浙江省宁波市九校2019-2020学年高二上学期物理期末考试试卷

1. 波与生活息息相关，下列关于波的说法正确的是（）

A . 超声波的频率很高，不会发生衍射 B . 空气中的声波是纵波，不能发生干涉 C . 医院检查身体的“彩超”，利用了多普勒效应 D . 只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应

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2. 下列说法中错误的是（）

A . 奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间存在的某种联系 B . 法拉第指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律 C . 安培提出分子电流假说，指出磁体和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的 D . 荷兰物理学惠更斯详尽地研究了单摆的运动，确定了计算单摆周期的公式

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3. 下列所示各图中，小磁针的指向不正确的是（）

A . B . C . D .

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4. 为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的。如果某路面上的一排减速带的间距为1.5m，一辆固有频率为2赫兹的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是（）

A . 当汽车以5m/s的速度行驶时，其振动频率为2Hz B . 当汽车以5m/s的速度行驶时，其振动频率为0.3Hz C . 当汽车以3m/s的速度行驶时颠簸得最厉害 D . 汽车速度越大，颠簸得越厉害

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5. 如图甲所示，一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内，直导线在导线框上方，甲图中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图乙所示的电流，则在0－ $\text{[math]}$ 时间内，导线框中电流的方向（）

A . 始终沿顺时针 B . 始终沿逆时针 C . 先顺时针后逆时针 D . 先逆时针后顺时针

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6. 如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中心，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻，可绕O转动的金属杆。M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使OM与OP的夹角θ（∠MOP）从 $\text{[math]}$ 位置过恒定的角速度逆时针转动 $\text{[math]}$ 位置并固定（过程Ⅰ）：再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到 $\text{[math]}$ （过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等， $\text{[math]}$ 等于（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 2

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7. 发光二极管是目前电器指示灯广泛使用的电子元件，只有电流从标有“＋”号的一段流入时，它才能发光。如图所示，螺线管与两只反向并联的发光二极管相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管。下列说法正确的是（）

A . 磁铁N极朝下释放时，先红灯亮后绿灯亮 B . 磁铁S极朝下释放时，先红灯亮后绿灯亮 C . 无论哪一极朝下，磁铁通过时，两灯多次交替发光 D . 若磁铁磁性足够强，则磁铁可以悬停在管内

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8. 如图所示，边长为L、阻值为R的正方向单匝金属线圈abcd从图示位置（线圈平面与纸面相平行）开始绕通过bd两点的轴EF以角速度ω匀速转动，EF的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，右侧没有磁场，下列说法正确的是（）

A . 图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大 B . 从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生adcb方向的感应电流 C . 线圈中产生的感应电动势的最大值为 $\text{[math]}$ D . 转动一周，外力做功的功率为 $\text{[math]}$

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9. 如图所示的电路中，A、B是两个相同的灯泡，自感线圈L的直流电阻很小，下列说法中正确的是（）

A . 闭合电键S接通电路时，A，B同时亮 B . 闭合电键S接通电路时，B先亮，A后亮 C . 待电路稳定后，断开电键S切断电路时，A和B都立即熄灭 D . 待电路稳定后，断开电键S切断电路时，B先熄灭，A过一会儿才熄灭

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10. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压稳定，通过升压变压器 $\text{[math]}$ 和降压变压器 $\text{[math]}$ 向 $\text{[math]}$ 的纯电阻用电器供电.已知输电线的总电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的原、副线圈匝数比为4：1，用电器两端的电压为 $\text{[math]}$ ，将 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均视为理想变压器。下列说法中正确的是（）

A . 升压变压器的输入功率为400W B . 升压变压器中电流的频率为100Hz C . 输电线消耗的功率为250W D . 当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小

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11. 如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为 $\text{[math]}$ 时的波形图，虚线为 $\text{[math]}$ 时的波形图。则下列说法正确的是（）

A . 波速可能为30m/s B . 最大周期为0.4s C . $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的时间内， $\text{[math]}$ 处的质点沿着x轴移动了1m D . $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 处的质点正在向上振动

