【物理】陕西省汉中市龙岗学校2019-2020学年高二上学期期末考试试题

【物理】陕西省汉中市龙岗学校2019-2020学年高二上学期期末考试试题

汉中市龙岗学校2021届高二第一学期末考试 物 理 试 题 考试时间：90分钟 满分：100分 一、选择题（每小题4分共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12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．下列关于静电场和磁场的说法正确的是(　　)‎ A．电场中场强越大的地方，电势一定越高 B．电场中某点的场强与试探电荷的电荷量成反比 C．磁场中某点的磁感应强度大小与小磁针受到的磁场力大小有关 D．静电荷产生的电场中电场线不闭合，通电直导线产生的磁场中磁感线是闭合的 ‎2.如图所示，水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环，其中B接电源．在接通电源的瞬间，A、C两环(　　)‎ A．都被B吸引　　　　 B．都被B排斥 C．A被吸引，C被排斥 D．A被排斥，C被吸引 ‎3．在两个倾角均为α的光滑斜面上，放有两个相同的金属棒，分别通有电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向分别为竖直向上和垂直于斜面向上，如图甲、乙所示，两金属棒均处于平衡状态．则两种情况下的电流之比I1∶I2为(　　)‎ A．sin α∶1 B．1∶sin α C．cos α∶1 D．1∶cos α ‎4．如图平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的正点电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则(　　)‎ A．θ增大，E增大，Ep增大 B．θ增大，E增大，Ep减小 C．θ减小，E不变，Ep增大 D．θ减小，E不变，Ep减小 ‎5．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1 000匝，副线圈匝数n2＝200匝，交流电源的电动势e＝311 sin(100πt)V，电阻R＝88 Ω，电流表、电压表对电路的影响可忽略不计，则(　　)‎ A．A1的示数为0.20 A B．V1的示数为311 V C．A2的示数为0.75 A D．V2的示数为44 V ‎6．如图(a)所示，有一个面积为100 cm2的金属圆环，电阻为0.1 Ω，圆环中磁感应强度的变化规律如图(b)所示，且磁场方向与圆环所在平面相垂直，在A→B过程中，圆环中感应电流I的方向和流过它的电荷量q分别为(　　)　　　 　　　　‎ ‎(a)‎ ‎(b)‎ A．逆时针，q＝0.01 C B．逆时针，q＝0.02 C C．顺时针，q＝0.02 C D．逆时针，q＝0.03 C ‎7．如图所示为示波管内的聚焦电场，图中实线为电场线，虚线为等势线，a、b、c为静电场中的三点，b、c在同一条直线的电场线上，则下列说法正确的是(　　)‎ A．a、b、c三点中，c点电势最高 B．a、b、c三点中，a点场强最大 C．正电荷在b点的电势能大于在c点的电势能 D．负电荷在b点由静止释放，仅在电场力的作用下能沿直线由b点运动到c ‎8．闭合导线框abcd 的质量可以忽略不计，将它从如图7所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F2，通过导线横截面的电荷量为q2，则(　　) ‎ A．F1F2，q1＝q2‎ ‎9．一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,如图甲所示.设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正,垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负．线圈中顺时针方向的感应电流为正,逆时针方向的感应电流为负．已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是(　)‎ 甲　　　　 　　　　乙 ‎10．阻值为10 Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是(　　) ‎ A．电压的有效值为10 V B．通过电阻的电流有效值为 A C．电阻消耗电功率为5 W D．电阻每秒钟产生的热量为10 J ‎11.如图所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L的规格为“2 V,0.4 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝4 Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作．则(　　)‎ A．电源内阻为1 Ω　　　　　　 B．电动机的内阻为4 Ω C．电动机正常工作电压为1 V D．电源效率约为93.3%‎ ‎12．如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～ 时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g.关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是(　　)‎ A．末速度大小为v0 B．末速度沿水平方向 C．重力势能减少了mgd D．克服电场力做功为mgd 二、实验题（共18分）‎ ‎13．(8分)用伏安法测电源电动势和内电阻，已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略，画出的（甲）、（乙）两种可供选用的测量电路．‎ ‎（1）为提高电动势和内电阻的测量精度，应选用的电路是　 　．‎ ‎（2）由实验数据做出如图（丙）所示图线，则该电源的内电阻r=　 　Ω．