天津市河西区2019-2020学年高二上学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2020-01-15 类型：期末考试

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一、单选题

1. 一质点做曲线运动，在运动的某一位置，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之间的关系是（）

A、速度、加速度、合外力的方向有可能都相同 B、加速度方向与合外力的方向一定相同 C、加速度方向与速度方向一定相同 D、速度方向与合外力方向可能相同，也可能不同

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2. 河宽d=60m，水流速度v₁=4m/s不变，小船在静水中的行驶速度为v₂=3m/s，则（）

A、小船能垂直直达正对岸 B、若船头始终垂直于河岸渡河，渡河过程中水流速度加快，渡河时间将变长 C、小船渡河时间最短为20s D、小船渡河的实际速度一定为5m/s

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3. 如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为 $ω_{P}$ 和 $ω_{Q}$ ，线速度大小分别为 $v_{P}$ 和 $v_{Q}$ ，则（）

A、 $ω_{P} = ω_{Q}$ ， $v_{P} < v_{Q}$ B、 $ω_{P} < ω_{Q}$ ， $v_{P} < v_{Q}$ C、 $ω_{P} < ω_{Q}$ ， $v_{P} = v_{Q}$ D、 $ω_{P} = ω_{Q}$ ， $v_{P} > v_{Q}$

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4. 如图所示， $a$ 、 $b$ 两个小球在同一竖直面内从不同高度沿相反方向水平抛出，在P点相遇但不相碰（理想化），其平抛运动轨迹的交点为 $P$ ，则以下说法正确的是（）

A、 $b$ 球先落地 B、 $a$ 、 $b$ 两球同时落地 C、 $a$ 球比 $b$ 球先抛出 D、 $a$ 球落地时的动能一定比 $b$ 球落地时的动能大

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5. 如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道 $.$ 质量为m的游客随过山车一起运动，当游客以速度v经过圆轨道的最高点时 $($ 　　 $)$

A、处于超重状态 B、向心加速度方向竖直向下 C、速度v的大小一定为 $\sqrt{g R}$ D、座位对游客的作用力为 $m \frac{v^{2}}{R}$

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6.
如图所示，一小钢球在光滑水平桌面上沿AB直线运动，C处有一小球门，BC垂直于AB．现用同一根细管分别沿甲、乙、丙三个方向对准B处吹气，可将钢球吹进球门的是（　　）

A、甲方向 B、乙方向 C、丙方向 D、都有可能

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7. 如图所示的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、乙、丙三轮的半径之比 $3 ： 2 ： 4$ ． $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则（）

A、 $A$ ， $B$ 两点的线速度大小之比为 $2 ： 3$ B、 $A$ ， $C$ 两点的角速度大小之比为 $1 ： 3$ C、 $A$ ， $C$ 两点的向心加速度大小之比为 $1 ： 3$ D、 $A$ ， $B$ 两点向心加速度大小之比为 $3 ： 1$

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8. 如图所示， $a$ 为地球赤道上的物体， $b$ 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星， $c$ 为地球同步卫星。则下列说法正确的是（）

A、角速度的大小关系是 $ω_{a} > ω_{b}$ B、向心加速度的大小关系是 $a_{a} > a_{b}$ C、线速度的大小关系是 $v_{a} > v_{b}$ D、周期的大小关系是 $T_{a} > T_{b}$

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9. 我国将于2020年建成完整的“北斗二号”导航系统，该系统由5颗地球同步卫星和30颗其他卫星组成．则地球同步卫星（）

A、绕地球运行的轨道为椭圆 B、运行周期与地球自转周期相同 C、可静止在涟水上空 D、运行方向与地球自转方向相反

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10. “北斗”系统中两颗工作卫星1和2在同一轨道上绕地心O沿顺时针方向做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻它们分别位于轨道上的A，B两位置，如图所示，已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，以下判断正确的是（）

A、这两颗卫星的向心加速度大小为 $a = \frac{r^{2}}{R^{2}} g$ B、这两颗卫星的角速度大小为 $ω = R \sqrt{\frac{g}{r}}$ C、卫星1由位置A运动至位置B所需时间为 $\frac{π r}{3 R} \sqrt{\frac{r}{g}}$ D、如果使卫星1 加速，它就一定能追上卫星2

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11. 如图所示，平行导体滑轨MM’、NN’放置于同一水平面上，固定在竖直向下的匀强磁场中，导体棒AB、CD横放在滑轨上且静止，形成一个闭合电路。当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及CD受到的安培力方向分别为（）

