甘肃省嘉峪关市2020学年高二物理上学期期末考试试题

甘肃省嘉峪关市2020学年高二物理上学期期末考试试题

嘉峪关市2020学年第一学期期末考试 ‎ 高二物理试卷 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．关于静电场，下列结论正确的是( )‎ A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 B．电场中任意两点之间的电势差与它们之间的距离成正比 C．电场强度的方向总是指向电势降低最快的方向 D．将正点电荷从场强为零的一点移到场强为零的另一点，电场力做功为零 ‎2.如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。首先观 察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是（ ）‎ A．物理学家伽利略，小磁针的N极垂直转向纸内 B．天文学家开普勒，小磁针的S极垂直转向纸内 C．大物理学家牛顿，但小磁针静止不动 D．物理学家奥斯特, 小磁针的N极垂直转向纸内 ‎3．如图是一火警报警电路的示意图，其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大．值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器．当传感器R3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变小，U变小 C．I变大，U变小 D．I变小，U变大 ‎4．如图所示，电源的电动势为E，内阻r忽略不计．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈．以下说法正确的是( )‎ A．开关S闭合后，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 B．开关S闭合后，B灯逐渐变亮，最后亮度稳定 C．开关S由闭合到断开的瞬间，A灯立即熄灭 D．开关S由闭合到断开的瞬间，电流自左向右通过A灯 ‎5．如图所示，带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈连接的导线abcd围成的区域内有水平向里的变化磁场．下图哪种变化的磁场可使铝框向右靠近( )‎ ‎6.如图所示，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变（ ）‎ A． 粒子所带的电荷量 B．粒子速度的大小 C. 电场强度 D．磁感应强度 ‎7..1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图3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. 离子回旋周期逐渐增大 B. 离子回旋周期逐渐减小 C. 离子从磁场中获得能量 D. 离子从电场中获得能量 ‎8.如图，导体棒AB长2R，绕O点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，OB为R，且OBA三点在一直线上，有一匀强磁场磁感应强度为B，充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差大小为(　　)‎ A.  BωR2         B．2BωR2 C．4BωR2             D．6BωR2‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个正确选项．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．‎ ‎9.比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式用 比值法定义的是（ ）‎ A.电场强度E=F/q B.电势 C.电容C=Q/U D.电流I=U/R M N ‎10.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹是图中虚线，由M运动到N，以下说法正确的是（ ）‎ A．粒子是正电荷 ‎ B．粒子在M点的加速度小于N点的加速度 C．粒子在M点的电势能小于N点的电势能 D．粒子在M点的动能小于N点的动能 ‎11．如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一材料相同、粗细均匀的正方形导体框abcd．现将导体框先后朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框在上述两过程中，下列说法正确的是（）‎ A. 导体框中产生的感应电流方向相同 B．通过导体框截面的电量相同 C．导体框中产生的焦耳热相同 D．导体框cd边两端电势差大小不相同 ‎12．如图所示，ab、cd是固定在竖直平面内的足够长的金属框架，bc段接有一阻值为R的电阻， 其余电阻不计，ef是一条不计电阻的金属杆，杆两端与ab和cd接触良好且能无摩擦下滑(不计空气阻力)，下滑时ef始终处于水平位置，整个装置处于方向垂直框面向里的匀强磁场中，ef从静止下滑，经过一段时间后闭合开关S，则在闭合开关S后( )‎ A．ef的加速度大小不可能大于g B．无论何时闭合开关S，ef最终匀速运动时速度都相同 C．无论何时闭合开关S，ef最终匀速运动时电流的功率都相同 D．ef匀速下滑时，减少的机械能大于电路消耗的电能 三、填空题：本题共2小题，共16分，把答案填在题中的横线上或根据要求作答．‎ ‎13. (6分)某同学用多用电表测定一只电阻Rx的阻值，多用电表表盘如图所示，电阻挡有3种倍率，分别是×l00Ω、×10Ω、×1Ω．‎ ‎（1）该同学选择×10Ω倍率，此时欧姆表的内阻是 Ω。用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太小．‎ ‎（2）为了准确地进行测量，请你从以下给出的操作步骤中，选择必要的步骤，并排出合理顺序： (填步骤前的字母)．‎ A．旋转选择开关至欧姆挡“×lΩ”‎ B．旋转选择开关至欧姆挡“×l00Ω”‎ C．旋转选择开关至“OFF”，并拔出两表笔 D．将两表笔分别连接到Rx的两端，读出阻值后，断开两表笔 E．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔 ‎（3）按正确步骤测量时，指针指在图示位置，Rx的测量值为 Ω．‎ 图甲 ‎14．(10分)某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻，已知干电池电动势为1.5V左右，内阻约为2Ω，电压表（0-3V），电流表（0-0.6A），滑动变阻器R1（0-10Ω）和R2（0-100Ω），在实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图 得到如图乙所示的U-I图线如图。‎ ‎（1）请根据电路图连接实物图 ‎（2）滑动变阻器应该选用 ， ‎ ‎（3）由图可较准确求出该电源电动势E= V，‎ 内阻r= Ω(结果保留三位有效数字)．‎ ‎（4）若考虑电表内阻对电路的影响，则所测得的电源电动势与真实值相比 (填“偏大”“偏小”“相等”)。‎ 四、计算题：本题共4小题，共60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.