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文档介绍
甘肃省兰州第一中学2020学年高二物理上学期期末考试试题
甘肃省兰州第一中学2020学年高二物理上学期期末考试试题 说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试 时间100分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。 第Ⅰ卷 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第 1-7题只有一项符合题目要求,第8-12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.下面说法正确的是 A.根据磁感应强度定义式,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与IL 乘积成反比 B.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同 C.一小段通电直导线在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零 D.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止 2.如图所示,三个同心圆是以负点电荷Q为圆心的等势面,相邻等 势面的电势差相等,则下列说法正确的是 A.一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的大 B.一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小 C.将同一个点电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A 点多 D.将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功 3.电视机可以用遥控器关机而不用断开电源,这种功能叫做待机功能。这一功能给人们 带来了方便,但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如小明家的 一台34吋彩色电视机的待机功率大约是10W,假如他家电视机平均每天开机4h,看 完电视后总是用遥控器关机而不切断电源,则小明家一年(365天)中因这台电视机待 机浪费的电能大约为 A.2.6×108J B.2.6×107J C.3.2×108J D.5.3×107J 4.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L标有“6V 12W” 字样,电动机线圈 的电阻RM=0.5Ω。若灯泡恰能正常发光且电动机转动,以下说法 中正确的是 A.电动机的输入功率是12W B.电动机的输出功率12W C.电动机的热功率是12W D.整个电路消耗的电功率是22W 5.如图所示,质量为 m,带电荷量为−q的微粒以速度v与水平方向成45°角进入正交的 匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,电场方向水平向左,重力加速度为 g。如果微粒做直线运动,则下列说法正确的是 A.微粒一定做匀速直线运动 B.微粒受电场力、洛伦兹力两个力的作用 C.电场强度为 D.匀强磁场的磁感应强度为 6.一带正电的粒子在电场中做直线运动的v﹣t图象如图所示,t1、t2时刻分别经过M、N 两点,已知运动过程中粒子仅受电场力作用,则下列判断正确 的是 A.该电场可能是由某正点电荷形成的 B.M点的电势高于N点的电势 C.从M点到N点的过程中,电势能逐渐增大 D.带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力 7.如图所示,半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内,磁感应强度为B的匀强 磁场方向垂直于轨道平面向里。一可视为质点,质量为m、电荷量为q(q>0)的小球 由轨道左端A无初速滑下,当小球滑至轨道最低点C时,给小球再施加一始终水平向 右的外力F,使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的D点。若小球始终与轨道接触, 重力加速度值为g,则下列判断正确的是 A.小球在C点受到的洛伦兹力大小为qB B.小球在C点对轨道的压力大小为3mg+qB C.小球从C到D的过程中,外力F的大小保持不变 D.小球从C到D的过程中,外力F的功率逐渐增大 8.下列关于静电场的说法正确的是 A.在单个点电荷形成的电场中没有场强相同的两点,但有电势相等的两点 B.正电荷只在电场力作用下,一定从高电势向低电势运动 C.场强为零处,电势不一定为零;电势为零处,场强不一定为零 D.初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动 9.电阻不变的三个电灯A、B、C连接在如图所示的电路中,闭合电键S后三灯电功率 相同,此后向上移动滑动变阻器R的滑片。则可判断 A.三灯的电阻大小是RB>RC>RA B.三灯的电阻大小是RA>RB>RC C.A、C两灯变亮,B灯变暗 D.A、B两灯变亮,C灯变暗 10.如图所示,ab是匀强磁场的边界,质子()和α粒子()先后从c点射入磁场, 初速度方向与ab边界夹角均为45º,并都到达d点。不计空气阻力和粒子间的作用。 关于两粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是 A.质子和α粒子运动轨迹相同 B.质子和α粒子运动动能相同 C.质子和α粒子运动速率相同 D.质子和α粒子运动时间相同 11.如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一质量为m=0.1kg、带电荷量为 q=+1.0×10-6C的小物块处于静止状态, 小物块与地面间的摩擦因数。从 t=0时刻开始,空间上加如图乙所示 的 电场。下列说法正确的是 A.4秒内小物块一直向同一方向运动 B.2s末小物块速度大小为2m/s C.4秒内小物块的位移大小为6m D.4秒内电场力对小物块所做的功为0.8J 12.如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象 限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外。 P(-2L,0)、Q(0,-2L)为坐标轴上的两个点。现有 一电子从P点沿PQ方向射出,电子电量大小为q,质量 为m,不计电子的重力。下列正确的是 A.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界 线,则电子在磁场中运动的轨道半径为L B.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的 最短时间为 C.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子从P到O的时间与从O到Q的时 间之比为1:3 D.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程可能为2πL,也可能为 4πL 第II卷 二、实验题(本题共2小题,共14分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。) 13.(6分) 如图所示,在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干 电池的电动势和内电阻。改变电路的外电阻R,通过电压传感器和电流传感器测量不 同阻值下电源的路端电压和电流,输入计算机,自动生成U-I图线,如图(1)所示。 (1)由图可得干电池的电动势为_________V,干电池的内电阻为_______ Ω; (2)现有一小灯泡,其U-I特性曲线如图(2)所示,若将此小灯泡接在上述干电池两 端,小灯泡的实际功率是______________W。 14.(8分)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、 R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为480Ω。 虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个 挡位为:直流电压1V挡和 5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×R1 R2 R4 R5 R3 R6 100Ω挡。 (1)关于R6的使用,下列说法正确的是_____ A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (2)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“3”相连的,则读数 为_____Ω。 (3)根据题给条件可得R1+R2=_____Ω,R4=_____Ω。 三、解答题(本题共4小题,满分38分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤,只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。) 15.(6分)如图所示,一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上,并通 以I=5A电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度大小为B=0.6T,竖直向上的 匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则(sin37°=0.6,cos37°=0.8): (1)该棒所受安培力的大小为多少? (2)该棒的重力为多少? 16.(8分)如图所示,电阻R1=2Ω,小灯泡L上标有“3V ,1.5 W”,电源内阻r=1Ω, 滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知),当触头P滑动到最上 端a时安培表的读数为l A,小灯泡L恰好正常发光,求: (1)滑动变阻器的最大阻值R0; (2)当触头P滑动到最下端b时,求电源的总功率及输出功率。 17.(12分)如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=+1.0×10-5 C,从静 止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微 粒射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁 场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°。已知偏转电场中金属板长L= cm, 圆形匀强磁场的半径为R= cm,重力忽略不计。求: (1)带电微粒经加速电场后的速度大小; (2)两金属板间偏转电场的电场强度E的大小; (3)匀强磁场的磁感应强度B的大小。 18.(12分)如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距 为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场,其中K(K在x轴上方)下方I区 域磁场垂直纸面向外,JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里,其磁感应强度均为B。直线 加速器1与直线加速器2关于O点轴对称,其中心轴在位于x轴上,且末端刚好与MN、 PQ的边界对齐;质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相 同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰 撞(速度方向刚好相反),根据入射速度的变化,可调节边界与x轴之间的距离h,不 计粒子间的相互作用,不计正、负电子的重力,求: (1)哪个直线加速器加速的是正电子; (2)正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场,仅经过边界一次,然后在Ⅱ区域发生对心 碰撞,试通过计算求出v1的最小值; (3)正、负电子同时以v2速度进入磁场,求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心 碰撞的位置离O点的距离。 兰州一中2020-1学期期末考试参考答案 高 二 物 理 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第 1-7题只有一项符合题目要求,第8-12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。) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B D A A A C D AC BD AB AD BD 二、实验题(本题共2小题,共14分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。) 13. 1.5V 2W 0.27W 14. B 1100 160 880 三、解答题(本题共4小题,满分38分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只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。) 15. 【答案】(1)0.6N (2)0.8N 【解析】(1)金属棒受到的安培力的大小FA=BIL=0.6×5×0.2N=0.6N. (2)根据共点力平衡得,, 解得 16. 【答案】(1)6Ω (2)12 W ;8 W 【解析】(1)当触头滑动到最上端时,流过小灯泡的电流为: 流过滑动变阻器的电者呐: 故: (2)电源电动势为: 当触头,滑动到最下端时,滑动交阻器和小灯泡均被短路.电路中总电流为: 故电源的总功率为: 输出功率为: 17. 【答案】(1)1.0×104m/s (2)2000V/m (3)0.13T 【解析】(1)设带电微粒经加速电场加速后速度为υ1,根据动能定理得: 解得: (2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动水平方向上有: 竖直方向上有:, 由几何关系得:, 联立并代入数据得:E=2×103V/m (3)设粒微进入磁场时的速度大小为υ,则有: 由运动的对称性可知,入射速度的延长线过磁场区域的圆心,则出射速度的反向延长线也过磁场区域的圆心,微粒在磁场中的运动轨迹示意图如图所示, 则轨迹半径为:r=Rtan60°=0.3m 得:(T) 18. 【答案】(1)直线加速器2加速的为正电子 (2) (3)△y=2[],n=1,3,5,7…2k﹣1 【解析】(1)正负电子进入磁场后要在Ⅱ区域相遇,因此正负电子出加速器以后都向上偏转,根据左手定则可知直线加速器2加速的为正电子。 (2)如图所示:d=2Rsinθ,R(1﹣cosθ)=h 或直接得: 整理得:R 即当,即h时,Rmin 根据ev1B=m,求得:v1 (3)当v,则R,距离总是满足:△y=2h 情况一:h>R,只有一种情况h=R,△y 情况二:h<R,,h=R, 那么△y=2[],n=1,3,5,7…2k﹣1 查看更多