1、湖北省新高考联考协作体2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题试卷满分：100分，考试用时90分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上；2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，在选涂其他答案。答在试卷或草稿纸上无效。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题指定区域内相应位置上。答在试卷或草稿纸上无效。4.考试必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。第I卷 选择题(40分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。1.2019年10
2、月1日，举国欢庆，阅兵仪式在北京隆重举行。空军司令员丁来杭上将带着领航梯队驾机从天安门城楼上空飞过，场面极其震撼。当飞行员驾机沿长安街由东向西水平匀速飞行时，飞行员左右两侧机翼端点哪一点电势高A.飞行员右侧机翼电势高，左侧电势低 B.飞行员右侧机翼电势低，左侧电势高C.两机翼电势一样高 D.条件不具备，无法判断2.传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是A.给货车称重的地磅使用了光传感器 B.酒店大厅的自动门使用了力传感器C.空调的控温系统使用了温度传感器 D.夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器3.近年来，无线充电成为一项新科技，利用电磁感应原理来实现无线充电是比较成熟的
3、一种方式电动汽车无线充电方式有多种，其中之一的基本原理如图所示：路面下依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以方向相反、大小相同的恒定电流，车身底部固定着感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就可以边行驶边充电。在汽车匀速行驶的过程中，下列说法正确的是A.车身感应线圈经过路面通电线圈时，一定受到安培力，会阻碍汽车运动B.车身感应线圈中产生方向改变、大小不变的电流C.车身感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反D.给路面下的线圈通以同向电流，不会影响充电效果4.如图所示，理想自耦升压变压器原线圈的匝数可通过滑片P1进行调节，R1为定值电阻，R2为滑动变阻
4、器，两交流电流表为理想电表，原线圈接电压恒定的交流电源。要使两电流表示数均增大，且增大的倍数相同，下列操作一定能实现这一目的是A.P1不动，P2上滑 B.P1不动，P2下滑C.P1上滑，P2下滑 D.P1下滑，P2上滑5.下图是用高压水枪清洗汽车的照片。设水枪喷出水柱截面为圆形，直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后沿原方向的速度为零，高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，已知水的密度为。下列说法不正确的是A.水柱对汽车的平均冲力为B.高压水枪单位时间喷出的水的质量为C.高压水枪喷出水柱直径D减半时，水柱对汽车的平均冲力加倍D.当高压水枪喷口的出水速度变为原来2倍时，压强变为
5、原来的4倍6.如图甲所示，虚线右侧存在方向垂直纸面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化关。系如图乙所示(取磁场垂直纸面向里的方向为正方向)，固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中，可能正确的是(取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向)7.如图所示，是某种火警报警电路的示意图，其中Rt为用半导体材料制成的热敏电阻，这种热敏电阻的电阻率随温度的升高而减小。值班室的显示器为电路中电流表，电源两极之间接一报警器。当热敏电阻R所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是A.I变大，U变小
6、B.变小，U变大 C.I变大，U变大 D.I变小，U变小8.如图是交流发电机的示意图，匀强磁场方向水平向右，磁感应强度为B0，线圈ABCD从图示位置开始计时，绕垂直于磁场方向的轴OO逆时针匀速转动，已知转动角速度为，线圈ABCD的面积为S，匝数为N，内阻为r，外电路总电阻为R(包括滑环和电剧的接触电阻和电表电阻)，规定线圈中产生的感应电流方向沿ABCD为正方向，下列说法正确的是A.线圈产生感应电动势的瞬时值表达式为e=NB0SsintB.外电路的电压峰值表达式为Um=C.电路中产生的电流有效值表达式为ID.1秒内线圈中电流方向改变次二、多项选择题：共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四
