2019-2020学年江苏省启东中学高二上学期期末考试物理试题 word版

2019-2020学年江苏省启东中学高二上学期期末考试物理试题 word版

江苏省启东中学2019~2020学年度第一学期期终考试 高 二 物 理 试卷满分100分，考试时间90分钟 一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．如图所示，处于纸面内的软导线回路平面，由于匀强磁场强弱发生变化，回路变为圆形。则该磁场(　　)‎ A．逐渐增强，方向垂直纸面向外 ‎ B．逐渐增强，方向平行纸面向左 C．逐渐减弱，方向垂直纸面向外 ‎ D．逐渐减弱，方向平行纸面向右 ‎2．某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，而我们只需要稳定的直流，下列设计的电路图中，能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是(　　)‎ ‎3．电阻为R的负载接到20 V直流电压上消耗的电功率是P；用一个变压器，原线圈接最大值为200 V的正弦交流电压，副线圈接电阻R，要使R上消耗的电功率为，则变压器原、副线圈的匝数比为(　　)‎ A．20∶1　　　　　B．10∶1 C．10∶1 D．1∶10‎ ‎4．在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc，磁场方向垂直于线框平面，ac两点间接一直流电源，电流方向如图所示。则(　　)‎ A．导线ab受到的安培力大于导线ac受到的安培力 B．导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力 C．线框受到安培力的合力为零 D．线框受到安培力的合力方向垂直于ac向下 ‎5．如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，一条形磁铁从螺线管的 正上方由静止释放，向下穿过螺线管，不计空气阻力．下列说 法正确的是( ) ‎ A．条形磁铁做自由落体运动 B．电流计中的电流先由B到A，后由A到B C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D．A点的电势先高于B点的电势，后低于B点的电势 ‎6．如图所示，空间存在方向垂直纸面的匀强磁场，一粒子发射源P位于足够大绝缘平板MN的上方距离为d处，在纸面内向各个方向发射速率均为v的同种带电粒子，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力，已知粒子做圆周运动的半径大小也为d，则粒子(　　)‎ A．能打在板上的区域长度为2d B．能打在板上离P点的最远距离为d C．到达板上的最长时间为 D．到达板上的最短时间为 ‎7．如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为R，边长是L，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流I的正方向。外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，则这些量随时间变化的关系正确的是(　　)‎ ‎ ‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎8．如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1 Ω．此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝(0.4-0.2t) T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则( 　)‎ A．t＝1s时，金属杆中感应电流方向从C到D B．t＝3s时，金属杆中感应电流方向从D到C C．t＝1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1N D．t＝3s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2N A S B L C ‎9．如图所示电路中，A、B为两个相同灯泡，L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，C为电容较大的电容器，下列说法中正确的有( 　)‎ A． 接通开关S，A立即变亮，最后A、B一样亮 B． 接通开关S，B逐渐变亮，最后A、B一样亮 C． 断开开关S，A、B都立刻熄灭 D． 断开开关S，A立刻熄灭，B逐渐熄灭 ‎10．霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体．在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速．关于该测速传感器，下列说法中正确的有( )‎ A．在图示位置时刻c点电势高于d点电势 B．圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高 C． c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍 D．增加小磁体个数，传感器转速测量更准确 ‎11．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长为L＝10 cm的正方形线圈abcd共N＝100匝，线圈电阻r＝1 Ω。线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动的角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω。则( 　)‎ A．交流电压表的示数为2.22V B．由图示位置转过60°角时的感应电动势的大小为1.57V C．线圈转动一周电流产生的总热量约为1J D．图示位置ab边所受的安培力大小为0.0314N 三、实验题：本题共2小题，共计18分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ ‎12．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。‎ ‎(1)如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道  ▲       。‎ ‎(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向左移动滑片，此过程中电流表指针向  ▲    偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向    ▲  偏转。(均选填“左”或“右”)‎ ‎(3)某同学按图丙完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除 ▲    (选填“A”或“B”) 线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生,在拆除电路前应    ▲    (选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”)。‎ ‎13．某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图1所示， ‎ ‎(1)下面是实验的主要步骤：  ‎ ‎①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的 调节旋钮，使导轨水平；  ‎ ‎②向气垫导轨通入压缩空气；  ‎ ‎③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；  ‎ ‎④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ‎ ‎⑤把滑块2放在气垫导轨的中间； ‎ ‎⑥先 ▲ ，然后 ▲ ，让滑块带动纸带一起运动；  ‎ ‎⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图2所示： ‎ ‎⑧测得滑块1（包括撞针）的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g；试完善实验步骤⑥的内容．  ‎ ‎(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为 ▲ kg•m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为 ▲  kg•m/s ‎（保留三位有效数字）． ‎ ‎(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是： ▲  ．‎ 四、计算题：本题共4小题，共计45分．解答时请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，答案中明确写出数值和单位．‎ ‎14．(10分) 如图所示，相距L＝1 m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R＝2 Ω的电阻，在导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场，磁场宽度d均为0.6 m，磁感应强度大小B1＝ T、B2＝0.8 T。现有电阻r＝1 Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab从边界MN进入磁场后始终以速度v＝5 m/s做匀速运动，求：‎ ‎(1)导体棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率；‎ ‎(2)导体棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量；‎ ‎(3)导体棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值。‎ ‎15．(10分) 如图所示，两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置，相距L＝1 m，在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，磁场区域的高度d＝1 m，导体棒a的质量ma＝0.2 kg、电阻Ra＝1 Ω；导体棒b的质量mb＝0.1 kg、电阻Rb＝1.5 Ω。它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，b匀速穿过磁场区域，且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场，重力加速度g＝10 m/s2，不计a、b棒之间的相互作用，导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：‎ ‎(1)b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功；‎ ‎(2)a棒刚进入磁场时两端的电势差；‎ ‎(3)保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动，对a棒施加的外力随时间的变化关系。‎ ‎16．(12分) 如图所示，一块质量为M=0.5kg长木板，静止在水平地面上，其左端正好与地面上的A点平齐。地面上A点右侧是光滑的，A点左侧是粗糙的。木板右端放一个质量为m=0.2kg的木块，木板与木块之间的滑动摩擦因数为μ=0.2，在距木板左端距离为s0的D点，有一质量为m0=0.1kg的小木块以v0=8m/s的速度向木板运动，并与木板相碰，碰撞时间极短可忽略，碰后两物体粘在一起，经过一段时间木块m在木板上滑行的距离为△s=0.25m后相对于木板静止．已知木块m0与地面间的动摩擦因数也是μ=0.2，求：‎ ‎(1)最终长木板和两木块的共同速度大小；‎ ‎(2) s0的大小；‎ ‎(3)木块m0从D点开始到最终速度稳定这一过程所需的时间。‎ v0‎ m0‎ A M m D ‎17．(13分) 如图所示，在x轴上方以原点O为圆心、半径R=1.00m的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面向外，磁感应强度为B=0.030T。在x轴下方存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为E=500V/m。从y轴上某点释放比荷的带正电的粒子，粒子的重力不计。试完成下列问题：‎ ‎(1)若粒子从（0，－0.30m）位置无初速释放，求粒子进入磁场的速度大小及粒子最终离开磁场的位置。‎ ‎(2) 若粒子从（0，－0.025m) 位置无初速释放，求粒子在磁场中运动的总时间。‎ ‎(3)若粒子从(0，－0.1125m)位置无初速释放，由于x轴上存在一种特殊物质，使粒子每经过一次x轴后速度大小变为穿过前的倍。求粒子在磁场中运动的总路程。‎ ‎江苏省启东中学2019~2020学年度第一学期期末考试 高二物理参考答案 一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．C 2．A 3．C 4．D 5．B 6．C　 7．C 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎8．AC 9．ABD 10．CD 11．BC 三、实验题：本题共2小题，共计18分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ ‎12．(10分)‎ ‎(1)电流从正(负)接线柱流入时，电流表指针的偏转方向 ‎ ‎(2)右  左 ‎ (3) A  断开开关 ‎13．(8分)‎ ‎(1)先 接通打点计时器的电源，然后放开滑块1    ‎ ‎(2)0.620  0.618‎ ‎(3) 纸带与打点计时器的限位孔间有摩擦 四、计算题：本题共4小题，共计45分．解答时请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，答案中明确写出数值和单位．‎ ‎14．(10分) (1) W　(2)0.16 C　(3)2 V 解析： (1)导体棒在磁场B1中：‎ E1＝B1Lv　I1＝ FB＝B1I1L　P＝FBv＝＝ W。‎ ‎(2)导体棒在磁场B2中：‎ E2＝B2Lv　I2＝ q＝I2Δt2＝＝＝0.16 C。‎ ‎(3)设导体棒ab产生电动势的有效值为E 在磁场B1中产生的电动势E1＝B1Lv＝ V 在磁场B2中产生的电动势E2＝B2Lv＝4 V 回路在一个周期T内产生的焦耳热Q＝·＋·＝·T 解得：电动势的有效值E＝3 V 电阻R两端电压的有效值为UR＝R＝2 V。‎ ‎15．(10分) (1)1 J　(2)3.3 V　(3)F＝0.45t 解析：(1)b棒匀速穿过磁场，安培力等于重力，则有：BI1L＝mbg，‎ 克服安培力做功为：W＝BI1Ld＝mbgd＝0.1×10×1 J＝1 J。‎ ‎(2)设b棒在磁场中匀速运动的速度为v1，重力和安培力平衡，根据平衡条件，结合闭合电路欧姆定律得：‎ ＝mbg，vb＝＝10 m/s b棒在磁场中匀速运动的时间为t1，‎ d＝vbt1，t1＝0.1 s a、b都在磁场外运动时，速度总是相等的，b棒进入磁场后，a棒继续加速t1时间而进入磁场，a棒进入磁场的速度为va，‎ va＝vb＋gt1＝10 m/s＋10×0.1 m/s＝11 m/s 电动势为：E＝BLva＝0.5×1×11 V＝5.5 V a棒两端的电势差即为路端电压为：U＝＝3.3 V。‎ ‎(3)a棒刚进入磁场时的加速度为a，根据牛顿第二定律得：‎ mag－BI2L＝maa a＝g－＝g－＝4.5 m/s2。‎ 要保持加速度不变，加外力F，根据牛顿第二定律得：‎ F＋mag－BIL＝maa 得：F＝－ma(g－a)＝0.45t。‎ ‎16．(12分)(1)m/s (2)4m (3)4+s ‎17．(13分) (1)m/s (2) (3) ‎