山东省泰安市2019-2020学年高二上学期期末考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（　　）

A. +x方向 B. ﹣x方向 C. +y方向 D. ﹣y方向

2. 难度：简单

两列振动方向相同、振幅分别为A₁和A₂的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是（　　）

A.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移

B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A₁＋A₂

C.波峰与波谷相遇处质点的振幅为

D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅

3. 难度：简单

如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(　　)

A.1∶1 B.1∶2

C.1∶4 D.4∶1

4. 难度：简单

如图所示，一个质量为m₁=50kg的人爬在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为m₂=20kg，长绳的下端刚好和水平面接触。当静止时人离地面的高度为h=7m。如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是（可以把人看作质点）（　　）

A.0 B.2m C.5m D.7m

5. 难度：简单

一列简谐横波沿直线从b向a传播，该直线上平衡位置相距18m的a、b两质点的振动图象如图所示。下列描述该波的图象可能正确的是（　　）

A.

B.

C.

D.

6. 难度：中等

将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面（纸面）内。回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场B₁中。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场B₂。以向里为磁场B₂的正方向，其磁感应强度B₂随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（　　）

A.

B.

C.

D.

7. 难度：简单

将一小球从地面以速度v₀竖直向上抛出，上升到某一高度后又回到地面。若该过程空气阻力不能忽略，且视为恒力，则小球（　　）

A.重力上升的冲量大于下降的冲量

B.重力上升的冲量等于下降的冲量

C.重力的冲量大于小球动量变化量

D.重力的冲量等于小球动量变化量

8. 难度：简单

英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电量为+q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力的大小是（　　）

A.0 B. C.kπqr² D.

二、多选题

9. 难度：简单

如图，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力为F，若以该磁场力的方向为正，当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力可能为（　　）

A.－2F B.－3F C.2F D.5F

10. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上,有两个半径相等的小球A、B，质量分别为m_A、m_B。A向右运动过程中与静止的B发生正碰，碰后两球动量相同，则m_A与m_B的关系可能（　　）

A.m_A=0.5m_B

B.m_A=2m_B

C.m_A=3m_B

D.m_A =4m_B

11. 难度：中等

如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上、下端附近时细线的张力的最大值分别为T₁和T₂，重力加速度大小为g，则（　　）

A.T₁>mg B.T₂>T₁ C.T₂>mg D.T₂=T₁

12. 难度：简单

笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（　　）

A.前表面的电势比后表面的电势高

B.前表面的电势比后表面的电势低

C.前、后表面间的电压U与v无关

D.前、后表面间的电压U与v有关

三、实验题

13. 难度：中等

某实验小组在利用摆长约为1m的单摆测定当地重力加速度的实验中：

(1)周期测量环节进行了下列振动图像所描述的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C、D均为30次全振动图像，已知sin=0.087，sin=0.259，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）；

A.

B.

C.

D.

(2)改变摆长，利用测出的多组周期T、摆长L数据，做出T²－L图像，可以更准确求出重力加速度g，已知三位同学做出的T²-L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，出现图线a的原因可能是摆长L测量值_______（填“偏大”或“偏小”），出现图线c的原因可能是周期T测量值_______（填“偏大”或“偏小”）。

14. 难度：简单

某学习小组设计了如下碰撞实验，验证动量守恒定律。装置如图（a）所示，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。实验测得滑块A质量m₁=0.300kg，滑块B的质量m₂=0.105kg，遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz。将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间为Δt=3.5×10^-3s，碰撞前后打出的纸带如图所示。则碰后滑块A的速度为__________m/s，滑块B的动量为__________ kg·m/s。若实验允许的相对误差×100%≤5%，本实验的相对误差为_________。（数据均保留两位有效数字）

四、解答题

15. 难度：简单

一列简谐横波在t=s时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）是质点Q的振动图像。求：

(1)波速及波的传播方向；

(2)位于原点处的质点P的振动方程y(t)。

16. 难度：中等

一质量为m的物体Q静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块（木块可视为质点）以大小为v₀的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升到某一高度后返回，最终在ab上与物体Q相对静止。重力加速度为g。

(1)求木块在ab段的动摩擦因数μ的取值范围；

(2)若取，求木块在bc段能上升的高度h值（h为木块在bc段距离ab平面的高度）。

17. 难度：简单

如图，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。纸面内有A、C、D三点，∠ADC=，同时从C、D两点射出甲、乙两点电荷，甲带有电荷量-q(q>0),沿与CD成方向从C点射出。乙带正电荷，在纸面内垂直于CD从D点射出。两点电荷射出时的动量大小相等，从射出经过相同的时间，在A点发生正碰（甲乙碰撞时速度方向共线）。不计两点电荷重力，已知点电荷甲的质量为m，轨道半径为R，求：

(1)点电荷乙的电荷量；

(2)点电荷乙的速度大小。

18. 难度：中等

如图（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L=0.4m，导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间有边界为抛物线形bOc方向竖直向下的匀强磁场区域，O为抛物线顶点，抛物线方程为x=10y²，磁场区域面积为。bc两点在导轨上且连线与导轨垂直，长度也为L，从t=0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图（b）所示；t=0时刻，棒从导轨左端开始以v=1m/s向右匀速运动。t=1s时棒刚好进入磁场，立刻给棒施加一水平向右随x变化的外力F（x）使棒在磁场中沿导轨始终以速度v=1m/s做直线运动，（提示：可以用F－x图象下的“面积”代表力F做的功）求：

(1)棒进入磁场前，回路中的感应电动势E；

(2)棒在运动过程中受到安培力F的最大值；

(3)F（x）的表达式；

(4)棒开始运动后的1.4s内，电阻R产生的焦耳热Q。