7、个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分。9.如图所示，是某型号电冰箱的压缩机启动装置的电路、其中的运行绕组是电冰箱在工作时的电动机定子，由于家用交流电是单相的，启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场。在启动绕组的支路中串联一个PTC元件，此元件是以钛酸钡为主要材料的热敏电阻器，电流流过PTC元件，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，当电动机转动起来正常以后，PTC元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小。则以下判断正确的是A.电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少B.电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少C.电冰箱通电后，启动
8、绕组功率不变，运行绕组功率是变化的D.电冰箱通电后，启动绕组功率是变化的，运行绕组功率不变10.如图所示，平行金属导轨所在的平面与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，导体棒ab垂直于导轨，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均为R，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时A.导体棒消耗的热功率为B.电阻R2消耗的热功率为C.整个装置发热的总功率为mgvcosD.整个装置消耗机械能的功率为(F+mgcos)v11.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别
9、称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。下图为音箱的简化电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则下列说法正确的是A.C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 B.L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器C.L2有助于低频电流通过乙扬声器 D.甲扬声器是高音扬声器12.如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面E，质量为m=2kg可视为质点的物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面，并一直不脱离A的上表面；由于AB间存
10、在摩擦力，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g=10m/s2，下列说法正确的是A.木板A的质量为1kg B.A、B之间的摩擦因数为0.5C.木板A的最小长度为1m D.物体B减小的动能为3J第II卷 非选择题(60分)三、实验题：(第13题每空2分，共6分；第14题(1)(2)每小题2分，(3)(4)每小题3分，共10分；合计16分，)13.(6分)如图组装的实验器材，可以探究电磁感应现象，发现电磁感应的条件。当闭合开关S时，可发现电流表指针向右偏转一下后，又回到中央位置。现在通电状态下继续实验。(1)把原线圈A抽出副线圈B的过程中，电流表的指针将 ；(填“向左偏转”或“向右偏转”或“
11、指零刻线”)(2)把原线圈插入副线圈后静止，电流表的指针将 ；(填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”)(3)原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片P向右移动过程中，电流表的指针将 (填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”)14.(10分)某同学采用如图所示的装置进行验证动量守恒定律，并判断实验中两个小球的碰撞是否为弹性碰撞：(1)若入射小球的质量为mA，半径为rA；被碰小球的质量为mB，半径为rB，则要求A.mAmB，rArB B.mAmB，rA=rBC.mAmB，rArB D.mAmB；rA=rB(2)以下选项中哪些是本次实验必须注意的事项A.斜槽必须光滑 B.斜槽末端必须水平C.入射
12、小球A必须从同一高度释放 D.水平槽放上B球时，B球落点位置必须在斜面上(3)实验中，经过多次从同一位置由静止释放入射小球A，在记录纸上找到了未放被碰小球B时，入射小球A的平均落点P，以及A球与B球碰撞后，A、B两球平均落点位置M、N，并测得它们到抛出点O的距离分别为OP、OM、ON。已知A、B两球的质量分别为mA、mB，如果A、B两球在碰撞过程中动量守恒，则mA、mB、OP、OM、ON之间需满足的关系式是： ；(4)如果A、B两球的碰撞是弹性碰撞，则mA、mB、OP、OM、ON之间还需满足的关系式是： 。四.计算题：本题有4小题，共44分，(15题8分，16题10分，17题12分，18题14
