安徽省黄山市屯溪第一中学2020学年高二物理下学期入学摸底考试试题

安徽省黄山市屯溪第一中学2020学年高二物理下学期入学摸底考试试题

屯溪一中2020～2020学年度第二学期开学考试 ‎ 高二物理试题 ‎（考试时间：90分钟 满分：100分）‎ 一、选择题（本大题有12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求；第7～12题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，有选错的得0分。）‎ ‎1．关于磁场和电场的认识，下列说法正确的是（ ）‎ A．电流元在某处不受安培力，该处一定没有磁场 B．电荷受电场力方向和所在位置电场方向相同 C．电场线起于正电荷终止于负电荷，磁感线起于N极终止于S极 D．同一通电导体在磁场强的地方受到的安培力可能比在磁场弱的地方受到的安培力小 ‎2．两固定且互相垂直的无限长直导线l1与l2在同一竖直面内，导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。有一正方形导线框ABCD，初始时刻，AB边与 l1重合，AD边与 l2重合，所有导线间彼此绝缘，下列说法正确的是 A．若导线框向右平移，则导线框内产生逆时针方向的感应电流 B．若导线框向上平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流 C．若导线框沿AC方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流 D．若导线框向右平移，l1对CD边的安培力垂直CD边向右 ‎3．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）‎ A．a粒子速率最大 B．它们做圆周运动的周期Ta＜Tb＜Tc C．c粒子在磁场中运动时间最长 D．c粒子动能最大 ‎4．我们位于地球的北半球，曾经在教室的天花板上装有吊扇。假设吊扇的各叶片水平，只考虑该处地磁场的竖直分量，设地磁场磁感应强度的竖直分量的大小为B，叶片的长度为L，中间圆盘半径为R．电扇使用时转动的频率为f，逆着地磁场竖直分量的方向看吊扇，其叶片按逆时针方向转动，叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，用E表示每个叶片上的感应电动势，则（ ）‎ A．E=πfL (L + R )B，且a点电势高于b点电势 B．E=2πfL (L –R ) B，且a点电势高于b点电势 C．E=2πfL( L – 2R ) B，且a点电势低于b点电势 D．E=πfL(L + 2R ) B，且a点电势低于b点电势 ‎5．如图甲中，两平行光滑金属导轨放置在水平面上且间距为L，左端接电阻R，导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。将质量为m、电阻为r的金属棒ab置于导轨上。当ab受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动时，F与金属棒速度v的关系如图乙所示。已知ab与导轨始终垂直且接触良好，设ab中的感应电流为I，ab受到的安培力大小为F安，R两端的电压为UR，R的电功率为P，则下图中正确的是（ ）‎ ‎ ‎ ‎6．如图所示，导体直导轨OM和PN平行且OM与x轴重合，两导轨间距为d，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按 的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，内、外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动，规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uab－x图象可能正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎7．如图所示，由两种比荷不同的离子组成的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，离子的重力不计，下列说法中正确的有（ ）‎ A．组成A束和B束的离子都带正电 B．组成A束和B束的离子质量一定相同 C．A束离子的比荷大于B束离子的比荷 D．速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里 ‎8．如图所示，矩形ABCD位于匀强电场中，且与匀强电场方向平行．已知AB = 2 BC，A、B、D的电势分别为6 V、2 V、4 V．初动能为24 eV、电荷量大小为4 e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B．不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）‎ A．该粒子一定带负电 B．该粒子到达点B时的动能为40 eV C．改变初速度方向，该粒子可能经过D D．改变初速度方向，该粒子可能经过C ‎9．在如图所示电路中，已知电表均为理想电表，电流表A、电压表V1、V2的读数分别为I、U1和U2，C为电容器．在滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A、电压表V1、V2读数变化量大小分别是ΔI、ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的有（ ）‎ A．电源的内阻消耗的电功率变大 B．灯泡变亮、电容器所带电量减少 C．等于外电路总电阻，变小 D．等于电源的内电阻，不变 ‎10．如图所示是用电流传感器(相当于电流表，其内阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R．图甲、乙、丙、丁是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象。关于这些图象，下列说法中正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A．图甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况 B．图乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况 C．图丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况 D．图丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况 ‎11．如图所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容为C．