浙江省金华市2020-2021学年高二（上）期末模拟物理试题（解析版）

浙江省金华市2020-2021学年高二（上）期末物理考试模拟试卷一．选择题1.下列哪些由科学家命名的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【答案】B【解析】【分析】【详解】四个单位对应的物理量分别是磁通量、磁感应强度、电流强度、功和能量，其中磁感应强度是矢量。故选B。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【答案】D【解析】【分析】【详解】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。故选D。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.库仑通过扭秤实验测出了引力常量G的大小【答案】A【解析】【分析】【详解】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；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.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MB.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【答案】C【解析】【分析】图中有两个线圈，其中M有电源，接通电路后有电流通过，会产生磁性。N线圈无电源，开关闭合后没有电流，只有当M中的磁场发生变化时，根据电磁感应规律，N线圈才会产生感应电流，起到延时效果。【详解】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。【点睛】此题考查楞次定律与安培定则的应用，注意穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈产生感应电流。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R1、R2的阻值分别为5Ω、6Ω，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1AC.变压器的输入功率为 D.变压器的输出功率为11W【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据电流的热效应，有解得根据可得副线圈两端的电压为A错误；B．副线圈中电流为根据电流表示数为B错误；C．变压器的输入功率为C错误；D．变压器的输出功率为D正确。故选D。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40cm/s，两列波在t=0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λ甲=40mB.乙波的周期为T乙=1.2sC.两列波可以形成稳定的干涉D.t=0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【答案】CD【解析】【分析】【详解】从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为：λ甲=40cm，λ乙=48cm．故A正确．乙波的周期为，故B正确．两波的周期不同，不能形成稳定的干涉，故C错误．t=0时，在x=40cm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：x1=（40+k1λ甲）cm=（40+40k1），k1=0，±1，±2……

x2=（40+k2λ乙）cm=（40+48k2），k2=0，±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：x=（40+240n）cm，n=0，±1，±2……所以t=0时刻，介质中偏离平衡位置位移为24cm的相邻质点的距离为S=240cm，故D错误．此题选择不正确的选项，故选CD.7.电磁驱动是21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转轴带动，所以两者转动是完全同步【答案】B【解析】【分析】【详解】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，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，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，D错误。故选B。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. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】【详解】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，即所以流量A正确，BCD错误；故选A。二．多选题9.下列说法正确的是（）A.单摆振动周期，一定等于它的固有周期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【答案】CDE【解析】【分析】【详解】A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，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.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【答案】CD【解析】【分析】【详解】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，则速度增加；振幅是偏离平衡位置的最大距离，是不会变的，故A错误；BC．加速度由于位移减小，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，则速度与加速度同方向，故D正确故选CD。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R1、R2，当电键S闭合时，下列说法中正确的有（）A.电压表V1、V2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【答案】BC【解析】【分析】【详解】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，因此电流增加，又因为升压变压器的输入端的电压不变，由可知电压表不变，设降压变压器原线圈的电压为。则可知降低，因此变小，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，C正确；D．由于传输过程中电能的损失增加，远距离输电的效率减小，D错误。故选BC。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B，OQ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，在其转过角度的过程()A.流过电阻R的电流方向为B.AO两点间电势差为C.流过OA的电荷量为D.要维持OA以角速度匀速转动，外力的功率应为【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A．由右手定则可知，回路中产生顺时针方向的电流，所以流过电阻R的电流方向为，故A正确；B．OA产生的感应电动势为杆OA及导轨电阻均不计，所以AO两点间电势差为，故B错误；C．在其转过角度的过程，面积变化为所以故C正确；D．流过OA的电流由功能关系可知，要维持OA以角速度ω匀速转动，外力的功率应为故D正确。故选ACD。13.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t＝0.6s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t＝0.5s时质点b和质点c的位移相等B.当t＝0.6s时质点a的位移为-cmC.质点c在0~0.6s时间内沿x轴正方向移动了3mD.质点d在0~0.6s时间内通过的路程为20cm【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A.通过图像可知，波长：，从c点传到e点：，所以周期：，波速：，过0.5s，传播距离：，所以当t＝0.5s时，将t＝0时2.5m处的波传到b点，将t＝0时3.5m处的波传到c点，所以t＝0.5s时b、c两点位移相同，A正确B.波的方程：，t＝0时，，，过0.6s，即，对应角度为：，此时位移：，B正确C.质点只在平衡位置振动，而不随波移动，C错误D.波传到d需要时间：，所以d点振动时间为0.4s，所以振动了半个周期，通过路程：，D正确三．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。进行上述实验的目的是（）A．检查电流计测量电路电流是否准确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)下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（B0表示原磁场，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“B0”或“”）总是要阻碍________填“B0”或“B'”）磁通量的变化。【答案】(1).C(2).顺时针(3).垂直纸面向外(4).B′(5).B0【解析】【分析】【详解】(1)[1]由题意可知，电流从电流计左边进时，指针左偏，右边进时，指针右偏，本实验目的是探究感应电流的方向，则进行上述实验的目的是推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系，故选C；(2)[2]电流计指针向右偏转，说明电流从电流计的右边（正接线柱）流入，则说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿顺时针方向；(3)[3]由题意可知，感应电流的方向为逆时针，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向外；(4)[4]由题意可知，理解楞次定律，关键在于抓住总是要阻碍磁通量的变化15.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”、“减小”或“不变”）。上述探究过程采用的实验方法是______。【答案】(1).增大(2).减小(3).控制变量法【解析】【分析】【详解】[1]根据变压比公式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；[2][3]根据变压比公式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减小；采用的实验方法是控制变量法。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L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，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摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横作标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知，，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）．【答案】(1).AC(2).12.0(3).0.9930(4).A【解析】【分析】【详解】（1）[1]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，是为了防止动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长，故AC正确．（2）[2]游标卡尺示数为：[3]单摆摆长为：（3）[4]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：当小球摆到最低点时速度较大，此时开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30-50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．【点睛】掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系；摆长要注意是悬点到球心的距离，一般可利用摆线长度加球的半径的方式得到，题目中的方式不是特别常用；单摆的周期采用累积法测量可减小误差．对于测量误差可根据实验原理进行分析．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4Ω。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：(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？【答案】(1)方向竖直向下；(2)0.03N；(3)【解析】【分析】【详解】(1)开关闭合后金属棒中的电流方向由，由左手定则可知，金属棒所受安培力方向竖直向下(2)开关闭合后回路中电流为受到的安培力大小为(3)开关断开时，由平衡条件可得开关闭合后，由平衡条件可得联立解得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，区域圆心坐标，与坐标轴相切于、两点。今有两带相同电量的负电粒子甲、乙经、两点分别以速度、水平向右运动，并刚好同时进入圆形区域的磁场