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12. 现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。如图甲所示（上方为侧视图，下方为真空室的俯视图），若电子在磁场力的作用下被“约束”在半径为R的圆周上逆时针运动，此时电磁铁绕组通过改变电流，磁场的磁感应强度B（图甲俯视图中垂直纸面向外为正）随时间变化关系如图乙所示，则电子在哪段时间内可实现上述加速要求（）

A . 0~0.25T B . 0.25T~0.5T C . 0.5T~0.75T D . 0.75T~T

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13. 如图所示，在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从在x轴上的某点P沿着与x轴成 $\text{[math]}$ 角的方向射入磁场。不计重力影响，则下列说法中正确的是（）

A . 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 $\text{[math]}$ B . 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 $\text{[math]}$ C . 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 $\text{[math]}$ D . 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 $\text{[math]}$

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14. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，被广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件一般由半导体材料做成，有的半导体中的载流子（即自由电荷）是电子，有的半导体中的载流子是空穴（相当于正电荷）。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差 $\text{[math]}$ （已知电流的微观表达式为 $\text{[math]}$ ，其中n为导体单位体积内的自由电荷数，S为导体的横截面积，v为电荷定向移动的速率，q为电荷的带电量）。下列说法中正确的是（）

A . 保持B、I不变，增大C、D面间距离时，U_CD增大 B . 保持B、I不变，增大上下面间距离时，U_CD减小 C . 无论该元件的载流子是电子还是空穴，侧面C电势都比D高 D . U_CD的大小与材料有关

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15. 如图所示，开关S闭合后，当A、B两点间输入有效值为U_AB的交流电压时，电阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过电流相等），已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为m₁、m₂ ， U_AB保持不变，副线圈两端电压用U_CD表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是（）

A . m₁：m₂=1：4 B . 若开关S闭合，U_AB：U_CD=6：1 C . 若开关S断开，U_AB：U_CD=8：3 D . 开关S断开后，灯泡L₁的亮度比S闭合时暗

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16. 如图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接。

（1）请用笔画线代替导线将实验器材连接起来构成实验电路图，要求移动滑动变阻器滑片时灵敏电流计指针发生偏转.

（2）正确连接电路后，在实验过程中灵敏电流计指针发生偏转时，A、B两个线圈中，线圈（填“A”或“B”）相当于电源；

（3）正确连接电路后，开关闭合瞬间灵敏电流计的指针向右偏，则闭合开关稳定后，将A线圈拔出来的过程中，灵敏电流计的指针向偏（填“左”或“右”）。

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17.

（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学用游标卡尺测得摆球的直径如图（甲）所示，则小球直径为cm；并用秒表测出单摆的多个周期，秒表的读数如图（乙）所示，该读数为s；

（2）为了提高测量的准确性，下列说法中正确的是________

A . 选择密度稍大一些的小球 B . 实验时摆角不要太大 C . 测量周期时，当小球运动到最低点时开始计时 D . 摆线应选用弹性好的细线 E . 测量摆线长度时，应先将摆线放置在水平桌面上，拉直后再用刻度尺测量

（3）某同事将他的实验数据代入单摆周期公式，计算得到的g值都比其它同学大，其原因可能是______

A . 摆线上端没有固定，振动中出现松动，使摆线边长了 B . 单摆没在同一竖直面内摆动，而成了圆推摆 C . 测量周期时，误将摆球n次全振动记成了n+1次 D . 将摆线的长度与小球直径之和作为摆长

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18. 如图甲所示，水平面上固定着两根间距L=0.5m的光滑平行金属导轨MN、PQ，M、P两点间连接一个阻值R=3Ω的电阻，一根质量m=0.2kg、电阻r=2Ω的金属棒ab垂直于导轨放置。在金属棒右侧两条虚线与导轨之间的矩形区域内有磁感应强度大小B=2T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场宽度d=5.2m。现对金属棒施加一个大小F=2N、方向平行导轨向右的恒力，从金属棒进入磁场开始计时，其运动的v-t图象如图乙所示，运动过程中金属棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计。求：

