rB.螺旋桨作用于空气后空气的速度为v=m grC.发动机的功率为P=m grmgD.发动机的功率为P=m g2rmg3.如图所示为手机无线充电器的模型, 其工作原理与理想变压器相同。已知发射、 接收线圈匝 数 比n1n2=1 01,C、D端 的 输 出 电 流i=2

4、2 s i n2 1 05t (A) , 则关于A、B端输入电流的描述正确的是A.周期为11 0-5sB.频率为5 0 k H zC.最大值为2 2AD.有效值为0. 2 2A 【2 0 2 12 0 2 2学年度第二学期高二年级期中考试物理试卷B 第2 页( 共6页) 】4.人体的细胞膜模型图如图a所示, 由磷脂双分子层组成, 双分子层之间存在电压( 医学上称为膜电位) 。现研究某小块均匀的细胞膜, 厚度为d, 膜内的电场可看作匀强电场, 简化模型如图b所示, 初速度可视为零的一价负氯离子仅在电场力的作用下, 从图中的A点运动到B点, 下列说法正确的是A.A点电势大于B点电势B.氯离子的电势

5、能将减小C.若仅增大细胞膜的膜电位增大, 氯离子进入细胞内的速度减小D.若仅减小细胞膜的厚度d, 氯离子进入细胞内的速度将会变大MAS1S2E r5.小红在路上看到一个现象: 当电动汽车的电动机启动时, 汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、 电流表、 车灯、 电动机连接的简化电路如图所示, 已知汽车电源电动势为1 2. 0 V, 内阻为0. 1 。车灯接通电动机未起动时( 即开关S1断开,S2闭合) , 电流表示数为1 0. 0 A; 电动机启动的瞬间( 即开关S1、S2均闭合) , 电流表示数达到6 0. 0 A。若电流表内阻不计, 车灯电阻恒定, 电动机启动时A.车灯两端的电压为1 1 VB

6、.通过车灯的电流为5 0 AC.车灯的功率为1 1 0WD.车灯的功率约为3 3W6.如图所示, 某高中的科技爱好者参加航天科普节活动时同学们将静置在地面上的自制“ 水火箭” 释放升空。水火箭又称气压式喷水火箭、 水推进火箭, 是用废弃的饮料瓶制作而成的一种科普性质玩具。制作时, 灌入三分之一的水, 利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。已知在极短的时间内, 质量为m0的水以相对地面为v0的速度与水平方向成角斜向下从“ 水火箭” 底部喷出。假设未发射前“ 水火箭” 总质量为m( 含水) , 不计瓶内空气质量, 重力加速度为g, 空气阻力不计。下列说法正确的是A.水火箭的推力来源于火箭外的空气

7、对它的反作用力B.水喷出的过程中, 水火箭和水系统的机械能守恒C.水火箭的水平射程为x=2m20v20m-m0 2gs i n 2D.水火箭上升的最大高度为h=m20v202g m-m0 2s i n27.如图所示为现代科技在电磁场中的两种物理模型示意图, 关于这两种模型及其应用的描述, 下列说法正确的是?A.图甲是质谱仪结构模型, 若仅增大粒子的比荷, 则粒子打在胶片上的位置与狭缝S3距离变大B.图甲是质谱仪结构模型, 若仅增大磁感应强度B2, 则粒子打在胶片上的位置与狭缝S3距离变大C.图乙是回旋加速器模型, 要增大粒子的最大动能, 必同时增大电压U和磁感应强度BD.图乙是回旋加速器模型,

8、 要增大粒子的最大动能, 可同时增大D型盒的半径R和磁感应强度B 【2 0 2 12 0 2 2学年度第二学期高二年级期中考试物理试卷B 第3 页( 共6页) 】8.中国科学院武汉国家生物安全实验室是我国防护等级最高的P 4实验室, 致力于最危险的病毒研究。在该实验室中有一种污水流量计, 如图甲所示, 其原理可以简化为如图乙所示模型。废液内含有大量正、 负离子, 从圆柱形容器右侧流入, 左侧流出, 流速为v, 流量Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场, 下列说法正确的是A.图乙中N点的电势低于M点电势B.当污水中离子浓度减低,M、N两点电压将减小C

9、.若测定污水的流速, 则需要测量直径两端点M、N两点电压U、 磁感应强度B、 直径dD.若测定污水的流量, 则只需要测量直径两端点M、N两点电压U及磁感应强度B二、 多项选择题: 本题共4小题, 每小题4分, 共1 6分。在每小题给出的四个选项中, 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。9.避雷针上方有雷雨云时, 避雷针附近的电场线分布如图所示。图中中央的竖直黑线A B代表了避雷针,C D为水平地面。MN是电场线上两个点, 下列说法正确的是A.M点的场强比N点的场强小B.M点的电势比N点的电势低C.试探电荷+q在M点的电势能比在N点的电势能大D.大地为等

