安徽省阜阳市太和县2021-2022学年高二下学期2月开学考试物理试题（Word版含答案）

太和县2021-2022学年高二下学期2月开学考试
物理
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分、满分100分、考试时间90分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上、进择题每小题选出答案后，用2铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：必修第一～三册、选择性必修第一册第一章，选择性必修第二册第一章一第二章第2节。
一、选择题：本题共12小题，每小题↓分，共48分、在每小题给出的四个选项中，第1～8题只育一个选项正确，第9～12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不金的得2分，有选错的得0分，
1.下列说法正确的是
A.动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同
B.物体的动量变化越大，则该物体的速度变化一定越大
C.两物体的动量相等，动能也一定相等
D.物体的速度大，则物体的动量一定大
2.质量为m的通电细杆置于倾角为θ的光滑导轨上，有垂直于纸面向里的电流I通过细杆，在如图所示的A、B、C、D四个图中，能使细杆沿导轨向上运动且磁感应强度最小的是
A. B.
C. D.
3.如图所示，一人站在商场的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起向上匀速运动，则下列说法正确的是
A.踏板对人做的功等于人的机械能的增量 B.踏板对人的支持力大于人所受到的重力
C.人受到的摩擦力水平向右 D.人随踏板运动过程中处于超重状态
4.如图所示、一带负电粒子以某速度进入水平向右的强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点、不计粒子受到的重力，下列说法正确的是
A.粒子在电场中的加速度先增大后减小 B.粒子所受电场力的方向沿电场方向
C.粒子在M点的速率最大 D.粒子在电场中的电势能先增大后减小
5.某行星的卫星绕行星做匀速圆周运动，其运动的轨道半径为6.8×103km，周期为4×103s，引力常量为6.67×1011N·m2/kg2.则该行星的质量约为
A.2×1020kg B.1×1025kg C.1×1020kg D.×1015kg
6.如图所示，电路中R1、R2为滑动变阻器，它们的滑动片分别为P1、P2，R3为定值电阻，滑动某一滑片时，理想电压表的示数增大，理想电流表的示数减小，电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是
A.一定是向左滑动滑片P1 B.一定是向右滑动滑片P1
C.一定是向上滑动滑片P2 D.一定是向下滑动滑片P2
7.已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足（其中k为比例系数，I为电流强度，r为该点到直导线的距离）.如图所示，空间某一区城存在竖直向上、大小为B的匀强磁场，垂直纸面相互平行的两根固定直导线a、b置于磁场中，它们的连线水平且O为中点，当导线a中的电流为I1、导线b中的电流为I2时，O点的实际磁感应强度为，方向竖直向下，下列判断可能正确的是
A.I1=I2，方向均向里 B.I1=I2，方向均向外
C.I1=2I2，且a中电流向里，b中电流向外 D.I1=2I2，且a中电流向外，b中电流向里
8.如图所示，一半径为a、电阻为R的金属圆环（被固定）与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在△t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到3B.在此过程中
A.线圈中产生的感应电流为0 B.线圈中产生的感应电流为
C.线圈中产生的感应电动势为 D.线圈中产生的感应电动势为
9.如图所示，从一粒子源0发出质量相等的三种粒子，以相同的速度垂直射人匀强磁场中，结果分成了a、b、c三束，下列说法正确的有
A.a粒子带负电，b粒子不带电，c粒子带正电
B.a粒子带正电，b粒子不带电，c粒子带负电
C.a、c的带电量的大小关系为qaD.a、c的带电量的大小关系为qa>qc
10.如图所示，一足够长质量为M的长木板甲放在光滑水平面上，长木板甲的左端有一固定的挡板，质量为m的物体乙放在长木板甲的光滑上表面，物体乙与挡板用轻弹簧连接在一起，系统处于静止状态.某时刻在长木板甲和物体乙上同时施加大小相等，方向相反的水平恒力，甲、乙开始运动，整个过程弹簧始终满足胡克定律.则下列说法正确的是
A.上述过程，长木板甲、物体乙以及轻弹簧组成的系统机械能守恒
B.当弹簧的弹力大小与水平恒力相等时，物体的动能最大
C.长木板甲、物体乙以及轻弹簧组成的系统动量守恒
D.由于在物体上施加的外力为恒力，则长木板甲、物体乙均做匀加速直线运动
11.一质量为1kg的物体从某一高度以6m/s的速度水平抛出，落地时速度大小为10m/s.不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.下列说法正确的是
A.物体在空中的运动时间为0.4s B.物体抛出时离地面的高度为3.2m
C.物体抛出点到落地点的水平距离为6m D.物体运动过程中重力做功的平均功率为40W
12.如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直.规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向.磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，下列关于线框中的电流I、ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，正确的是
A. B.
C. D.
二、实验题：本题共2小题，共12分.
