湖北省黄冈市2020学年高二物理上学期期末考试（无答案）新人教版

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湖北省黄冈中学 2020 年秋季高二物理期末考试试题 第Ⅰ卷 （选择题 共 48 分） 一．选择题（本题共 12 小题，在各小题中有的只有一个正确选项，有的有多个正确 选项，选全对得 4 分，选不全对得 2 分，选错或不选得 0 分，共计 48 分。） 1．磁感应强度 ，与下列哪个物理量的表达式体现了相同的物理方法（ ） A．加速度 B．电场强度 C．电容 D．电阻 2．如图所示，虚线框 abcd 内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方 向垂直于纸面；实线框a′b′c′d′是一正方形导线框，a′b′边与 ab 边平行。若将导线框匀速地拉离 磁场区域，以 W1 表示沿平行于 ab 的方向拉出过程中外力所做的功，W2 表示以同样速率沿平行于 bc 的方向拉出过程中外力所做的功，则（　 　） A．W1=W2 B．W2=2W1 C．W1=2W2 D．W2=4W1 3．如图所示,单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，周期为 T，转轴 O1O2 垂直于磁场方 向,线圈电阻为 2 Ω。已知线圈从图示位置转过 60°时的感应电流为 1A。那么 ( ) A．线圈匀速转动过程中消耗的电功率为 4 W B．线圈中感应电流的有效值为 2 A C．线圈在如图所示的位置磁通量的变化率为 4 D．从图示位置开始计时，在任意时刻穿过线圈的磁通量为 4．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电源的两极相连接 的两个 D 形金属盒。两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在 通过狭缝时都能得到加速。如图，两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀 强磁场中，则下列说法中正确的是（ ） IL FB = m Fa = q FE = U QC = I UR = =∆ ∆Φ t swb tT T π π 2sin2=Φ a b c d B × × × × × × × × × × × × a′ b′ c′d′ B O1 O2 A．只增大狭缝间的加速电压，可增大带电粒子射出时的动能 B．只增大狭缝间的加速电压，可增大带电粒子在回旋加速器中的运动时间 C．只增大磁场的磁感应强度，可增大带电粒子射出时的动能 D．用同一回旋加速器可以同时加速质子（ H）和氚核（ H） 5．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线 圈、开关和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且 使铁芯穿过套环。闭合开关的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来 器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均 未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原 因可能是（ ） A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同 6．如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中 R2 为用半导体热敏材料制成 的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b 之间接报警 器， 当传感器所在处出现火情时，显示器的电流 I、报警器两 端 的电压 U 的变化情况是（ 　　） A．I 变大，U 变大 B．I 变大，U 变小 C．I 变小，U 变大 D．I 变小，U 变小 7．“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率 分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器。 音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低 频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频 信息按原比例还原成高、低频的机械振动。右图为音箱的电路图，高低频混合电 流由 a、b 端输入，L1 和 L2 是线圈，C1 和 C2 是电容器，则（ ） A．甲扬声器是高音扬声器 B．C2 的作用是阻碍低频电流通过乙扬 声器 C．L1 的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器 D．L2 的作用是减弱乙扬声器的低频电 1 1 3 1 P 流 8．如图，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的电压为 u＝20 2sin 100πtV，氖泡在两端电压达到 100 V 时开始发光，下列说法中正确的（ ） A．开关接通后，氖泡的发光频率为 100 Hz B．开关接通后，电压表的示数为 100 2V C．开关断开后，电压表的示数变大 D．开关断开后，变压器的输出功率不变 9．一匀强磁场，磁场方向垂直于 xOy 平面，在 xOy 平面上，磁场分布 在以 O 为圆心的一个圆形区域内。一个质量为 m、电荷量为 q 的带 电粒子，由原点 O 开始运动，初速度为 v，方沿 x 轴正方向。后来， 粒子经过 y 轴上的 P 点，如图所示。不计重力的影响。粒子经过 P 点时的速度方向可能是图中箭头表示的（ ） A．只有箭头 a、b 是可能的 B．只有箭头 b、c 是可能的 C．只有箭头 c 是可能的 D．箭头 a、b、c、d 都是可能的 10．如图所示，光滑的“Π”形金属导体框竖直放置，质量为 m 的金 属棒 MN 与框架接触良好，磁感应强度分别为 B1、B2 的有界匀强磁 场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在 abcd 和 cdef 区 域．现从图示位置由静止释放金属棒 MN，金属棒进入磁场区域 abcd 后恰好做匀速运动。下列说法正确的有（ ） A．若 B2＝B1，则金属棒进入 cdef 区域后将加速下滑 B．若 B2＝B1，则金属棒进入 cdef 区域后仍将保持匀速下滑 C．