10、势体, 但地面附近的电场线与地面不一定垂直ADCRO1 0.如图所示, 将半径分别为r和2r的同心圆形金属导轨固定在同一绝缘水平面内, 两导轨之间接有阻值为R的定值电阻和一个电容为C的电容器, 整个装置处于磁感应强度大小为B、 方向竖直向下的匀强磁场中。将一个长度为r、 阻值为R的金属棒AD置于圆导轨上面,O、A、D三点共线, 在外力的作用下金属棒以O为转轴顺时针匀速转动, 转动周期为T, 假设金属棒在转动过程中与导轨接触良好, 导轨电阻不计, 金属棒在经过R和C时互不干扰。下列说法正确的是A.D点的电势高于A点的电势B.电容器C的上极板带正电C.通过电阻R的电流为3Br2T RD.电容器的电

11、荷量为3C Br22T1 1.如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图。炮弹的能量是可调控的, 未来可用于消防、 军事等方面。其主要原理如图乙所示, 两根平行长直金属导轨沿水平方向固定, 炮弹可沿导轨无摩擦滑行, 且始终与导轨保持良好接触。可控电源提供强大的电流经导轨流入炮弹再流回电源, 炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中, 该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为处于磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为d,炮弹的质量为m, 炮弹在导轨间的电阻为R, 若炮弹滑行距离l后获得的发射速度为v。不计空气阻力、 导轨电阻、 电源内阻, 不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确

12、的是 【2 0 2 12 0 2 2学年度第二学期高二年级期中考试物理试卷B 第4 页( 共6页) 】A.匀强磁场方向为竖直向下B.炮弹所受安培力大小为m v22lC.通过炮弹的电流为m v22B d lD.可控电源的电动势为m v R2B d l1 2.如图甲所示, 质量为m、 电阻为R的单匝均匀圆形线框用轻质绝缘细线悬挂于A点, 线圈半径为r,水平虚线MN过圆心O, 细线承受最大拉力F0。从某时刻起, 在MN上方加垂直纸面向里的匀强磁场、 磁感应强度大小按图乙规律变化。在t0时刻、 细线恰好被拉断。之后线圈向下运动, 穿出磁场时的速度为v。已知重力加速度为g, 以下说法正确的是A.细线断裂

13、前瞬间线框中的电功率为2r4B20R t20B.细线断裂前瞬间线框所受安培力大小为F0-m gC.t0时刻后, 线圈穿出磁场的过程中产生的焦耳热为m g r-12m v2D.t0时刻后, 线圈穿出磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为B0 r22R第卷( 非选择题 共5 2分)考生注意事项:请用0. 5毫米黑色签字笔在答题卡上作答, 在试题卷上答题无效。三、 非选择题: 本题共5小题, 共5 2分。1 3.(6分)某科学探究小组的同学做“ 探究影响感应电流方向的因素” 实验。SNAA?(1) 首先按图甲所示方式连接电路, 闭合开关后, 发现电流计指针向右偏转; 再按图乙所示方式连接电路, 闭合开

14、关后, 发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是。A.检查干电池是否为新电池B.检查电流计测量电路的电流是否准确C.研究滑动变阻器在电路中的控制作用D.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系(2) 接下来, 用图丙所示的装置做实验。图丙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左偏转, 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) 下表是该小组利用图丙装置探究楞次定律而设计的记录表格的一部分, 表中记录了实验现象,有一项实验结果需要你推理完成, 请把你的推理结果, 填入表中的横线

15、上( 选填“ 竖直向上” 或“ 竖直向下” ) 。 【2 0 2 12 0 2 2学年度第二学期高二年级期中考试物理试卷B 第5 页( 共6页) 】操作过程条形磁铁向上拔出螺线管(N极朝下)从上往下看的平面图(B0表示原磁场,即磁铁产生的磁场)B0原磁场通过螺线管磁通量的增减减少感应电流的方向沿顺时针方向感应电流的磁场B的方向1 4.(9分)(1) 学习了多用电表的使用和原理后, 物理老师为某物理兴趣小组提供了一块多用电表和一个未知阻值的定值电阻, 该实验小组选用欧姆表“1 0” 挡进行粗测, 正确操作后, 表盘指针如图甲所示, 则该电阻的测量值为。(2) 该组同学为了精确测量该电阻, 实验室