‎ 正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k为变化率均匀减小时，则（ ）‎ A．线框中产生的感应电动势大小为kL2‎ B．电压表没有读数 C．a点的电势高于b点的电势 D．电容器所带的电荷量为Q＝ ‎12．劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示。置于高真空中的半径为R的D形金属盒中，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交变电压u的频率为f．若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。用该回旋加速器加速质子，为了使质子获得的动能减小为原来的1/9，原则上不可采用下列哪种方法（ ）‎ A．将其磁感应强度减小为原来的1/3倍 B．将其磁感应强度减小为原来的1/9倍 C．将D形盒的半径减小为原来的1/3倍 D．将D形盒的半径减小为原来的1/9倍 二、实验题。（本大题有2小题，共15分）‎ ‎13．（7分）（1）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，首先用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图甲可知其长度为___________m；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图乙可知其直径为___________m．‎ ‎（2）左图所示的欧姆表刻度盘中，不使用时指针指A，两表笔短接时指针指B．若欧姆表的总内阻为24 Ω，C是A、B的中点，D是A、C的中点，则D点的刻度为________Ω．‎ ‎ ‎ 甲图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图可以是乙图中的__________。‎ ‎14．（8分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：‎ A．被测干电池一节 B．电流表：量程0～‎0.6 A，内阻约为0.1 Ω C．电流表：量程0～‎0.6 A，内阻rA=0.2 Ω D．电压表：量程0～3 V，内阻未知 E．电压表：量程0～15 V，内阻未知 F．滑动变阻器：0～10 Ω，‎‎2 A G．滑动变阻器：0～100 Ω，‎‎1 A H．开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。‎ ‎（1）在上述器材中请选择适当的器材：A_________ H（填写选项前的字母）；‎ ‎（2）实验电路图应选择下图中的 （填“甲”或“乙”）‎ 丙 ‎（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝_________V，内电阻r＝_________Ω．‎ 三、计算题（本大题有3小题，共37分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15．（10分）在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，电场方向竖直向上。有一质量为m，带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）小球能在斜面上滑行多远？‎ ‎（2）小球在斜面上滑行时间是多少？‎ ‎16．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第一和第四象限内有一个有界圆形区域与y轴相切于原点O，其圆心为O1‎ ‎、半径一定，圆内存在垂直于纸面的匀强磁场。第二和第三象限内有平行于y轴的匀强电场。第二象限内有一P点，坐标，一带电粒子（重力不计）自P点以平行于x轴的初速度v0开始运动，粒子从O点离开电场，经磁场偏转后又从y轴上的Q点（图中未画出）垂直于y轴回到电场区域，并恰能返回到P点。求：‎ ‎（1）粒子从P点到O点经历的时间及粒子在第二象限的加速度大小；‎ ‎（2）粒子经过坐标原点O时的速度大小；‎ ‎（3）匀强电场的场强E和匀强磁场的磁感应强度B的比值。‎ ‎17．（15分）如图所示，M1NlPlQl和M2N2P2Q2为在同一竖直面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。导轨的M1Nl段与M2N2段相互平行，距离为L；PlQl段与P2Q2段也是平行的，距离为L/2。质量均为m的金属杆a和b垂直与导轨放置，一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b，另一端绕过定滑轮与质量也为m的重物c相连，绝缘轻线的水平部分与PlQl平行且足够长。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为r，重力加速度为g．‎ ‎（1）若保持a固定，释放b，求b的最终速度的大小；‎ ‎（2）若同时释放a、b，在释放a、b的同时对a施加一水平向左的恒力F=2mg，当重物c下降高度为h时，a达到最大速度，求：‎ ‎①a的最大速度；‎ ‎②从释放a、b到a达到最大速度的过程中，两杆与导轨构成的回路中产生的电能。‎ 屯溪一中2020～2020学年度第二学期开学考试 高二物理试题答案与评分标准 ‎1D 2D 3D 4D ‎5A 6D 7ACD ‎8AC 9BD 10BC 11BCD 12BD ‎13（1）5.025×10-2，4.700×10-3；（2）、A ‎14答案：（1）CDF；（2）图甲；（3）E=1.5V，r =0.8Ω。‎ ‎15【解析】设电场强度为E，则电场反转前：mg=qE 电场反转后，设小球离开斜面时的速度为v，则：qvB=（mg + qE）cosθ 加速度：a==2gsinθ 由匀变速规律有：v2=2as，v=at 由以上各式解得小球能沿斜面连续滑行的距离：s=‎ 所用时间：t=‎ ‎16【解析】（1）设粒子在电场中运动的时间为 t1，x轴方向：‎ d＝v0t1‎ y轴方向有：‎ 解得：，。‎ ‎（2）粒子从P点到O点过程中，‎ 经过坐标原点的速度大小。‎ ‎（3）设Q点到坐标原点的距离为y，从Q点再次进入电场过程中，有：‎ d＝2v0t2， 解得：‎ ‎17【解析】（1）当b的加速度为零时，速度最大，设此时速度为，则 电流 分别以b、c为研究对象，‎ 联立解得 ‎（2）i．在加速过程的任一时刻，设ab的加速度大小分别为、，电流为i，轻绳的拉力为T，分别以a、b、c为研究对象，根据牛顿第二定律 ‎，，‎ 联立解得 设a达到最大速度时，b的速度为，由上式可知 当a的加速度为零时，速度达到最大：‎ 根据法拉第电磁感应定律 联立解得，‎ ii．设重物下降的高度为h时，a的位移为，故 根据功能关系：‎ 联立解得