衢温“5+1”联盟 2021 学年第一学期高二期中联考
物 理 参考答案及评分标准
一、选择题Ⅰ
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 A D C C C D B
题号 8 9 10 11 12 13
答案 C C B D D C
二、选择题Ⅱ
题号 14 15 16
答案 ACD D ACD
三、实验题
2
17.（6分）（1） A （2）① AC ② L =2R(h2-2h1)
18.（8分）（1） B （2） 8.45——8.55
（3） ABD （4）
四、计算题
19.（9分）
（1）（4分）在反应时间内，公交车作匀速直线运动，
位移为：
x1 = v1t0 =15 0.5m = 7.5m——1分
刹车后作匀减速直线运动时间内，位移为：
x2 = 30—7.5m = 22.5m
v2 2
此时加速度大小为： x2 =
1 ，得a = 5m / s ,——1分
2a
v
所以刹车减速时间为： t = 11 ，得 t1 = 3s，——1分
a
所以公交车从发现到停止运动的总时间为： t总 = t0 + t1 = 3.5s，
因为 5s大于总运动时间，所以v5 = 0——1分
l + L
（2）（2分）小朋友通过时间 t2 = ，得
v t2 = 30s
——1 分
0
等待时间 1 t = t2 t总 = 26.5s
—— 分
（3）（3 分）加速过程中的加速度a =1.5m / s2 ，阻力 f = 0.05mg =1 103 N ,——1分
由牛顿第二定律可知：F f =ma ，——1分， 得F = 4 103 N ——1分
1
20.（10分）
（1）（4分）①金属杆受力分析图如图甲所示：——2分
②由金属杆的受力分析可知，当安培力平行于斜面向上时有最小值，即磁
感应强度 B有最小值，此时 F安 =mg sin ,,即 I1LB =mgsin ,
mg
所以B = sin ，——1分 ，磁场方向垂直导轨平面向上——1分
I1L
（2）（4分）金属杆受力分析图如图乙所示：
mg I
由平衡条件可得： I2LB =mg tan ， B = sin ，——1分，得 I =
1
2 ——1分，
I1L cos
又根据闭合电路欧姆定律可知：E=I2(R′+R+r)，——1分
E cos
得 R = (R + r) ——1 分
I1
（3）（3分）根据闭合电路欧姆定律的输出功率与外电阻的关系可知，
当外电阻等于电源的内电阻时，其输出功率为最大，
E2
即 R′=R+r,——1分 输出功率 pmax = ——1分
4(R + r)
21.(10分)
1 2
（1）（2分）物体作平抛运动，竖直方向： h = gt ，得 t = 0.4s ——1分
2
水平方向： x = vt，得v = 4m / s ——1分
（2）（2分）在区域Ⅱ中，带电小球作匀速直线运动，由题意可知：qvB=mg
mg
所以，磁场 B的大小：B = ，得 B=7.5T，——1分
qv
方向：垂直纸面向里。——1分
（3）（6分）在区域Ⅰ中，根据题意可知带电小球作减速直线运动，
小球受力分析讨论如下：
①电场 E的方向：水平向左——1分
1 2 1 2
电场 E的大小：由动能定理可知： - qE1l mg2l = mv mv0 ，——1分
2 2
解得E1 = 7.5N /C——1分
②电场 E的方向：竖直向下——1分
1 2 1 2
电场 E的大小：由动能定理可知： - （mg + qE2 )l mgl = mv mv0 ，——1分
2 2
解得E2 = 75N /C ——1分
2
22.（12分）
（1）（2分）粒子在 A加速器中作加速直线运动，
1
eU = mv2
2eU
由动能定理得： 1 0 ——1分 解得：v =
1 ——1分
2 m
（2）（2分）粒子在 B速度选择器中作匀速直线运动，
U 2eU
由受力平衡条件得：e 2 = evB1 ——1分 解得：U2 = B
1
1d ——1分
d m
（3）（2分）粒子在 C偏转分离器中作匀速圆周运动，
v2
由牛顿第二定律得：evB2 = m ——1分
r
2 2mU
又因为 s = 2r ,解得： s = 1 ——1 分
B2 e
（4）（6分）
①由上述可知，
2e（U U ) mv
速度最小值v1为：v =
1 1
1 , r
1
1 = ——1分
m eB2
2e（U + U ) mv
速度最大值v 1 1 22 为：v2 = , r2 = ——1分
m eB2
粒子打在照片底片上的宽度 s为： s = 2r2 - 2r1
2 2m(U
解得： s = ( 1
+ U1) 2 2m(U1 U 1
)
）——1分
B2 e B2 e
U
②在速度选择器中，e = evB1，解得：U = B1vd ，
d
m
所以，U =U2v ——1 分
2U1e
U1 U当速度为最小值时：U 1min =U2 ；——1分
U1
U + U
当速度为最大值时：U 1 1max =U2 。——1分
U1
3衢温“5+1”联盟2021学年第一学期高二期中联考
物 理 试题
考生须知:
1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。
4.考试结束后，只需上交答题卷。
5.本卷中涉及数值计算的，重力加速度g均取10m/s2。
选择题部分（共45分）
