【物理】河北省邢台二中2019-2020学年高二上学期期末考试试题

【物理】河北省邢台二中2019-2020学年高二上学期期末考试试题

邢台市第二中学高二物理上期末测试题 一．选择题（共8小题每题4分）‎ ‎1 下列说法正确的是（ ）‎ A 奥斯特发现电流的磁效应并总结出了右手螺旋定则 B 法拉第发现电磁感应现象并总结出的电磁感应定律 C 右手定则是用来判断电流产生磁场方向的 D 磁场线 电场线都是法拉第引入的 ‎２．如图所示，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，导线中电流方向水平向右，则关于阴极射线的路径判断，下列说法中正确的是（　　）‎ A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸内偏转 D．向纸外偏转 ‎３．如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器．若已知变压比为1000：1，变流比为100：1，并且知道电压表示数为220V，电流表示数为‎10A，则输电线的输送功率为（　　）‎ A．2.2×10﹣2W B．2.2×103 W C．2.2×104W D．2.2×108 W ‎４．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势E＝9.0V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当R的温度等于‎20℃‎时，电流表示数I1＝2mA；当电流表的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻的温度是（　　）‎ A．60℃ B．80℃ C．‎100℃‎ D．‎‎120℃‎ ‎5.如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时(　　)‎ A．小球的动能不相同 B．丝线所受的拉力相同 C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度相同 ‎６．如图所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，圆形磁场区域半径为r，一电子沿圆形区域的直径方向以某一速度射入磁场，电子经过磁场区域后，其出射方向与入射方向成60°角．设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间相互作用及所受的重力．则电子射入磁场的速度v和电子在磁场中运动的时间t是（　　）‎ A．v＝ t＝ B．v＝ t＝ ‎ C．v＝ t＝ D．v＝ t＝‎ ‎７．如图所示，在空间中存在两个相邻的，磁感应强度大小相等，方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L．现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是（　　）‎ ＡBCD ‎８．如图所示，一水平放置的矩形闭合线框abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈感应电流（　　）‎ A．沿abcd流动 B．沿dcba流动 ‎ C．先沿abcd流动，后沿dcba流动 D．先沿dcba流动，后沿abcd流动 二．多选题（共4小题每题4分漏选得2分错选不得分）‎ ‎９．质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，当导体棒通入垂直纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止．如图所示的四个图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒与导轨间的摩擦力可能为零的是（　　）‎ A．　　Ｂ　　Ｃ　　D ‎10．如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a，b两点电场强度和电势均相同的是（　　）‎ A．BC D ‎11．如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻忽略不计，ab是总电阻为2R的滑动变阻器，滑片P刚开始位于中间位置，定值电阻的阻值为R，平行板电容器的电容为C，其下极板与地（取为零电势）相连，一电量为q带正电的粒子固定在两板中央e处，闭合开关S，待稳定后，下列判断正确的是（　　）‎ A．e处的电势为E ‎ B．若把滑片P移至b端，稳定后粒子的电势能减少了Eq ‎ C．若把滑片P移至b端，稳定后粒子所受电场力变为原来的2倍 ‎ D．若把滑片P移至b端，同时上极板向上移动仅使板间距变为原来的2倍，稳定后电容器的带电量变为原来的1.5倍 ‎12．在x轴上存在一水平方向的电场，有一质量m＝‎2kg的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下，以初速度v0＝‎2m/s从x＝‎7m处开始向x轴负方向运动。小球的电势能EP随位置x的变化关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）‎ A．x＝‎7m处电场强度为零 B．x＝‎4m处电场强度为零 ‎ C．小球运动的范围x≥‎1m D．小球运动的最大速度vm＝‎2‎m/s 三．实验题（13题6分14题9分）‎ ‎13．某同学组装一个多用电表，可选用的器材有：微安表头（量程100μA，内阻900Ω）；电阻箱R1（阻值范围0～999.9Ω）；电阻箱R2（阻值范围0～99999.9Ω）；导线若干。