‎ ‎（3）所测得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较的情况是：E测 　E真；‎ r测　 　r真．（填“＞”或“＜”）‎ ‎14．（10分）某同学为测定某柱形电子元件的电阻率，先做如下测量：‎ ‎(1)用螺旋测微器测量它的直径，示数如图甲所示，读数为d＝ mm；用游标为20分度的卡尺测量它的长度，示数如图乙所示，读数为L＝ cm.‎ ‎(2)多用电表粗测该元件的电阻如图a所示，选用“×10”倍率的欧姆挡，测得该元件电阻为 Ω.‎ ‎(3)为了精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供了如下器材：‎ A．电流表A1(量程50 mA、内阻r1＝10 Ω)‎ B．电流表A2(量程200 mA、内阻r2约为2 Ω)‎ C．定值电阻R0＝30 Ω D．滑动变阻器R(最大阻值约为10 Ω)‎ E．电源E(电动势约为4 V)‎ F．开关S、导线若干 该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理图如图b所示，N处的电流表应选用 _(填器材选项前相应的英文字母)．开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“a”或者“b”)．若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx＝ (用题中字母表示)‎ 三、解答题(本题共3小题，共34分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)‎ ‎15．(10分)水平放置的两块平行金属板长L＝5.0 cm，两板间距d＝1.0 cm，两板间电压U ‎＝90 V，且上板为正。一个电子沿水平方向以速度v0＝2.0×107 m/s，从两板中间射入，如图所示，已知电子质量为m=9.0×10-31Kg电荷量q=-1.6×10-19 C，不计电子重力。‎ ‎(1)电子偏离金属板时的偏移距离是多少？‎ ‎(2)电子离开电场后，打在屏上的P点。若s＝10 cm，求OP的高度。‎ ‎16．(12分)轻质细线吊着一质量为m＝0.64 kg、边长为2L＝0.8 m、匝数n＝10的正方形线圈ABCD，线圈总电阻为R＝1 Ω.边长为L的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图乙所示，从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，g取10 m/s2.求：‎ ‎(1)在0～4 s内，穿过线圈ABCD磁通量的变化ΔΦ及线圈中产生的感应电动势E；‎ ‎(2)在前4 s时间内线圈ABCD的电功率；‎ ‎(3)求t0的值. ‎ ‎ ‎ ‎ 甲　　　 　 　　　乙 ‎17. (12分)如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球，从y轴上的A点水平向右抛出．经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求：‎ ‎(1)电场强度E的大小和方向；‎ ‎(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；‎ ‎(3)A点到x轴的高度h. ‎ ‎【参考答案】‎ 一本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的多个选项正确，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 D B D D D A C D CD BC AD BC 二、实验题(共18分)‎ ‎13、（1）乙；（2）1；（3）＜；＜；‎ ‎14、(1)0.617(0.616～0.618均可)　10.670　‎ ‎(2)　70　(3)B　a　－r1‎ 三、计算 ‎15、解：(1)电子在电场中的加速度a＝，偏移距离即竖直方向的位移y＝at2。‎ 因为t＝，则y＝＝0.5 cm。‎ ‎(2)电子飞出电场时，水平分速度vx＝v0，‎ 竖直分速度vy＝at＝＝4×106 m/s。‎ 设v与v0的夹角为θ，则tan θ＝＝0.2。‎ 电子飞出电场后做匀速直线运动，则OP＝y＋s·tan θ＝2.5 cm。‎ ‎[答案]　(1)0.5 cm　(2)2.5 cm 16、 解:(1)在0～4 s内，穿过线圈ABCD磁通量的变化量为 ΔΦ＝ΔBS＝(B2－B1)·L2＝2××0.42 Wb＝0.16 Wb 由法拉第电磁感应定律E＝n得，线圈中产生的感应电动势为E＝0.4 V.‎ ‎(2)由闭合电路欧姆定律得I＝ 线圈ABCD的电功率为P＝I2R 代入数据得P＝0.16 W.‎ ‎(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时由共点力平衡可得FA＝nBt0IL＝mg Bt0＝＝4 T 由题图乙可得B＝1＋0.5t，当Bt0＝4 T，解得t0＝6 s.‎ ‎【答案】　(1)0.16 Wb　0.4 V　(2)0.16 W　(3)6 s ‎17、解:(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有qE＝mg ① 解得： E＝ ‎ 重力的方向是竖直向下，电场力的方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上 ‎ (2)小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，∠MO′P＝θ，如图所示．设半径为r，由几何关系知＝sin θ ③‎ 小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有qvB＝④‎ 由速度的合成与分解知＝cos θ ⑤‎ 由③④⑤式得v0＝cot θ ⑥‎ ‎(3)设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为vy＝v0tan θ ⑦‎ 由匀变速直线运动规律v＝2gh ⑧‎ 由⑥⑦⑧式得h＝