河南省上蔡县第二高级中学2020学年高二物理上学期期中试题

河南省上蔡县第二高级中学2020学年高二物理上学期期中试题

‎2020学年度上期期中考试 ‎ 高二物理试题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1--8为单选， 9--12为多选.多选题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分,）‎ ‎1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )‎ A．磁感应强度的方向就是磁铁在该处的受力方向 B．磁感应强度沿磁感线方向逐渐减小 C．磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中受力的方向 D．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量 ‎2．如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当线圈中通以如图所示方向的电流时( )‎ A．小磁针N极向外转 B．小磁针N极向里转 C．小磁针在纸面内向左摆动 D．小磁针在纸面内向右摆动 ‎3．如图所示的温控电路中，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻（温度越高电阻越小），C为电容器，电源内阻不可忽略。当环境温度降低时下列说法正确的是( )‎ A．电容器C的带电量增小 B．电压表的读数减大 C．干路电流增大 D．R1消耗的功率变大 ‎4．如图所示，虚线a,b,c表示电场的一簇等差等势面，一个q 粒子（带正电）以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动， 粒子先后通过M 点和N 点. 在这一过程中，电场力做负功，‎ 由此可判断出（ ）‎ A．q 粒子在M 点加速度比在N点加速度大 B．N 点的电势低于M 点的电势 C．q 粒子在N 点的电势能比在M 点的电势能大 D．q 粒子在M 点的速率小于在N 点的速率 ‎5．如图所示，两等量同种正点电荷固定在真空中，在它们连线的中垂线上有A、B两点，O为连线中点，C为连线上一点，下列结论正确的是（ ）‎ A． B点场强一定大于A点场强 B． B点电势一定低于A点电势 C． 若把一正电荷从A沿直线移到C，电势能增加 D． 若一负电荷仅在电场力下从C沿直线运动到O，加速度将变大 ‎6．如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏移量y变大的是（ ）‎ A．U1变大，U2变大 B．U1变小，U2变大 C．U1变大，U2变小 D．U1变小，U2变小 ‎7．如图所示，直线a为某电源与可变电阻连接成闭合电路时的路端电压U与干路电流I的关系图象，直线b为电阻R两端电压的U与通过它的电流I的图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为（ ）‎ A．4 W、67％ B．2 W、33.3％‎ C．4 W、33.3％ D．2 W、67％‎ ‎8．倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上有一根金属杆ab处于静止。现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B从零开始逐渐增加至ab杆恰好开始运动时，ab杆受到的静摩擦力 ( )‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后 减小 D．某时刻静摩擦力的大小可能等于安培力大小 ‎9. 1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是(　 　)‎ A．离子由加速器的边缘进入加速器 B．离子由加速器的中心附近进入加速器 C．离子从磁场中获得能量 D．离子从电场中获得能量 ‎10．如图所示，定值电阻R＝20 Ω，电动机线圈的电阻R0＝1.0 Ω，当开关S断开时，电流表的示数是1.0 A。当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数为2.0A。则（ ）‎ A．电路电压为20V B．电路的发热功率为20W C．电动机的输出功率为19W D．电动机的效率是95％ 　‎ ‎11．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示，其中0～X2段是对称的曲线，X2～X3段是直线，则下列说法正确的是（ ）‎ A．X1处电场强度为零 B．X1 、X2、X3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1<φ2<φ3‎ C．粒子在0～X2段做非匀变速运动，X2～X3段做匀变速直线运动 D．0～X2 段是匀强电场 ‎12、如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数为I、变化量的绝对值为，则（ ）‎ A．A的示数减小 B．V2的示数增大 C．、、都不变，且最大 D．当滑动变阻器接入电路中的电阻等于R＋r时，R消耗的电功率最大 二、实验题（共2小题，13题8分，14题8分，共16分）‎ ‎13．（1）（2分）测某金属丝的电阻率，为了精确的测出金属丝的电阻，需用欧姆表对金属丝的电阻粗测，下图是分别用欧姆档的“×1档”（图a）和“×10档”（图b）测量时表针所指的位置，则测该段金属丝应选择_______档（填“×1”或“×10”），该段金属丝的阻值约为_______。‎ ‎（2）（2分）所测金属丝的直径d如图c所示，d=_________mm；接入电路金属丝的长度L如图d（金属丝的左端从零刻度线对齐）所示，L=________cm。‎ ‎（3）为了更精确的测量该段金属丝的电阻，实验室提供了如下实验器材：‎ A．电源电动势E（3V，内阻约1Ω，）‎ B．电流表A1（0~0.6A，内阻r1约1Ω，）‎ C．电流表A2（0~10mA，内阻r2=10Ω，）‎ D．电压表V（0~15V，内阻约3kΩ，）‎ E．定值电阻R0=250Ω，‎ F．滑动变阻器R1（0~2Ω，，额定电流1A）‎ G．滑动变阻器R2（0~150Ω，，额定电流0.3A）‎ H．开关，导线若干 ‎（4）（2分）请根据你选择的实验器材在框内画出实验电路图并标明所选器材的字母代号。‎ ‎（5）（2分）若所选电表A1，A2的读数分别用I1，I2表示，根据你上面所设计的实验电路，所测金属丝的电阻的表达式为R=________，若所测电阻值为R，所测金属丝电阻率的表达式为_______（用R，L，d表示）。