13、分)15.(8分)如图，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.6m，一端连接R=2.0的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T，导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，并一直与导轨垂直，速度v=4.0m/s。求：(计算结果保留一位小数)(1)感应电动势E和感应电流I；(2)若将MN换为电阻r=1.0的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U。16.(10分)如图所示，光滑平行金属导轨AB、CD固定在倾角为的绝缘斜面上，BP、DQ为水平放置平行且足够长的
14、光滑金属导轨，导轨在B、D两点处平滑连接，水平部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨间距均为L。两金属棒m、n的质量分别为2M、M，电阻均为R，初始时，金属棒m垂直放置在水平导轨上，金属棒n从倾斜导轨上距底端距离为s处由静止释放，不计导轨电阻，求：(1)金属棒m的最大加速度am；(2)金属棒m的最大速度vm；17.(12分)如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图，每根远距离输电导线电阻为4，远距离输电线的输送电流为100A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960kW，在用户端起点接有交流电压表，求：(1)升压变压器原副线圈匝数比；(2)设降压变压器原副
15、线圈匝数比40：1，求用户端交流电压表的示数；(3)若用户端全是照明用电，能使多少盏“220V、20W”的节能灯正常发光？18.(14分)在光滑水平面上有两辆质量分别为m1=2kg和m2=1kg平板车甲和乙，它们用一根不可伸长的轻绳连接，轻绳处于绷紧状态，中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与两小车不栓接)，其弹性势能为27J。现烧断轻绳，甲车和乙车被弹簧弹开，弹簧恢复原长后，在甲车的左端以与甲车相同的速度放上一块质量为m0=3kg的铁块(可视为质点)，甲车与铁块一起运动一段时间，之后与墙壁发生第一次碰撞。已知铁块与甲车之间的动摩擦因数=0.5，甲车足够长，使得铁块始终不能与墙相碰，甲车与
16、墙发生正碰，碰撞时间极短，碰撞过程无机械能损失、求：(1)弹簧恢复原长时两车的速度大小；(2)从甲车第一次与墙壁相碰到向左运动到最远距离的过程中，铁块相对甲车滑行的距离；(3)甲车和墙相碰后所走的总路程。2020年湖北省新高考联考协作体高二上学期期末考试高二物理试卷答案解析一、 单选（每题3分）12345678BCABCBDC二、 多选（每题4分，对而不全得2分，错选或不选得0分）9101112ADBDABCD三、 实验题T13 向左偏转； 指零刻线； 向右偏转。（每空2分）T14（1）B2分； （2）BCD（必须全对才能得2分，没有半对情况）2分；（3）mAmA+mB3分（4）mAOPmAO
17、M+mBON3分四、 计算题T15解：（1）由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势EBLv10.64 V2.4 V2分感应电流I1.2 A；.2分（2）由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流I0.8 A，.2分由欧姆定律可得，导体棒两端的电压UIR0.82 V1.6 V. 2分T16解：（1）设金属棒n刚好下滑至水平轨道时速度为v，根据动能定理可得：MgssinMv20.1分解得：v.1分金属棒n刚进入磁场时，速度最大，产生的感应电动势最大：EmBlv1分感应电流Im1分此时金属棒m受到的安培力最大、合力最大、即为：FmBIml1分对金属棒m根据牛顿第二定律可得：Fm2Mam .1分解得am；.1分
18、（2）当金属棒m、n共速时，金属棒m速度达到最大值，从金属棒n进入磁场后，系统水平方向不受外力作用，系统动量守恒，取向右为正，根据动量守恒定律有：Mv（M+2M）vm.2分解得vm；.1分T17解：（1）由图乙知升压变压器输入端电压有效值为U1240V，根据输电功率公式，得输送电压为：U29600V.2分根据电压与匝数成正比，得升压变压器原副线圈匝数比为：.2分（2）输电线损失的电压为：UI2R总10042V800V，.1分降压变压器输入端电压为：U3U2U（9600800）V8800V.1分根据降压变压器原副线圈之比与电压成之比得1分代入数据解得用户端得到的电压为：U4220V1分（3）输电
19、线路损耗功率为：PUI280kW.1分所以用户得到的功率为：P4（96080）kW880kW1分每盏灯正常发光的功率为20W，所以N即盏.2分T18解：（1）烧断轻绳弹簧恢复原长过程，规定向右为正方向，由动量守恒得：m2v2m1v10.1分由能量守恒定律得：1分联立解得：v13m/s，1分v26m/s；1分（2）从M车与墙壁相碰到向左运动到最远距离的过程中，由动量守恒定得：m0v1m1v1m0v + 01分由能量守恒可得：m0gL1分联立解得：L1.4m.2分（3）小车第一次与墙相撞后向左所走路程为s1，由动能定理得：m0gs1得：代入数据可得：s10.6m.2分接着小车和铁块以共同速度v2与墙第二次相碰，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m0v1m1v1（m0+m1）v2得：第二次相碰后平板车向左走得路程为s2，同理可得：则有：即：.2分以后每次相碰反弹向左行驶的路程均以比例减少，小车所走的路程为一个无穷等比数列之和，公比为：联立得：2s1代入数据可得：s1.25m.2分