16、提供的器材如下:电流表A1: 量程01 mA, 内阻RA=9 9 ;电流表A2: 量程03 A, 内阻约为0. 0 2 5 ;电压表V1: 量程03 V, 内阻约为5 k ;电压表V2: 量程01 5 V, 内阻约为1 5 k ;定值电阻R1=1 0 0 ; 定值电阻R2=1 1 ;电池组E: 电动势6 V, 内阻不计;滑动变阻器R0: 阻值范围01 0 , 允许通过的最大电流为2 A;开关S、 导线若干。实验要求尽可能多的测量数据、 尽量精确测量阻值, 实验时需要选择的电流表为。根据所提供的器材在方框内画出电路图, 要求在电路图中标出所选器材的符号。(3) 该组同学连接好实物图, 闭合开关调

17、节滑动变阻器得到多组U-I数据, 并作出U-I图线如图乙所示, 则求出该电阻的阻值为( 计算结果保留三位有效数字) 。1 5.(9分)荡秋千是我国传统的娱乐健身项目。如图所示, 小红同学在小明同学多次推力的作用下, 使得小红同学能荡起的绳子与竖直方向的最大夹角为=6 0 , 在此后秋千踏板摆到最低点时小明竖直跃上秋千, 然后一起站着并向上摆。当再次返回最低点时, 小明从秋千上水平跳出, 小红继续摆到绳子与竖直方向成=3 7 角时速度为零。已知秋千踏板摆到最低点时与地面平行, 距离地面h=0. 4 5 m; 小红、 小明站立在秋千上时重心均与绳上端距离为L=2. 5 m, 小红、 小明的质量相等

18、, 小红、 小明始终保持身体直立,s i n 3 7 =0. 6,5=2. 2 3 6,g取1 0 m/s2, 忽略空气阻力、 绳子的质量和踏板质量。求:(1) 当小红、 小明一起再次返回最低点时, 两者共同速度大小;(2) 小明的落地点距踏板在最低点时的水平距离。( 计算结果保留两位小数) 【2 0 2 12 0 2 2学年度第二学期高二年级期中考试物理试卷B 第6 页( 共6页) 】1 6.(1 2分)如图(a) , 与水平面成一定倾角、 间距为l=0. 1 m的足够长的平行金属导轨底端接有阻值为R=0. 1 的电阻, 金属棒a b垂直于导轨放置。以导轨底端为原点、 沿导轨向上为x轴正方向

19、, 在0. 3 mx1. 0 m区间内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场, 磁感应强度大小为B=2. 0 T。从t=0时刻起, 金属棒a b在沿x轴正方向的外力F作用下, 从x=0处由静止开始沿导轨向上运动, 其速度v与位移x的关系图像如图(b) 所示(x1. 0 m) 。金属棒a b在运动过程中始终保持与导轨垂直, 且与导轨接触良好, 不计金属棒a b与导轨的电阻。求:(1) 当金属棒a b运动至x=0. 4 m处时, 通过电阻R的电流的大小;(2) 在0. 3 mx1. 0 m区间内, 作用在金属棒a b上的安培力FA与位移x的关系式;(3) 金属棒a b在整个磁场的运动过程中电阻R所产生的焦

20、耳热。?（ ）a?（?）bv/(ms-1)x/mabFB1.01.50.30.3x/mR01 7.(1 6分)如图甲所示为太空飞船在太空遨游的示意图。磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机, 该发动机的原理如图乙所示, 系统捕获宇宙中大量存在的等离子体, 经系统处理后, 从下方以恒定速率v1向上射入垂直纸面向里的匀强磁场B1区域内。当栅极MN、P Q间形成稳定的电场后( 栅极: 由金属细丝组成的筛网状极板) , 自动关闭区域系统( 关闭粒子进入通道、 撤去磁场B1) 。区域内有一垂直纸面向外的匀强磁场B2、 其边界是与上下平行极板相切的直径为D的圆( 圆与下板相切于极板中央A) , 圆内放在

21、A处的放射源能够向极板上方各个方向均匀发射速度大小相同的氙原子核, 氙原子核经过该磁场区域后形成宽度为D的平行氙粒子束, 经过栅极MN、P Q之间的电场加速后从P Q喷出。在区域加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力。不计氙原子核、 等离子体的重力, 不计粒子之间相互作用与相对论效应, 已知B1=B2=B, 极板长RM=S N=2D, 栅极MN和P Q间距为d, 氙原子核的质量为m、 电荷量为q。(1) 当栅极MN、P Q间形成稳定的电场时, 求电场强度E;(2) 求氙原子核从P Q喷出时的动能;(3) 因区域内磁场发生器产生故障, 导致磁场均匀分布在整个区域中( 即两平行板之间) , 导致沿垂直于极板RM发射的氙原子核恰好能够从M点垂直于栅极MN进入电场加速, 求:区域中磁感应强度B 的大小;未能进入区域的氙原子核占A处发射粒子总数的百分比。RDSANQB1v1B2PMd?