13.（6分）某同学在“探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为1000N/m.如图甲所示.用弹簧0C和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验.
（1）若弹簧伸长1.00cm，弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的示数为_________N（如图乙所示），则弹簧秤b的示数为_________N.
（2）在保持（1）中弹簧秤a的示数和方向不变的条件下，若增大弹簧OC（方向不变）的伸长量，则弹簧秤b的示数_________.（填“变大”“变小”或“不变”）
14.（6分）某同学用如下器材来测定一节干电池的电动势和内电阻
①干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）
②电压表（V（0～3V，内阻约为3kΩ）
③电流表（0～0.6A，内阻约为0.1Ω）
④滑动变阻器R1（0～10Ω，10A）
⑤滑动变阻器R2（0～1000Ω，1A）
⑥开关、导线若干
（1）该同学设计了如图甲所示的电路图，在闭合开关前应该把滑动变阻器的滑片滑到________（填“a”或“b”）端.
（2）为了操作方便且能够较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_________（填写仪器字母代号）.
（3）如图乙为该同学根据实验数据绘出的U-I图线，由图线可求得被测电池的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω.（结果保留两位小数）
（4）由于电压表的分流作用，使测出的E测与真实值E真比较：E测_________E真.（填“>”“<”或“=”）
三、解答或论述题：本题共4小题，共40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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
15.（8分）一个带正电的微粒，从A点射人水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ=37°，已知带电微粒的质量m=3.0×10-7kg，电荷量q=1.0×10-10C，A、B相距L=3m.（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）微粒在电场中做什么运动，并说明理由；
（2）电场强度的大小和方向；
（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度.
16.（8分）图示为固定在水平桌面上的两根足够长、相距为L、电阻不计的金属平行轨道P、Q，在轨道左端固定一根导体棒a，轨道上放置另一根质量为m的导体棒b，两导体棒的电阻均为R，该轨道平面处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.t=0时刻给导体棒b一个大小为v、沿轨道向右运动的初速度，在导体棒b运动的过程中，始终与导轨垂直并接触良好且导体棒b产生的焦耳热为Q.求：
（1）t=0时刻，导体棒b两端的电压；
（2）导体棒b运动的整个过程中与轨道摩擦所产生的热量.
17.（12分）如图所示，在宽度均为的两个相邻的、足够长的条形区域内分别有匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小B=3T，方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右.一质量m=3×10-10kg、电荷量q=5×10-6C的带正电粒子以大小v0=1×104m/s的速度从磁场区域上边界的P点与边界成θ=30°角斜射人磁场，最后从电场下边界上的Q点射出.已知P、Q连线垂直于电场方向，不计粒子重力.求：
（1）粒子在磁场中的运动时间；
（2）匀强电场的电场强度的大小.
18.（12分）极限轮滑运动是20世纪90年代由自由轮滑演变而来，运动场地主要包括“U”型池、碗池等传统场地.如图所示为双人极限轮滑碗池场地的简易图，质量分别为m1、m2的运动员甲、乙先后由a、b两位置静止出发，经过一段时间两运动员在最低点c相遇，两运动员此后共同运动，经过一段时间两运动员恰好到达b位置；当两运动员第二次到达c点时，运动员乙将运动员甲推出，此后运动员甲刚好到达a位置.已知碗池的半径为R，圆心为O，Oa连线与竖直方向夹角θ=60°，重力加速度为g，忽略一切摩擦和阻力，两运动员可视为质点，求：
（1）运动员甲第一次到c点时对碗池的压力；
（2）运动员乙推开运动员甲时，运动员乙对运动员甲所做的功.
太和县2021-2022学年高二下学期2月开学考试
物理
参考答案、提示及评分细则
1.B
动量变化的方向与初末动量的方向可能相同，A错误；由△p=m△v知，B正确；由p=mv可知，动量相同时，动能不一定相同，C错误；由于p=mv，可见动量的大小由质量m和速度v的乘积大小共同决定，D错误.