若 B2＜B1，则金属棒进入 cdef 区域后可能先加速后匀速下滑 D．若 B2＞B1，则金属棒进入 cdef 区域后可能先减速后匀速下滑 11．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，正、负电子从 O 点以相同的 速度射入磁场中，射入方向均与边界成 角。若不计重力， 则正、负电子在磁场中的运动，下列说法中正确的是( ) A．运动的轨道半径相同 B．运动时间 相同 θ C．重新回到边界的位置与 O 点距离不相同 D．重新回到边界的速度大小和方向都相同 12．如图所示，有理想边界的直角三角形区域 abc 内部存在着两个方向相反的垂直 纸面的匀强磁场，e 是斜边 ac 上的中点，be 是两个匀强磁 场的理想分界线.现以 b 点为原点 O，沿直角边 bc 作 x 轴， 让在纸面内与 abc 形状完全相同的金属线框 ABC 的 BC 边 处在 x 轴上，t=0 时导线框 C 点恰好位于原点 O 的位置，让 ABC 沿 x 轴正方向以 恒定的速度 v 穿过磁场，现规定逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在 下列四个 i-x 图像中，能正确表示感应电流随线框位移变化关系的是( ) 第 II 卷 （非选择题 共 62 分） 二．实验题（共 16 分，其中第 13 题 6 分，14 题 10 分，把正确答案填在答题卡 上。） 13．有一圆柱体合金，形状规则，质地均匀，为了测定其电阻率，某同学做了如下 操作： （1）用螺旋测微器测其直径 d，如图所示，读数是 mm； （2）再用游标卡尺测其长度 L ，如图所示，读数是 cm； （3）若已知直径 d、长度 L、电阻 Rx，请写出电阻率 ρ 的表达式 （用 字母表示）。 14．（1）某同学为研究某电学元件（最大电压不超过 2.5V，最大电流不超过 0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材： A．电压表（量程是 3V，内阻是 6kΩ 的伏特表） B．电流表（量程是 0.6A，内阻是 0.5Ω 的安培表） C．滑动变阻器（阻值范围 0—5Ω，额定电流为 0.6A） D．直流电源（电动势 E＝3V，内阻不计） E．开关、导线若干。 该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I 和 U 分别表示电学 测量仪器上的电流和电压）。 ①请在上面的方框中画出实验电路图，电学元件用 Rx 表示； ②在右图中描出该电学元件的伏安特性曲线； (2)某同学用电压表和电阻箱测电池的电动势，利用右图电路进行实验，R0 为已 知定值电阻。则用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系：E 真 _______ E 测，r 真________ r 测 (填“＞”、“＜”或“＝”) 三．计算题（计算题 4 小题，共 46 分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要 步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算题，答案中必须明确写出数值和 单位。） 15．（10 分）一足够长的矩形区域 abcd 内，有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向 垂直于纸面向内，矩形区域的左边界 ad 宽为 L。现从 ad 中点 O 垂直于磁场射 入一带电粒子，速度大小为 v0，方向与 ad 边夹角为 30°。已知粒子的电荷量 为 q，质量为 m，重力不计。 （1）若粒子带负电，且恰能从 d 点射出磁场， 求 v0 的大小； （2）若粒子带正电，使粒子能从 ab 边射出磁 场， 求 v0 的取值范围。 16．（12 分）已知河水流量为 4m3/s，水流下落的高度为 5m，水能发电机的效率为 50%。 (1) 求发电机的输出功率(ρ=1×103 kg/m3，g=9.8 m/s2)； (2)发电机的输出电压为 350V，输电线的总电阻为 4Ω，线路损耗功率为输出功 率的 5%，若保证用户电压为 220 V，所用升压变压器和降压变压器的匝数之 比分别是多少？ 17．（12 分）如图所示，质量为 M 的导体棒 ab，垂直放在相距为 L 的平行光滑金属 轨道上。导轨平面与水平面的夹角为 θ，并处于磁感应强度大小为 B、方向垂 直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为 d 的平行金属板，R 和 Rx 分别为定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。 （1）调节 Rx=R，由静止开始释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的 电流 I 及棒的速率 v。 （2）改变 Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为 m、带电量为+q 的微粒水 平射入金属板间，若它恰好能匀速通过极板，求此时的 Rx 的阻值。 18．（12 分）如图 a 所示，水平直线 MN 下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力 不计、比荷 =10 C/kg 的正电荷置于电场中的 O 点由静止释放，经过 ×10 s 后，电荷以 v =1.5×l0 m/s 的速度通过 MN 进入其上方的匀强磁场，磁场与 纸面垂直，磁感应强度 B 按图 b 所示规律周期性变化（图 b 中磁场以垂直纸面 向外为正，以电荷第一次通过 MN 时为 t=0 时刻）。求： （1）匀强电场的电场强度 E 的大小； （2）图 b 中 t= ×10 s 时刻电荷与 O 点的水平距离； （3）如果在 O 点右方 d=68cm 处有一垂直于 MN 的足够大的挡板，求电荷从 O 点出 发运动到挡板所需的时间。（sin37。=0.60，cos37。=0.80） m q 6 15 π 5− 0 4 4 5 π 5− R a θ Rx b B l d 湖北省黄冈中学 2020 年秋季高二物理期末考试答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 实 验 题 13. （1） （2） （3） 14.（2） ； 15 题 答 题 位 置 14 题 ① 图 14 题 ② 图 16 题 答 题 位 置 17 题 答 题 位 置 18 题 答 题 位 置