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备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.以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是
A.位移、m B.电动势、V C.磁通量、Wb D.磁感应强度、T
2.下列物理学的发展史，表述正确的是
A. 开普勒得出的开普勒第三定律中，其中是与中心天体质量无关的恒量
B. 牛顿发现的万有引力定律中，引力常量是由牛顿测得
C. 库仑发现的库仑定律，并测出了电子的电量
D. 普朗克提出了能量子假说中,普朗克常量的单位是J·s
3.在刚刚结束的中华人民共和国第十四届全运会上各位运动员八仙过海各领风骚，下列几种关于比赛项目的描述正确的是
A. 在铅球比赛中，要研究运动员巩立姣的推球技术要领时，可以把她当成“质点”处理
B. 短跑名将苏炳添的100 m比赛成绩是9秒95，“9秒95”指的是“时刻”
C. 男子标枪冠军徐家杰比赛成绩是84.54 m，“84.54 m”指的既不是标枪在空中运动的路程也不是标枪的位移大小
D. 男子4×100米接力比赛中，由汤星强、谢震业、苏炳添、吴智强组成的奥运联合队在第8跑道以38秒50夺冠，则这支联合队在该过程的平均速度为零
4.如图（1）的“风车”江山人叫做“谷扇”，是农民常用来精选谷种的农具。在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，简化如图（2）。对这一现象，下列分析正确的是
A．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
B．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间相同
C．M处是瘪谷，N处为谷种
D．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些
5.以下是必修一、二课本中的四幅插图，关于这四幅插图下列说法不正确的是
A.图甲用悬挂法测定不规则薄板的重心，其依据是薄板平衡时，悬线拉力的作用线通过重心
B.图乙是通过平面镜观察桌面的微小形变的实验，采用的是放大的物理思想方法
C.图丙中与水平转盘一起从静止开始到匀速转动的过程中物块受到的摩擦力方向始终垂直于物块的速度方向
D.图丁中运动火车车轮在不侧向挤压铁轨的转弯路段所受重力与支持力的合力方向是沿水平方向指向轨道的圆心
6. 一辆货车运载着若干相同的光滑圆柱形空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只油桶C，自由地摆放在A、B之间，没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持和汽车一起保持静止，如图所示，当C与车共同向左运动时
A. 当车匀速直线运动时，A对C的支持力大于B对C的支持力
B. 当车加速直线运动时，B对C支持力不变
C. 当向左的加速度达到时，C将脱离A
D. 当向左的加速度达到时，C将脱离A
7.某同学设想了一个奇妙的静电实验。如图所示，在带电体 C 附近，把原来不带电的绝缘导体 A、B 相碰一下后分开，然后分别接触一个小电动机的两个接线柱，小电动机便开始转动。接着再把 A、B 移到 C 附近，A、B 相碰一下分开，再和小电动机两接线柱接触。重复上述步骤，小电动机便能不停地转动。下列说法正确的是
A．小电动机一直转动下去，不会消耗A、B、C和小电动机系统以外的能量
B．A、B 相接触放在 C 附近时，A 内部中心点的场强等于 B 内部中心点的场强
C．A、B 相接触放在 C 附近时，A 的电势高于 B 的电势
D．若不考虑小电动机内电阻的变化，则小电动机的电流与其两端的电压成正比
8.如图所示是显像管原理示意图，电子束经电子枪加速后，进入偏转磁场偏转。不加磁场时，电子束打在荧光屏正中的O点。若要使电子束打在荧光屏上位置由B逐渐向A移动，则以下说法正确的是
A. 在偏转过程中，电子束做匀加速曲线运动
B．在偏转过程中，洛伦兹力对电子束做正功
C．偏转磁场应当由垂直纸面向内减弱转至垂直纸面向外增强
D. 如果电视机荧光屏上没有图像，只有一条水平亮线，则原因是没有竖直方向的磁场
9.神州十二号载人飞船已于今年6月17日9时22分发射，如图（1）所示，12分钟后货运飞船船箭分离，飞船进入预定轨道。此后，飞船绕地球飞行三圈，每绕飞半圈变轨一次以提升高度，于当日15时54 分采用自主快速交会对接模式，精准对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船起构成三舱(船)组合体，如图（2)所示。在天上聂海胜、刘伯明、汤洪波驻留了3个月，如图（3）所示，已于今年9月17日13时30分顺利降落在内蒙古的东风着陆场，如图（4）所示。下列说法不正确的是
A.在发射起飞过程中，三名航天员都处于超重状态
B.神舟十二号载人飞船的6次变轨都是通过点火加速实现的
C.三舱(船)组合体的加速度比对接前的二舱(船)组合体的加速度大
D.飞船在返回的过程中，返回舱进入大气层时将通过一段黑障区，通讯中断，原因是高温使飞船周围的空气电离形成等离子体,屏蔽了电磁波