2.C
细杆所受的重力竖直向下，光滑导轨对细杆的支持力垂直斜面向上，则B、D选项中细杆不可能沿斜面向
上运动，A选项中细杆所受的安培力水平向右，C选项中细杆所受的安培力沿斜面向上，对物体受力分析，由平衡条件得安培力的方向沿斜面向上时最小，安培力F=BIL，安培力最小时磁感应强度最小，C正确.
3.A 4.D 5.B 6.B 7.C 8.D
9.BC
由左手定则可知，a带正电，b不带电，c带负电，A错误、B正确；由可知，qa10.BC
由于施加的水平恒力大小相等、方向相反，则系统所受的合外力为零，因此长木板甲和物体乙组成的系统动量守恒，系统的总动量始终为零，正确；开始轻弹簧的弹力小于施加的水平恒力，则长木板甲和物体乙均做加速运动，则长木板甲和物体乙的动能均增加，系统机械能一直增大，当弹簧的弹力增大到与水平恒力大小相等时，长木板甲和物体乙的动能达到最大值，B正确A错误；上述加速过程中弹簧的弹力逐渐增大，则物体所受的合力逐渐减小，加速度逐渐减小，D错误.
11.BD
12.AD
由题图B-t图像可知，0～1s时间内，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感应电流方向是逆时针的，为
负值；1～3s，磁通量不变，无感应电流；3～4s，B减小，Φ减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，为正值；由左手定则可知，在0～1s内，ad边受到的安培力水平向右，是正的，1～3s无感应电流，不受安培力，3～4s时间内，安培力水平向左，是负的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势，感应电流，由B-t图像可知，在每一时间段内，是定值，则在各时间段内I是定值，ad边受到的安培力F=BIL，I、L不变，0～1s内B均匀增大，则F均匀增大，3～4s内B均匀减小，则F均匀减小.
13.（1）8.00（2分）6.00（2分）
（2）变大（2分）
14.（1）a（1分） （2）R1（1分）
（3）1.47（1.46～1.48均正确）（1分）0.72（0.71～0.74均正确）（1分）
（4）<（2分）
15.解：（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和电场力的分力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速运动.（2分）
（2）在垂直于AB方向上，有（1分）
解得电场强度E=4×104N/C（1分）
电场强度的方向水平向左.（1分）
（3）微粒由A运动到B时的速度vB=0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得：
（2分）
代入数据，解得vA=10m/s（1分）
16.解：（1）由法拉第电磁感应定律可知：
E=BLv（2分）
又因为a、b两棒的电阻相等，所以t=0时刻导体棒b两端的电压
（2分）
（2）由功能关系可知：；（2分）
解得：（2分）
17.解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有：
（2分）
解得：r=0.2m（1分）
过P点作射入速度方向的垂线，由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动轨迹对应的圆心恰好在磁场的下边界上，则粒子垂直磁场下边界射入电场，粒子在磁场中做圆周运动所对应的圆心角α=60°（1分）
则有： （1分）
解得：（1分）
（2）粒子在电场中做类平抛运动，则有：
沿电场方向 （2分）
垂直电场方向 （1分）
其中（2分）
解得：E=4×104N/C（1分）
18.解：（1）运动员甲的初始位置距离c点的高度为：
h=R-Rcos60°=（1分）
则运动员甲从初始位置到最低点的过程，由机械能守恒定律得：
（1分）
在最低点时，对运动员甲，由牛顿第二定律得：
（1分）
则碗池对运动员甲的支持力大小为F=2m1g（1分）
根据牛顿第三定律得运动员甲对碗池的压力大小为2m1g（1分）
（2）设运动员乙的初始位置距离最低点的高度为H.运动员乙从初始位置摆至最低点的过程，由机械能守恒定律得： （1分）
两运动员在最低点相遇后获得共同速度，水平方向满足动量守恒：
（1分）
两运动员一起以相同速度摆到运动员乙的出发点，由机械能守恒定律得：
（1分）
两运动员再一起从运动员乙的出发点摆至最低点的过程，
由机械能守恒定律得： （1分）
运动员乙在最低点推开运动员甲，运动员甲恰能达到a位置，则：
（1分）
此过程运动员乙对运动员甲做的功： （1分）
联立解得： （1分）