（1）金属棒刚进入磁场时所受安培力的大小F_安；

（2）金属棒通过磁场过程中电阻R产生的热量Q_R。

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19. 如图所示，水平导体棒ab质量为m、长为L、电阻为 $\text{[math]}$ ，其两个端点分别搭接在竖直平行放置两光滑金属圆环上，两圆环半径均为r、电阻不计。阻值为R的电阻用导线与圆环相连接，理想交流电压表V接在阻两端。整个空间有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的强磁场，导体棒ab在外力F作用下以角速度ω绕两圆的中心轴 $\text{[math]}$ 均速转动，产生正弦交流电，已知重力加速度为g。求：

（1）交流电压表的示数U；

（2）导体棒ab从圆环最低点运动 $\text{[math]}$ 圆周到与心等高点过程中，通过电阻R的电荷量；

（3）导体棒ab从圆环最低点运动 $\text{[math]}$ 圆周到圆最高点的过程中，外力F所做的功W。

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20. 如图所示，在倾角为 $\text{[math]}$ 的光滑斜面上存在两个磁感应强度均为B的匀强磁场区域。磁场Ⅰ的方向垂直于斜面向下，其上下边界 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的间距为H。磁场H的方向垂直于斜面向上，其上边界 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的间距为h。线有一质量为m、边长为L（h<L<H）、电阻为R的正方形线框由 $\text{[math]}$ 上方某处沿斜面由静止下滑，恰好能匀速进入磁场Ⅰ。已知当cd边刚要进入磁场Ⅱ的前一瞬间，线框的加速度大小为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，求：

（1） cd边刚到达 $\text{[math]}$ 时的速度 $\text{[math]}$ ；

（2） cd边从 $\text{[math]}$ 运动到 $\text{[math]}$ 过程中，线框所产生的热量Q；

（3）当cd边刚进入磁场H时，线框的加速度大小 $\text{[math]}$ 。

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21. 如图所示，在平面直角坐标系，xOy的平面内，有一个半径为R，圆心 $\text{[math]}$ 坐标（0，－3R）的圆形区域，该区域内存在着磁感应强度为 $\text{[math]}$ 、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场；有一对平行电极板垂直于x轴且关于y轴对称放置，极板AB、CD的长度和两板间距均为2R，极板的两个端点B和D位于x轴上，AB板带正电，CD板带负电。在 $\text{[math]}$ 的区域内有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为 $\text{[math]}$ （未知）的匀强磁场。现有一坐标在（R，－3R）的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为 $\text{[math]}$ 、方向与y轴正方形夹角为θ（θ可在0 $\text{[math]}$ 内变化）的电子。已知电子的电荷量大小为e，质量为m，不计电子重力及电子间的相互作用，两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应。电子若打在AB极板上则即刻被导走且不改变原电场分布；若不考虑电子经过第一、二象限的磁场后的后续运动。求：

（1）电子进入圆形磁场区域时的偏转半径；

（2）若从 $\text{[math]}$ 发射的电子能够经过原点O，则两极板间电压为多大？

（3）若 $\text{[math]}$ ，将两极板间的电压调整为第（1）问中电压的两倍（两极板极性不变），电子的发射方向不变，求电子从 $\text{[math]}$ 边界处的哪一位置离开磁场？

（4）若 $\text{[math]}$ ，两极板间的电压大小可以从0开始调节（两极板极性不变），则θ在哪个范围内发射进入 $\text{[math]}$ 的电子最终能够击中（3R，0）点？并求出这些电子在 $\text{[math]}$ 区域内运动的最长时间。（结果可用反三角函数表示，例如 $\text{[math]}$ ，则α可表示为arctan2）

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浙江省宁波市九校2019-2020学年高二上学期物理期末考试试卷

一、单选题

二、多选题

三、实验题

四、解答题

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