海南省海口市第四中学2020学年高二物理上学期期末考试试题

海南省海口市第四中学2020学年高二物理上学期期末考试试题

海南省海口市第四中学2020学年高二物理上学期期末考试试题 ‎ 考生注意：本试卷共有四道大题，时间90分钟，满分为100分 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）‎ ‎1．最先发现电流磁效应的科学家是 A. 伽利略 B. 帕斯卡 C. 牛顿 D. 奥斯特 ‎2．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交流电动势e=220(V)则关于交流电流的说法中，正确的是（ ）‎ A 交流电的频率为１００ＨＺ B　交流电动势的有效值为２２０V C 交流电的最大值为２２０Ｖ D　t=0时线圈平面与磁感线平行 ‎3. 如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电流的有效值是（ ）‎ A.3.5 A B. 3.5A C. 5 A D. 5A ‎4．闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界（Ⅰ到Ⅲ间）的 匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是（ ）‎ A、经过Ⅰ时，a→b→c→d→a B、经过Ⅱ时，a→b→c→d→a C、经过Ⅱ时，a→d→c→b→a D、经过Ⅲ时，a→b→c→d→a ‎5．在图所示的电路中，两个相同的电流表G1和G2的零点在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆。断开开关K的瞬间，下列说法中正确的是 ( )‎ A、G1指针向右摆，G2指针向左摆 B、两表指针都向右摆 C、G1指针向左摆，G2指针向右摆 D、两表指针都向左摆 ‎6．如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是 A. 全向里 B. 全向外 C. a向里，b、c向外 D. a、c向外，b向里 ‎7．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中(　　)‎ A．c、d两点的磁感应强度大小相等 B．a、b两点的磁感应强度大小相等 C．c点的磁感应强度的值最小 D．b点的磁感应强度的值最大 ‎8、在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，和均为定值电阻，为滑动变阻器。当的滑动触点在a端时，合上开关S，此时三个电表、和V的示数分别为、和U，现将的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况 A.  增大， 不变，U 增大 B.  减小， 增大，U 减小 C.  增大， 减小，U 增大 D.  减小， 不变，U 减小 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不选的得0分）‎ ‎9．一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则 A. 磁场对电子的作用力始终不变．‎ B. 磁场对电子的作用力始终不做功 C. 电子的速度始终不变．‎ D. 电子的动能始终不变 ‎10. 一闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化图象如右图5所示，则下列说法中正确的是(　　)‎ A. t=0时刻线圈平面与中性面平行 B. t=0.1s时刻，穿过线圈平面的磁通量变化率为零 C. t=0.2s时刻，线圈中有最大感应电动势 D. t=0.4s时刻，线圈中的感应电流为零 ‎11．如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置．两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从靠近导轨某一高处下落接近回路时 ‎ A. 磁铁的加速度小于g B. 磁铁的加速度大于于g C. P、Q将互相靠拢 D. P、Q将互相远离 ‎12、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形盒构成，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，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法正确的是 ‎ A. 离子由加速器的中心附近进入加速器 B. 离子从磁场中也能加速 C. D形盒的半径越大，离子最大动能一定越大 D. D形盒中的磁感强度B越大，离子最大动能一定越大 ‎13.有一个理想变压器的原副线圈匝数之比为n1：n2=2：1，‎ 电源电压u=12sin100πt（V），电阻R1=4Ω，R2=2Ω，‎ 它们消耗的功率分别为P1和P2，则： ‎ A.P1=4W B.P1=16W C.P2=2W D.P2=8W 三、实验题（每空2分，共18 分）‎ ‎14．（8分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差．‎ 应该选择的实验电路是的________（选填“甲”或“乙”）．‎ 某位同学利用正确的电路图做实验，分别记录了电流表和电压表的示数的多组数据，根据多组数据在坐标纸上标出的对应点，，请在坐标纸上画出U-I图线．‎ 根据实验得到的U-I图象，求电池的电动势E ________V，内电阻r________．‎ ‎15．