10.以下是必修三课本上的几幅与磁现象有关的图片，则叙述正确的是
A.如图甲所示，导线下方的小磁针N极垂直纸面向里运动，则导线中的电流方向水平向左
B.如图乙所示，在U形磁铁中间的导线受力向外运动，则通过导线的电流方向如图所示
C.如图丙所示，电流间的相互作用是通过电荷的电场而发生的
D.如图丁所示，电键闭合后滑动变阻器的滑片匀速向左滑动时，电流计指针不会发生偏转
11.磁电式电流表的外部构造如图(甲)所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针如图(乙)所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，如图（丙）所示，螺旋弹簧被扭动,线圈停止转动时满足NBIS=kθ，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈(指针)偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象，下列说法错误的是
A．蹄形磁铁外部和铁芯内部的磁场是如图所示的磁场
B．线圈转动过程中受到的安培力的大小始终不变
C．若线圈中通以如图(丙)所示的电流时，此时线圈将沿顺时针方向转动
D．更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度(灵敏度即)backup/15.磁电式电表.exe ( backup / 15.磁电式电表.exe )
12.质量m=1×10-3kg、电量q=＋1×10-6C的带电油滴，以速度v在某一区域内做匀速直线运动。该区域内既有水平向西的匀强电场（电场强度E=1×104N/C），又有匀强磁场B。则v、B的方向可能是
A．v与E成30°、B水平向北 B．v与E成30°、B水平向南
C．v与E成60°、B水平向北 D．v与E成45°、B水平向南
13．“绿色出行，低碳生活”，电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具。如图所示是电源铭牌标有“48V 12A·h”字样的电动自行车。假设工作时输出电压恒为48V，额定功率为192W，电动机内阻为1Ω。某次平路上行驶的人和车的总质量为100kg，阻力为总重力的0.03，则
A．额定工作电流为12A
B．充满电后该电池的总能量为576J
C．以额定功率行驶时，电动机的效率约为92%
D．以额定功率行驶时，在平路上行驶的最大速度约为6.4m/s
二、选择题Ⅱ（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中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。）
14.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。则下列说法正确的是
A.物块做圆周运动的加速度大小为
B.陶罐对物块的弹力大小为
C.转台转动的角速度大小为
D.物块转动的线速度大小为
15.下列说法正确的是
A.回旋加速器粒子经加速后具有的最大动能与加速电压值有关
B.黑体辐射实验揭示了振动着的带电微粒的能量是连续的
C.氢原子吸收光子后从高能级跃迁到低能级
D.微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的
16.如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电小颗粒从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，已知带电小颗粒从A到B过程中克服重力做功2 J，电场力做功3 J，则
A. 粒子在A点的电势能比在C点多12 J
B. 粒子在A点的动能比在B点多1.0J
C. 粒子在A点的机械能比在C点少12.0 J
D. 粒子在C点的动能为14.0J
非选择题部分（共55分）
三、实验题（本题共2小题，共14分）
17.（6分）（1）在探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验中，图（1）中的装置，是研究哪两个物理量之间的关系（ ）
A．研究向心力与质量之间的关系
B．研究向心力与角速度之间的关系
C．研究向心力与半径之间的关系
D．研究向心力与线速度之间的关系
（2）某同学设计出如图（2）所示“验证机械能守恒定律”的实验装置，给定的半径为R的光滑四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，切口与桌边对齐，探测屏MN竖直立于水平地面；每次将小球从圆弧形轨道的最高点由静止释放，探测屏记录下小球的落点。探测屏从某位置开始每次均向右移动距离L，依次记录小球落点位置A、B、C，测得A、B间的距离h1，A、C间的距离h2，小球大小不计。
①下列说法正确的是 （填正确答案标号）。
A．实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平
B．小球每次从同一位置由静止释放，是为了保证小球在空中运动的时间相等
C．探测屏每次向右移动距离相等，是为了保证相邻两落点间的时间间隔相等