‎ 要求利用所给器材先组装一个量程为lmA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分別是电流挡和电压挡的接线柱。‎ ‎（2）电阻箱的阻值应取R1＝　 　Ω，R2＝　 　Ω（保留到个位）‎ ‎14．（1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图1甲、乙、丙所示，则它们的读数值依次是　 　、　 　、　 　．‎ ‎（2）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ．电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用）提供电压为3V，内阻很小．则图2电路图中　 　（填电路图下方的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏　 　．‎ ‎（3）若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0Ω，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图2中的　 　电路（填电路图下的字母代号）．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝　 　（ 用题中字母代号表示）．‎ 四 计算题（１５题10分16题12分17题15分）‎ ‎15．如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨与水平夹角37°放置，导轨间距为L＝‎1m，上端接有电阻R＝3Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m＝‎0.1kg、电阻r＝1Ω的金属杆ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下滑过程中始终与导轨垂直并保持良好接触，杆下滑过程中的v﹣t图象如图乙所示。（取g＝‎10m/s2）求：‎ ‎（1）磁感应强度B；‎ ‎（2）杆在磁场中下滑0.1s过程中电阻R产生的热量。‎ ‎16.有一个用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m＝‎50kg，电路电压为120V，当电动机以v＝‎0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝‎5A，求：‎ ‎（1）电动机线圈的电阻R等于多少．‎ ‎（2）电动机对该重物的最大提升速度是多少．‎ ‎（3）若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大，电动机消耗的电功率又为多大．（取g＝‎10m/s2）‎ ‎17．如图所示，在纸平面内建立的直角坐标系xoy，在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场．现有一质量为m，电量为e的电子从第一象限的某点P（L，）以初速度v0沿x轴的负方向开始运动，经过x轴上的点Q（，0）进入第四象限，做一段直线运动后，进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域（如图虚线框内），磁场左边界和上边界分别与y轴、x轴重合，电子偏转后恰好经过坐标原点O，并沿y轴的正方向运动，不计电子的重力．求：‎ ‎（1）电子经过Q点的速度v；‎ ‎（2）该匀强磁场的磁感应强度B ‎（3）矩形匀强磁场区的最小面积S．‎ ‎【参考答案】‎ ‎1 Ｄ 2 Ａ 3 D 4 D 5 D 6 B 7 B ‎8 A ‎ ‎9 AC‎ 10 AD 11 AD 12 BCD ‎13　　（2）100、2910。各２分 ‎14　0.996～0‎.999m（２分）、　‎0.42A　（１分）、　2.25～2.28V　．（１分）‎ ‎　　　　Ａ　（１分）　　小（１分）　　Ｂ（１分）　　　﹣2.0Ω　　　（２分）‎ ‎15【解答】解：（1）有图乙得：‎ 则物体在磁场之外受到的合外力为：F＝ma＝0.1×5＝0.5N；‎ 则可知：mgsinθ﹣f＝ma 解得：f＝mgsinθ﹣ma＝0.6﹣0.5＝0.1N；‎ 进入磁场时产生的电动势：E＝BLv…①‎ 杆中的电流：I＝…②‎ 杆所受安培力：F安＝BIL…③‎ 由平衡条件得：mgsinθ﹣f＝F安 …④‎ 代入数据联立①②③④得：B＝2T．‎ 故磁感应强度为：B＝2T．（７分）‎ ‎（2）电阻R产生的热量：Q＝I2Rt…⑤‎ 联立①②⑤解得：Q＝0.01875 J．（１０分）‎ ‎１６解：（1）电动机提升重物时，根据能量守恒定律得P电＝P热+P机，即：UI＝I2R+mgv ‎ 解得：R＝＝6Ω（３分）‎ ‎（2）根据P电＝P热+P机，得：P机＝P电﹣P热＝UI﹣I2R＝﹣R（I﹣）2+‎ 当I＝时，P机有最大值，‎ 即I＝时，P机max＝‎ 根据P机max＝mgvmax得：vmax＝＝‎1.2m/s；（８分）‎ ‎（3）若因故障电动机不能转动，则由欧姆定律得通过电动机线圈的电流为：I′＝＝‎20A ‎ 电动机消耗的电功率为：P电′＝I′2R＝2400W（１２分）‎ ‎17 解：（1）做类平抛运动：‎ 水平方向：‎ 竖直方向：‎ 又：‎ 则：‎ ‎ ‎ 方向：左偏下30°角（６分）‎ ‎（2）由几何知识：＝R+ ‎ ‎ ‎ 得：（１０分）‎ ‎（3）设矩形的两个边为a、b ‎ a＝R ‎ b＝R+Rcos60°＝R＝ ‎ ‎　　　　（１５分）‎