湖北省咸宁市2020学年度高二上学期期末考试物理试题

湖北省咸宁市2020学年度高二上学期期末考试物理试题

湖北省咸宁市2020学年度高二上学期期末考试物 理 试 题 ‎ 注意事项：‎ ‎ 1．请考生将自己的姓名、学号填在答题卷指定的地方，同时请阅读答题卷上的注意事 项。‎ ‎2．所有题目答案均答在答题卷上。‎ ‎3．全卷共120分。考试用时90分钟。‎ 第Ⅰ卷 （选择题，共60分）‎ 一、选择题（本题包括10小题，每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有 ‎ 多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）‎ ‎1．下列叙述正确的是 （ ）‎ ‎ A．物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关 ‎ B．物体的温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈 ‎ C．物体体积改变，内能可能不变 ‎ D．物体在压缩时，分子间存在着斥力，不存在引力 ‎2．如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分 ‎ 子可位于x轴上不同位置处。图中纵坐标表示这两个分子间分 ‎ 子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距 ‎ 离变化的关系，e为两曲线的交点，则 （ ）‎ ‎ A．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10—‎‎15m ‎ B．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10—‎‎10m ‎ C．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10—‎‎10m ‎ D．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10—‎‎15m ‎3．如图所示，绕空心塑料管的线圈与电流表组成闭合电路。当条形磁铁插入线圈或从线圈 ‎ 中拔出时，电路中都会产生感应电流。磁铁从位置1到位置2（N极一直在前）的过程中，‎ ‎ 有关电流方向判断正确的是 （ ）‎ ‎ A．经过位置1时，流过电流表的电流方向为由a到b ‎ B．经过位置1时，流过电流表的电流方向为由b到a ‎ C．经过位置2时，流过电流表的电流方向为由a到b ‎ D．经过位置1时，流过电流表的电流方向为由b到a ‎4．如图所示的电路，闭合S，稳定后，规格相同的甲、乙两盏灯均正常发光，若此时断开S，‎ ‎ 则断开瞬间，下面说法错误的是 （ ）‎ ‎ A．乙灯立即熄灭 ‎ B．甲灯过一会才会熄灭 ‎ C．甲灯立即熄灭 ‎ D．流过甲灯的电流方向是从a通过灯泡甲到b ‎5．如图所示，在光滑绝缘平面上有一正方形，其a、b、c三个定点上分别放置等量的正点电 ‎ 荷Q，将一电量为q的正试探电荷分别放在正方形中心O点和正方形的另一个顶点d处，‎ ‎ 则以下叙述正确的是 （ ）‎ ‎ A．q在d点具有的加速度方向与在O点所具有的加速度方向相同 ‎ B．q在d点具有的加速度大小与在O点所具有加速度大小相同 ‎ C．q在d点所具有的电势能大于其在O点所具有的电势能 ‎ D．q在d点所受的电场力大于其在O点所受的电场力 ‎6．有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标为“110V 60W”‎ 的灯泡串联后接在电压为220V的 ‎ 直流电路两端，灯泡正常发光，则 （ ）‎ ‎ A．电解槽消耗的电功率为120W B．电解槽发热功率为60W ‎ C．电解槽消耗的电功率为60W D．电路消耗总功率为60W ‎7．如图所示，将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环，接入电路中，电路与圆环的O ‎ 点固定，P为与圆环良好接触的滑动头。闭合开关S，‎ ‎ 在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中，‎ ‎ 电容器C所带的电荷量将 （ ）‎ ‎ A．由小变大 B．由大变小 ‎ C．先变小后变大 D．先变大后变小 ‎8．考虑地球磁场对点电视机显像管中电子束的影响。如右图所示，电子枪到荧光屏的距离 ‎ 为d，显像管的取向使电子水平地由南向北运动，该处地球磁场的数值分量向下，大小为 ‎ B，电子枪中电子的加速电压为U。仅考虑地球磁场对电 ‎ 子束的作用，则在南北方向上通过距离d时，有（ ）‎ ‎ A．电子束向东偏转 ‎ B．电子束向西转偏 ‎ C．U越大，电子束在东西方向上偏转距离越大 ‎ D．B越大，电子束东西方向上的偏转距离越大 ‎9．如图，圆环形线圈处在匀强磁场中，磁场方向与环面垂直，磁感应强度随时间变化规律 ‎ 如B—t图象所示。图中所标的磁场方向和感应电流方向为正方向，则下面i—t图中正确 ‎ 的是 （ ）‎ ‎10．如右图所示，xOy平面上有一电场线与平面平行的匀强电场，a点的电势为7V，b点的 电势为—3V，0点的电势为2V，。下列说法中正确的是 ‎ （ ）‎ ‎ A．该电场的场强在—y方向上 ‎ B．该电场的场强在+x方向上 ‎ C．将一电子从a点移到b点，电子的电势能将减小10eV ‎ D．将一电子从a点移到b点，电子的电势能将增加4eV 第Ⅱ卷 （非选择题，共60分）‎ 二、实验题（本题包括3小题，共18分）‎ ‎11．（4分）用螺旋测微器测量金属丝的直径，螺旋 测微器的读数部分如右图所示，由图可知，金 属丝的直径是 cm。‎ ‎12．（6分）“电场中等势线描绘”的实验装置如右图所示。