D．验证机械能守恒定律时，必须知道当地的重力加速度
②若小球运动过程中机械能守恒，则L与h1、h2和R的关系式为 。
18.（8分）在甲乙丙丁三位同学学习了如何通过实验测量一种合金的电阻率。
（1）甲同学用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图（1）所示的部件 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
（2）乙同学用如图（2）所示游标卡尺测量另一条合金丝直径的读数为 mm。
（3）丙同学在用如图（3）所示的电路图探究该实验时，a、b、c、d 是四条不同的金属导体，b、c、d 与a 相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同，c与a横截面积不同，d与a材料不同，各导体两端的理想电压表的示数分别用Ua、Ub、Uc、Ud表示。下列说法正确的是 （填正确答案标号）。
A. 开关闭合前，需移动滑片使滑动变阻器的阻值最大
B. 研究电阻与长度的关系时，需分别读取a、b两条导体两端的电压值
C. 如果Ua＜Uc，说明导体c的横截面积小于导体a的横截面积
D. 如果Ua＜Ud，说明导体d材料的电阻率大于导体a材料的电阻率
（4）丁同学对2B铅笔芯的导电性能很感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值。如图（4）所示是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图中画出。
四、计算题（共4小题，总分41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。）
19.（9分）江山市正在创建全国“文明城市”，“车让人·人守规” 扮靓城市文明底色。一辆质量为m=2.0×103kg的公交车，以v1=54 km/h速度沿市区凝秀北路的平直道路匀速行驶，距斑马线还有x=30 m远的距离时，驾驶员发现前方有小学生开始通过斑马线，经过t0=0.5s的反应时间，公交车制动开始做匀减速运动，最终恰好停在斑马线前。
（1）公交车刹车5s时的速度；
（2）若路面宽L=9m，小学生排着长l=6m的队伍从斑马线一端开始通行，小学生行走的速度大小v0=0.5m/s，求公交车在斑马线前等待小学生全部通过所需的时间；
（3）若公交车正常行驶时所受阻力为车重的0.05倍，要使公交车从静止开始匀加速经10 s时间使速度重新达到54 km/h，求牵引力的大小。
20.（10分）如图所示，宽为L、电阻不计光滑导轨与水平面成α角，质量为m、长为L、电阻为R的金属杆水平放置在导轨上，已知电源的电动势为E，内阻为r，空间存在着匀强磁场，调节电阻箱R′接入电路的阻值使回路总电流为I1时，此时金属杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，求:
（1）磁感应强度B至少有多大 此时方向如何？画出此时金属杆的受力分析示意图。
（2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，变阻器接入电路的阻值R′调到多大仍能使金属杆保持静止？
（3）要使电阻箱R′上消耗的功率最大，电阻箱的电阻R′应为多大，此时电阻箱R′消耗的功率为多少？
21.（10分）如图所示，高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场，场强E的方向与区域的某一边界平行，区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=3.0×10-3kg，带电荷量q=+1.0×10-3C的小球从A点以v0=5.0m/s的初速度水平向右运动，匀速通过区域Ⅱ后落在水平地面上的B点，已知小球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1，区域宽度均为L=1.0m，落地水平距离x =1.6m。试求：
（1）小球在区域Ⅱ中的速度v的大小；
（2）区域Ⅱ中的磁感应强度B；
（3）区域Ⅰ中的电场强度E。
22.（12分）某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度大小为B1，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度大小为B2。今有一质量为m、电荷量为e的正粒子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，打在照相底片的D上。求:
（1）粒子的速度v为多大
（2）速度选择器两板间电压U2为多少？
（3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动后打在照相底片的位置距离射入F点多远？
（4）现有大量的上述粒子进入加速器A,但加速电压不稳定，在U1-△U1到U1 +△U1范围内变化，可以通过调节速度选择器两板的电势差在一定范围内变化，使得加速后的不同速度的粒子都有机会进入C,则打在照相底片D上的宽度和速度选择器两板的电势差的变化范围。
PAGE
试卷第7页，总7页
