吉林省乾安县第七中学2020学年高二物理上学期期末考试试题

吉林省乾安县第七中学2020学年高二物理上学期期末考试试题

乾安七中2020学年度（上）高二期末考试 ‎ 物理试卷 本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题），满分100分，考试时间90分钟。‎ 第I卷(选择题共48分)‎ 一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，其中9--12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)‎ ‎1．关于电子伏（eV），下列说法中，正确的是（ ）‎ A．电子伏是电势的单位 B．电子伏是电场强度的单位 C．电子伏是能量的单位 D．1 eV＝1.60×1019 J ‎2．下列说法中正确的是(　 　)‎ A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度可能不为零 B．一小段通电导线在某处不受安培力的作用，则该处磁感应强度一定为零 C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱 D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流乘积的比值表示该处磁场的强弱 ‎3．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为(　 　)‎ A．2∶3‎ B．1∶3‎ C．1∶2‎ D．3∶1‎ ‎4．有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子(　 　)‎ A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍 B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍 C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的1/k倍 D．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等 ‎5．闭合回路的磁通量Φ随时间t的变化图像分别如图所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是(　 　)‎ A．图①路中感应电动势恒定不变 B．图②路中感应电动势恒定不变 C．图③回路中0～t1时间内感应电动势小于t1～t2时间内感应电动势 D．图④回路中感应电动势先变大后变小 ‎6．如图所示，在两个倾角均为α的光滑斜面上均水平放置一相同的金属棒，棒中通以相同的电流，一个处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B1；另一个处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B2，两金属棒均处于静止状态，则B1、B2大小的关系为(　　)‎ A．B1∶B2＝1∶cos α　　 　‎ B．B1∶B2＝1∶sin α C．B1∶B2＝cos α∶1‎ D．B1∶B2＝sin α∶1‎ ‎7．如图所示是一交变电流随时间而变化的图像，此交变电流的有效值是(　　)‎ A．5 A B．5 A C．3.5 A D．3.5 A ‎8．‎ 如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场，若粒子射入的速度为，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速度为，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则为（ ）‎ A. B. C. D.‎ ‎9．(多选)如图所示，足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则(　　)‎ A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d B．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生 C．当线圈以ad边为轴转动时(转动角度小于90°)，其中感 应电流方向是a→b→c→d D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d ‎10．(多选)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，若小球分别从A点和B点向最低点O运动，则两次经过O点时(　　)‎ A．小球的动能相同 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 ‎11．(多选)一理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压U如图所示。副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则(　　)‎ A．流过电阻的电流是20 A B．与电阻并联的电压表的示数是100V C．经过1 分钟电阻发出的热量是6×103 J D．变压器的输入功率是1×103 W ‎12．(多选)‎ 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是(　　)‎ A．线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量变小 C．线圈a有扩张的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大 第Ⅱ卷(非选择题共52分)‎ 二、填空题(13题每空2分，14题每空2分，共16分)‎ ‎13．描绘标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线．要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到3V，且便于操作．已选用的器材有：‎ 电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）；‎ 电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；电键一个，导线若干．‎ ‎（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的　 　（填字母代号）．‎ A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）‎ B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）‎ ‎（2）先用多用电表粗测小灯泡电阻，若用“×1”挡测量电阻，多用电表表盘如图1所示，则读数为　 　Ω．‎ ‎（3）该实验的电路图应选用图2中的　 　．（填字母代号）‎ ‎（4）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图3所示．如果将这个小灯泡接到电动势为2.0V，内阻为10Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是　 　W．‎ ‎14．在研究性课题的研究中，某课题小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件来进行研究，一是电阻Rx（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.4V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：‎ A．电压表V（量程4V，内阻RV约为10kΩ）‎ B．电流表A1（量程100mA，内阻RA1约为5Ω）‎ C．电流表A2（量程2mA，内阻RA2约为50Ω）‎ D．滑动变阻器R（0～40Ω，额定电流1A）‎ E．电阻箱R0（0～999.9Ω）‎ F．开关S一只、导线若干 ‎（1）为了测定电阻Rx的阻值，小组的一位成员，设计了如图甲所示的电路原理图，电源用待测的锂电池，则电流表应该选用　 　（选填“A1”或“A2”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值　 　‎ 真实值（填“大于”或“小于”）。‎ ‎（2）小组的另一位成员，设计了如图乙的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中，他多次改变电阻箱阻值，取得多组数据，画出﹣图象（图丙）为一条直线，则该图象的函数表达式为：　 　，由图可知该电池的电动势E=　 　V。‎ 三、计算题（本题共3个小题，共36分，解答应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．.有一个正方形线框的线圈匝数为10匝，边长为20 cm，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，求：‎ ‎(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？‎ ‎(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？‎ ‎(3)写出感应电动势随时间变化的表达式。‎ ‎16．如图所示，水平放置的两平行金属导轨相距L＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，导体棒ac(长为L)垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．当ac棒以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：‎ ‎(1)ac棒中感应电动势的大小；‎ ‎(2)回路中感应电流的大小；‎ ‎(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小．‎ ‎17．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场，D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B，质子质量为m，电荷量为q，求：‎ ‎（1）交流电源的频率是多少．‎ ‎（2）质子经回旋加速器最后得到的最大动能多大；‎ ‎（3）质子在D型盒内运动的总时间t（狭缝宽度小于R，‎ 质子在狭缝中运动时间不计）‎ 乾安七中2020学年度(上)高二期末考试 物理答案 （仅供参考）‎ 一、 选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C C B A B A B C BD AD BD AD 二、 填空题 ‎13、（每空2分） （1）A；（2）8.0；（3）C；（4）0.1．‎ ‎14、（每空2分） A2 ； 大于； ； 3.3‎ ‎15、（12分）解析：(1)交变电流电动势最大值为 Em＝nBSω＝10×0.5×0.22×10π V＝6.28 V 电流的最大值为Im＝＝ A＝6.28 A。‎ ‎(2)线框转过60°时，感应电动势E＝Em sin60°≈5.44 V。‎ ‎(3)由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时值表达式为e＝Emsin ωt＝6.28 sin 10πt V。‎ ‎16、（12分）解析：(1)ac棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势的大小为 E＝BLv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 V.‎ ‎(2)回路中感应电流的大小为I＝＝ A＝4.0 A 由右手定则知，ac棒中的感应电流由c流向a.‎ ‎(3)ac棒受到的安培力大小为 F安＝BIL＝0.40×4.0×0.50 N＝0.80 N，‎ 由左手定则知，安培力方向向左．由于导体棒匀速运动，水平方向受力平衡，‎ 则F外＝F安＝0.80 N，方向水平向右．‎ ‎17、（12分）解析：（1）质子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，设质子的速度为v，‎ 则：qBv=m，‎ 解得：v=，‎ 根据T=，f= 得：T=，f=‎ ‎（2）质子的最大运动半径即R，由：‎ 则有最大动能为：EKm=== ．‎ ‎（3）质子在每一个周期内两次经过电场，即每一个周期内电场对质子加速两次，设需要经过n次加速粒质子的动能达到最大，则：‎ 所以质子在D型盒内运动的总时间：t= ‎ 联立方程得：t=‎