‎ ‎ （1）在图中a、b、c、d、e五个基准点，电势最高的 ‎ 是 点。‎ ‎ （2）若电流的两表笔分别接触右图中d和f两点（f与 ‎ d的连线和A与B的连线垂直）时表针反偏（电流 ‎ 从红表流进时，表针正偏），则电流表的红表笔接 ‎ 在 点，要使表针仍指在零刻度，应将接f的 ‎ 表笔向 （填“左”或“右”）移动。‎ ‎13．（8分）“伏安法”测电阻时，由于电压表、电流表内阻 的影响，使得测量结果总存在误差，而按如图所示电路 进行测量，则电压表、电流表的内阻造成的误差可消除。‎ ‎ （1）（4分）请你简要写出还未完成的主要步骤，并用字 ‎ 母表达出相应的测量值。‎ ‎ ①闭合开关S1，开关S2接2，调节RP1和RP2，使电 ‎ 表的读数接近满量程，读出电流表和电压表读数I2和U2。‎ ‎ ②保持RP1不变 读出电流表和电压表读数I1和U1。‎ ‎ （2）（4分）请你写出待测电阻Rx的表达式： 。‎ 三、计算题（本题共3小题，共42分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步 ‎ 骤。之写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎14．（12分）如图所示，宽度L=‎0.5m的足够长的U形平行光滑金属导轨，水平固定在磁感 应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。用平行于导轨、‎ 功率恒为2W的牵引力F牵引一根质量为m=2kg、电阻R=2Ω的放在导轨上的金属棒ab，‎ 由静止开始沿导轨向右移动（ab始终与导轨接触良好且垂直）。ab棒移动一定距离获得 稳定速度，在此过程中，回路产生焦耳热为6J（不计导轨电阻及一切摩擦，g取10m/s2），‎ 求：‎ ‎ （1）ab棒的稳定速度。‎ ‎ （2）ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间 ‎15．（12分）一个允许通过最大电流为‎2A的电源和一个滑动变阻器，接成如图甲所示的电 路，变阻器最大阻值为R0=22Ω，电源路端电压U随外阻R变化的规律如图乙所示，图 中U=12V的直线为图线的渐近线，试求：‎ ‎ （1）电源电动势E和内阻r；‎ ‎ （2）A、B空载时输出电压的范围；‎ ‎ （3）若要保证变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不能超过‎2A，A、B两端所接负载电 ‎ 阻至少多大？‎ ‎16．（18分）如图，在空间中有一坐标系Oxy，其第一象限内充满着两个匀强磁场区域Ⅰ和 Ⅱ，直线OP是它们的边界。区域Ⅰ中的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，区域Ⅱ 中的磁感应强度为2B，方向垂直纸面向内。便捷上的P点坐标为（4L，3L）。一质量为 m、电荷量为q的带正电粒子从P点平行与y轴负方向射入区域Ⅰ，经过一段时间后，‎ 粒子恰好从区域Ⅱ经过原点O射出。忽略粒子重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。‎ 求：‎ ‎ （1）粒子从P点运动到O点的时间至少为多少？‎ ‎ （2）粒子的速度大小可能是多少？‎ 参 考 答 案 ‎ 说明：定出评分标准是为了尽可能在统一标准下评定成绩。试题的参考解答是用来说明 评分标准的。考生如按其他方法或步骤解答，正确的，同样给分；有错误的，根据错误 的性质，参照评分标准中相应的规定评分。‎ 题目 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 BC C AD C A C C AD B B ‎11．（4分）直径是‎0.0920cm或9.20×10—‎‎2cm ‎12．（6分）（1）电势最高的是a点（2分）‎ ‎ （2）则电流表的红表笔接在d点（2分），要使表针仍指在零刻度，应将接f的表笔向右 ‎ 移动（2分）‎ ‎13．（8分）（1）②保持RP1不变S1闭合S2接1，调节RP2，尽可能使两表接近满量程，读出 ‎ 电压表和电流表的读数U1和I1（4分）‎ ‎ （2）待测电阻Rx的表达式：（4分）‎ ‎20202029‎ ‎14．（12分）（1）ab棒的稳定速度V=‎4m/s（6分）‎ ‎ （2）ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间t=11s（6分）‎ ‎15．（12分）（1）电源电动势E=12v 内阻r=2Ω（4分）‎ ‎ （2）A、B空载时输出电压的范围是0~11v（4分）‎ ‎ （3）若要保证变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不能超过‎2A，A、B两端所接负载电 ‎ 阻至少为44/9Ω（4分）‎ ‎16．（18分）解：（1）设粒子的入射速度为v，用R1、R2、T1、T2‎ 分别表示粒子在磁场Ⅰ区 ‎ 和Ⅱ区中运动的轨道半径和周期，则：‎ ‎ （2分）‎ 粒子先在磁场Ⅰ区中做顺时针的圆周运动，后在磁场Ⅱ区中做逆时针的圆周运动，然后 从O点射出，这样粒子从P点运动到Q点所用的时间最短。‎ 粒子运动轨迹如图所示。（1分）‎ ‎ 得α=37° α+β=90°（2分）‎ 粒子在磁场Ⅰ区和Ⅱ区中的运动时间分别为 （2分）‎ 粒子从P点运动到O点的时间至少为t=t1+t2‎ ‎ 由以上各式解得（2分）‎ ‎ （2）粒子的速度大小满足一定条件时，粒子先在磁场Ⅰ中运动，后在磁场Ⅱ区中运动，‎ 然后由重复前面的运动，直到经过原点O。这样粒子经过n个周期性的运动到达O点。‎ 每个周期的运动情况相同。‎ 粒子在一个周期内的位移（n=1，2，3···）（2分）‎ 粒子在每次在磁场Ⅰ区中运动的位移为 （2分）‎ 由图中几何关系可知（2分）‎ 由以上各式解得粒子的速度大小为（n=1，2，3···）‎