A、电流方向沿ABCD，安培力方向向右 B、电流方向沿ADCB，安培力方向向右 C、电流方向沿ABCD，安培力方向向左 D、电流方向沿ADCB，安培力方向向左

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12. 质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知（）

A、此粒子带负电 B、下极板 $S_{2}$ 比上极板 $S_{1}$ 电势高 C、若只增大加速电压 $U$ ，则半径 $r$ 变大 D、若只增大入射粒子的质量，则半径 $r$ 变小

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13. 关于感应电动势，下列说法中正确的是（）

A、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 B、穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大 C、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大 D、若某时刻穿过线圈的磁通量为零，则该时刻感应电动势一定为零

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14. 某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时，设计并进行了如下实验：如图，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上，有两块相同的蹄形磁铁，相对固定，四个磁极之间的距离相等．当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时，线圈静止不动，那么线圈所受摩擦力的方向是（）

A、先向左，后向右 B、先向左，后向右，再向左 C、一直向右 D、一直向左

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15. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如图所示，下面说法正确的是（）

A、交流电动势的有效值为20V B、交流电动势的有效值为10 $\sqrt{2}$ V C、t=0.01s线圈处于中性面 D、交流电动势的频率为50Hz

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16. 如图所示，当把理想变压器副线圈回路中的开关S闭合时，则（）

A、交流电压表示数将变大 B、交流电压表示数将变小 C、交流电流表示数将变小 D、交流电流表示数将变大

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17. 如图所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光。下列说法正确中的是（）

A、原、副线圈匝数比为3：1 B、原、副线圈匝数比为1：3 C、AB端的输入电压为3U D、AB端的输入电压为4U

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二、多选题

18. 如图所小，直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔沿着三角板直角边，从最下端由静止开始向上做匀加速直线运动。关于铅笔笔尖的运动，下列判断正确的是（）

A、笔尖的轨迹是一条倾斜的直线 B、笔尖的轨迹是一条抛物线 C、在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变 D、在运动过秤中，笔尖运动的加速度方向始终不变

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19. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（）

A、所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B、对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 C、表达式R³/T²=k，k是一个与行星无关的常量 D、表达式R³/T²=k， T代表行星运动的自转周期

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20. 宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为 $T$ ，两星到某一共同圆心的距离分别为 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ ，那么，这双星系统中两颗恒星的质量关系正确的是（）

A、这两颗恒星的质量必定相等 B、这两颗恒星的质量之和为 $\frac{4 π^{2} {(R_{1} + R_{2})}^{3}}{G T^{2}}$ C、这两颗恒星的质量之比为 $m_{1} ： m_{2} = R_{2} ： R_{1}$ D、其中必有一颗恒星的质量为 $\frac{4 π^{2} R_{1} {(R_{1} + R_{2})}^{2}}{G T^{2}}$

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三、解答题

21. 如图所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘．金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B=kt．求：

(1)、线框中的电流强度为多大？

(2)、t时刻线框受的安培力多大？

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22. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从 $B$ 点脱离后做平抛运动，经过时间1s后又恰好垂直与倾角为 $45^{°}$ 的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为R=5m，小球可看做质点且其质量为m=5kg，重力加速度为 $g$ 。求：

(1)、小球在斜面上的相碰点 $C$ 与 $B$ 点的水平距离；

(2)、小球经过管道的 $B$ 点时，受到管道的作用力 $F_{N B}$ 的大小和方向。

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23. 有一台内阻为1 $Ω$ 的发电机，供给一学校照明用电，如图所示。升压比为 $1 ： 4$ ，降压比为 $4 ： 1$ ，输电线的总电阻 $R = 4 Ω$ ，全校共22个班，每班有“220V，40W”灯6盏。若保证全部电灯正常发光，则：

(1)、输电线上损耗的电功率多大？

(2)、发电机电动势多大？

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24. 如图所示，有一倾角α=37°的粗糙斜面，斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH，其宽度GI=HJ=L=0.5m．有一质量m=0.5Kg的“日”字形匀质导线框abcdef，从斜面上静止释放，释放时ef平行于GH且距GH为4L，导线框各段长 ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m，线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R=0.5Ω，其余电阻不计．已知ef边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，不计导线粗细，重力加速度g=10m/s²（sin37°=0.6，sin53°=0.8），求：

(1)、ef边刚进入磁场时的速度v

(2)、匀强磁场的磁感应强度B

(3)、线框从开始运动到ab边穿出磁场过程中ab边发的焦耳热为多少？

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