（10分）某同学用下图所示电路，测绘标有“3.8 V，0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象；　(1)除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：‎ 电流表：A1(量程100 mA，内阻约２Ω)； A２(量程0.6 A，内阻约0.３Ω)．‎ 电压表：Ｖ1(量程5 V，内阻约５kΩ)； Ｖ2(量程１５Ｖ，内阻约１５kΩ)；‎ 滑动变阻器：Ｒ1(阻值范围０～１０ Ω)；　　Ｒ2(阻值范围０～2 kΩ)；‎ 电源：Ｅ1(电动势为1.5 V，内阻约为0.2Ω)；　Ｅ2(电动势为4 V。内阻约为0.04Ω)；‎ ‎（1）为了调节方便，测量准确．实验中应选用电流表_______；电压表_________；滑动变阻器________；电源________。(填器材的符号) （每空1分）‎ ‎（2）根据实验数据，计算并描绘出R—U的图象如右图所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____Ω；当所加电压为3.0V时，灯丝电阻为___________Ω，灯泡实际消耗的电功率为__________w。‎ 四、计算题（本题共3小题，16题10分，17题14分， 18题14分）‎ ‎16. 如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2kg，导轨 的宽度，放在磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒中通过I=5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动。求：‎ ‎(1)导体棒受到的安培力有多大？‎ ‎(2)导体棒受到的摩擦力有多大？‎ ‎(3)若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？‎ ‎17. 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距了 1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R=2Ω的电阻．磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为0.4T．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．金属棒沿导轨由静止开始下滑．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）求金属棒下滑速度达到5m/s时的感应电流的大小和方向；‎ ‎（2）求金属棒下滑的最大速度；‎ ‎（3）当金属棒下滑速度达到稳定时，求电阻R消耗的功率．‎ ‎18．如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y轴正方向，磁场方向垂直于xy平面（纸面）向外，电场E和磁场B都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样．一带正电的粒子质量为m、电荷量为q从P(x＝0，y＝h)点以一定的速度平行于x轴正向入射．这时若只有磁场，粒子将做半径为R0的圆周运动：若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动．求：‎ ‎（1）若只有磁场，粒子做圆周运动的半径R0大小 ‎（2）若同时存在电场和磁场，粒子的速度大小 O h y P R0‎ M x ‎（3）现在，只加电场，当粒子从P点运动到x＝R0平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x轴交于M点．（不计重力）．粒子到达x＝R0平面时速度大小以及粒子到x轴的距离；‎ ‎（4）M点的横坐标xM．‎ 物理试题答案 一、 单项选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 D B C A A D C B 二、 多项选择题 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ 答案 BD BC AC ACD AD 三、实验题 ‎14. 【答案】甲 ‎   ；‎ ‎  ‎ ‎15、（１）Ａ2　、Ｖ1　、Ｒ1　、Ｅ2 ；‎ ‎（２）１.５　；１１.５ ；０.７８‎ 解析:当U1=０时，Ｒ1＝１.５Ω ; 当Ｕ2=３Ｖ时 ,R2=１１.５Ω　；这时功率：‎ ‎16. 解：导体棒受到的安培力为（…3分）‎ 导体棒做匀速运动，所受到的安培力与摩擦力大小相等，故（…2分）‎ 当电流为10A时，导体棒受到的安培力为（…2分）‎ 由牛顿第二定律可知（…3分）‎ ‎17、解：（1）金属棒下滑速度达到5m/s时产生的 感应电动势为E=BLv=0.4×1×5V=2V   （…2分）‎ 感应电流为    （…2分）‎ 由右手定则判断金属棒中的感应电流方向为由a到b  （…2分）‎ ‎（2）设金属棒运动达到稳定时，所受安培力为F′，棒在沿导轨方向受力平衡mgsinθ=μmgcosθ+F′解得：F′=0.8N（…2分）‎ 又：F′=BI′L （…2分）‎ ‎，得（…2分）‎ ‎（3）电阻R消耗的功率：P=I′2R=8W（…2分）‎ ‎18、【解析】⑴做圆周运动有： （…2分）‎ ‎（2）做直线运动有： （…2分）‎ ‎（3） 只有电场时，粒子做类平抛，有：‎ ‎（…1分）‎ ‎ （…1分）‎ ‎（…1分） 解得：‎ 粒子速度大小为：（…1分）‎ 粒子与x轴的距离为：（…1分）‎ ‎（4）撤电场加上磁场后，有： 解得：（…1分）‎ 粒子运动轨迹如图所示，圆心C位于与速度v方向垂直的直线上，该直线与x轴和y轴的夹角均为π/4，有几何关系得C点坐标为：‎ ‎, （…1分）‎ 过C作x轴的垂线，在ΔCDM中：（…1分）‎ ‎（…1分）‎ 解得：‎ M点横坐标为：（…1分）‎