（8分）图甲所示，水平放置的线圈匝数n=200匝，直径d1=40cm，电阻r=2Ω，线圈与阻值R=6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2=20cm的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向．试求：‎ ‎（1）电压表的示数；‎ ‎（2）若撤去原磁场，在图中虚线的右侧空间加磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，将线圈向左拉出磁场的过程中，求通过电阻R上的电荷量．‎ ‎16.（8分）如图所示，在第一象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场足够大），磁感应强度为B．一电子从O点沿纸面以速度v射入磁场中，速度方向与x轴成30o角，已知电子质量为m，电量为e．‎ ‎ （1）求电子离开磁场的出射点到O点的距离；‎ ‎ （2）求电子在磁场中运动的时间．‎ ‎17. （8分）如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为l。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆的电阻可忽略。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度为g.‎ ‎（1）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求ab杆中的电流及其加速度的大小；‎ ‎（2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。‎ ‎18．(12分)如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正方形边长为L且ad边与x轴重合，ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P(0，h)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限的磁场区域，不计粒子所受的重力．求：‎ ‎(1)电场强度E的大小；‎ ‎(2)粒子到达a点时速度的大小和方向；‎ ‎(3)磁感应强度B满足什么条件，粒子经过磁场后能到达y轴上，且速度与y轴负方向成450角?‎ ‎(4)磁感应强度B满足什么条件，粒子经过磁场后不能到达y轴上?‎ 高二物理答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C D A B C A D C ABC ABD AB BC 三、简答题：本题共2小题，共16分，把答案填在题中的横线上或根据要求作答．‎ ‎13.某同学用多用电表测定一只电阻Rx的阻值，多用电表表盘如图所示，电阻挡有3种倍率，分别是×l00Ω、×10Ω、×1Ω．该同学选择×10Ω倍率，此时欧姆表的内阻是 150 Ω。用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太小．‎ ‎（1）为了准确地进行测量，请你从以下给出的操作步骤中，选择必要的步骤，并排出合理顺序：‎ ‎ BEDC (填步骤前的字母)．‎ A．旋转选择开关至欧姆挡“×lΩ”‎ B．旋转选择开关至欧姆挡“×l00Ω”‎ C．旋转选择开关至“OFF”，并拔出两表笔 D．将两表笔分别连接到Rx的两端，读出阻值后，断开两表笔 E．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻 度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔 ‎（2）按正确步骤测量时，指针指在图示位置，Rx的测量值为 2200 Ω．‎ ‎14．(8分)某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻，已知干电池电动势为1.5V左右，内阻约为2Ω，电压表（0-3V），电流表（0-0.6A），滑动变阻器R1（0-10Ω）和R2（0-100Ω），在实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图所示的U-I图线如图。‎ ‎（1）请根据电路图连接实物图 ‎（2）滑动变阻器应该选用 R1 ，‎ ‎（3）由图可较准确求出该电源电动势E= 1.42-1.48 V，内阻r= 1.70-1.90 Ω(结果保留三位有效数字)．‎ ‎（4）若考虑电表内阻对电路的影响，则所测得的电源电动势与真实值相比 偏小 (填“偏大”“偏小”“相等”)。‎ 四、计算题：本题共4小题，共60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. （8分）图甲所示，水平放置的线圈匝数n=200匝，直径d1=40cm，电阻r=2Ω ‎，线圈与阻值R=6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2=20cm的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向．试求： （1）电压表的示数；‎ ‎（2）若撤去原磁场，在图中虚线的右侧空间加磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，试证明将线圈向左拉出磁场的过程中，通过电阻R上的电荷量为定值，并求出其值．‎ ‎16.（8分）如图所示，在第一象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场足够大），磁感应强度为B．一电子从O点沿纸面以速度v射入磁场中，速度方向与x轴成30o角，已知电子质量为m，电量为e．‎ ‎ ‎ ‎ （1）求电子离开磁场的出射点到O点的距离；‎ ‎ （2）求电子在磁场中运动的时间．‎ ‎17. （8分）如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为l。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆的电阻可忽略。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度为g。 （1）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为υ时，求ab杆中的电流及其加速度的大小； （2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。‎ ‎18．(12分)如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正方形边长为L且ad边与x轴重合，ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P(0，h)点，以大小为v0‎ 的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限的磁场区域，不计粒子所受的重力．求：‎ ‎(1)电场强度E的大小；‎ ‎(2)粒子到达a点时速度的大小和方向；‎ ‎(3)磁感应强度B满足什么条件，粒子经过磁场后能到达y轴上，且速度与y轴负方向成450角?‎ ‎(4)磁感应强度B满足什么条件，粒子经过磁场后不能到达y轴上?‎