‎ ‎14、在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1 Ω和1 kΩ，如图为所需器材。‎ ‎(1)根据连实物（2分）‎ ‎(2)一位同学设计出了合理的原理图，准确连线并正确操作完成实验。记录的6组数据见下表：‎ I(A)‎ ‎0.12‎ ‎0.20‎ ‎0.31‎ ‎0.32‎ ‎0.50‎ ‎0.57‎ U(V)‎ ‎1.37‎ ‎1.32‎ ‎1.24‎ ‎1.18‎ ‎1.10‎ ‎1.05‎ 试根据这些数据在图中画出U－I图象（2分），‎ （3） 根据图象和自己认为合理的原理图，得出电池的电动势E＝______ V（2分），电池内阻r＝______ Ω. （2分）‎ 三、解答题（共4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.)‎ ‎15.（8分） 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长L＝80 cm，两板间的距离d＝40cm,电源电动势E＝40V，内电阻r＝1Ω，电阻R=23Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器，当滑动变阻器接入电路的阻值=16Ω，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度 ‎＝4m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点．若小球带电量q＝1×10C，质量为m＝2×10 kg，不考虑空气阻力，电路中的电压表、电流表均是理想电表． (g取10 m/s)．求：‎ ‎（1）此时电压表的示数 ‎（2）小球离开电场时的侧移量 ‎16．（9分）如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=1Kg，电阻R0=0.9Ω与导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1Ω电阻R=9Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=12T，方向垂直于ab，与导轨平面成角； ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5, 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g，ab处于静止状态（已知），求：‎ ‎（1）通过ab的电流大小和方向．‎ ‎（2）受到的安培力大小和方向．‎ ‎（3）重物重力G的取值范围．‎ ‎17．（9分）一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为＋q、质量不同的离子飘入电压为U0‎ 的加速电场，其初速度几乎为零．这些离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上．已知放置底片的区域MN＝L，且OM＝L.某次测量发现MN中左侧区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧区域QN仍能正常检测到离子．在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到．‎ ‎(1)求原本打在MN中点P的离子质量m；‎ ‎(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围．‎ ‎18. (10分) 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，滑块从水平轨道上距离B点S=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心等高的点时，= ,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g．( ) 求 :‎ ‎(1)小滑块受到电场力F ‎(2) 若改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出，滑块在圆轨道上滑行过程中的最小动能为多少？‎ ‎ (3) 求在(2)问中，滑块经过G点速度 ‎ 高二年级期中考试物理学科答题案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D B B C C B A D BD ACD AC BC ‎13.( 1 )X1, 7.0Ω (2) 1.700 ,99.00—99.04 (4)‎ ‎(5) ‎ ‎14．(1) 见图甲　（2）见图乙 （3）1.46(1.45～1.47)　0.61 (0.59～0.63)‎ ‎15（8分）解：（ 1 ） ----（2分）‎ ‎ —---（1分）‎ ‎( 2 )= ——--（1分）‎ 由牛顿第二定律得 ‎ ——--（2分）‎ 设小球在板间飞行时间为t，‎ ‎ ------- （1分）‎ ‎ ——--（1分）‎ ‎16. （9分）解：（1）由闭合电路的欧姆定律可得，‎ 通过ab的电流I=E/(R+R0+r)=1A，方向：由a到b；____ （2分）‎ ‎（2）ab受到的安培力F=BIL=6N； （1分）‎ 方向与水平面成370斜向左上方 （1分）‎ ‎（3）ab受力如图所示，最大静摩擦力fmax=μ（mg-Fcos53°）=3.2N，__（2分）‎ 由平衡条件得：当最大静摩擦力方向向右时，T=Fsin53°-fmax=1.6N，__（1分）‎ 当最大静摩擦力方向向左时，T=Fsin53°+fmax=8N，____（1分）‎ 则重物重力的取值范围为1.6N≤G≤8N；．_____（1分）‎ ‎17. （9分）　(1)离子在电场中加速，qU0＝mv2________（2分）‎ 在磁场中做匀速圆周运动，qvB＝m_____（1分）‎ 解得r0＝____（1分）‎ 代入r0＝L，解得m＝._____（1分）‎ ‎(2)由(1)知，U＝___（1分）‎ 离子打在Q点时，r＝L，得U＝_____（1分）‎ 离子打在N点时，r＝L，得U＝____（1分）‎ 则电压的范围≤U≤.___（1分）‎ ‎18. （10分）解：(1)A到C，由动能定理得：‎ ‎ ——（2分）‎ 解得： ——-（1分）‎ ‎(2)电场力与重力的合力 -（2分）‎ 当合力恰好提供向心力时，速度最小：‎ ‎ ----（2分）‎ ‎ 解得： ---- （1分）‎ ‎（3）在动能最小处，合力方向与竖直方向夹角 ----（1分）‎ 从动能最小的点到G点过程由动能定理得：‎ ‎------- （2分）‎ 解得： ----（1分）‎