湖北省荆州市滩桥高级中学2020学年高二物理下学期期中试题

湖北省荆州市滩桥高级中学2020学年高二物理下学期期中试题

滩桥高中2020学年度下学期期中考试 ‎ 高二年级物理试题 考 时：90分钟 分 值：110分 一．选择题（1------6为单选题， 7------10为多选题，每题5分，共50分）‎ ‎1.关于静电场和磁场的说法正确的是（　 　）‎ A.同一试探电荷在电场强度越大的地方受到的电场力越大 B.电场线和磁感线都是闭合的曲线 C.带电粒子一定沿电场线运动 D.处于磁场中的带电粒子一定会受到磁场对它的力的作用 ‎2.如上图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处，A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法中正确的是（　 　）‎ A．A、C两个点的电场强度方向相反 B．将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零 C．O点电场强度为零 D．将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能增大 ‎3．如图为学校配电房向各个教室的供电示意图,T为理想变压器， V1、A1为监控市电供电端的电压表和电流表，V2、A2为监控校内变压器的输出电压表和电流表，R1、R2为教室的负载电阻，V3、A3为教室内的监控电压表和电流表,配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时（ ）‎ A．电流表A1、A2和A3的示数都变大 B．只有电流表A1的示数变大 ‎ C．电压表V2和V3的示数都变小 D．电压表V3的示数变小 ‎4．如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放 置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流为I，则金属框受到的磁场力的合力为（ ）‎ A. 0 B. ILB C. ILB D. 2ILB ‎5.如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一条直线上．若取顺时针电流方向为感应电流的正方向，从金属框左边刚进入磁场开始计时，则金属框穿过磁场过程中的感应电流随时间变化的图象是（   ）‎ ‎6.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电V，那么( ) ‎ A．频率是50赫兹 B．当t = 0时，线圈平面恰好与中性面重合 C．当t=1/200秒时，e有最大值 D．有效值为V ‎7.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如下图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列判断中正确的是 （　 　）‎ A．甲图表示电梯可能做匀速直线运动　 ‎ B．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动 C．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动 ‎ ‎ D．丁图表示电梯可能做加速度减小的减速运动 ‎8．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平 向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法正确的是：（ ）‎ A．微粒一定带负电 B．微粒动能一定减小 C．微粒的电势能一定增加 D．微粒的机械能一定增加 ‎9．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上极板的过程中( 　 　)‎ A．它们运动的时间tQ＝tP B．它们所带电荷量之比qP∶qQ＝1∶2‎ C．它们的电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ＝1∶2‎ D．它们的动能增量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶4 ‎ ‎10．如图所示，平行金属导轨间距为L，与水平面间的倾角为θ（导轨电阻不计）。两导轨与阻值为R的定值电阻相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一质量为m，长为L的导体棒在ab位置获得平行于斜面的大小为v的初速度向上运动，最远处到达cd的位置，滑行距离为s，导体棒的电阻也为R，导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，则（ ）‎ A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为 ‎ B．导体棒上滑过程中克服安培力、滑动摩擦力和重力做的总功为 ‎ C．上滑过程中电流做功产生的热量为 ‎ D．上滑过程中导体棒损失的机械能为 二．实验题(共15分)‎ ‎11. 小明同学设计了如图1所示的 电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1 ， 待测电阻R2 ， 电流表A（量程为0.6A，内阻较小），电阻箱R（0﹣99.99Ω），单刀单掷开关S1 ， 单刀双掷开关S2 ， 导线若干．‎ ‎（1）先测电阻R1的阻值．闭合S1 ， 将S2切换到a，调节电阻箱R，读出其示数r1‎ 和对应的 电流表示数I，将S2切换到b，调节电阻箱R，使电流表示数仍为I，读出此时电阻箱的示数r2 ． 则电阻R1的表达式为R1=   ．‎ ‎（2）小明同学已经测得电阻R1=2.0Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．他的做法是：闭合S1 ， 将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图2所示的  ﹣R图线，则电源电动势E=  V，电阻R2=  Ω．（保留两位有效数字）‎ ‎（3）用此方法测得的电动势的测量值  真实值；R2的测量值  真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）‎ ‎12.某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下： 电流表A1（量程150mA，内阻r1约为10Ω） ‎ 电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω） ‎ 电压表V（量程15V，内阻约为10KΩ） ‎ 定值电阻R0=100Ω                   ‎ 滑动变阻器R，最大阻值为5Ω    ‎ 电源E，电动势E=4V（内阻不计）      ‎ 开关S及导线若干 ‎（1）根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的，请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图（图中元件用题干中相应英文字母符号标注）．‎ ‎（2）实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2‎ ‎，用已知和测得的物理量表示____________．（用字母表示）‎ 三．解答题（要有必要的文字叙述，共45分）‎ ‎13.如图所示，水平面上有两根相距‎0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0Ω的定值电阻.导体棒ab长L＝‎0.5m，其电阻为r＝1.0Ω，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T.现使ab以v＝‎10m/s的速度向右做匀速运动. ‎ ‎⑴ab两点电势差为多少？‎ ‎⑵使ａｂ棒向右匀速运动的拉力F为多少？‎ ‎⑶拉力的功率为多少？‎ ‎14．如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为L1= ‎10 cm和L2=20 cm，内阻为 r=5Ω，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50 rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部的电阻R=20Ω相接.求电键S合上后，‎ ‎（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式 ‎（2）电压表和电流表示数；‎ ‎（3）电阻R上所消耗的电功率是多少？‎ ‎15.如图所示，在平面直角坐标系xoy内，第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y＜0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从电场中Q（－2h，－h）点以速度υ0水平向右射出，经坐标原点O处射入第I象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场。已知MN平行于x轴， N点的坐标为（2h，2h），不计粒子的重力，求： （1）电场强度的大小E； （2）磁感应强度的大小B； （3）粒子磁场中运动的时间t.‎ ‎16.如图所示，间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成:倾斜部分与水平部分平滑相连，倾角为θ，在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻.质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上，在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场;在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为B的匀强磁场.闭合开关S，让金属杆MN从图示位置由静止释放，已知金属杆MN运动到水平轨道前，已达到最大速度，不计导轨电阻且金属杆MN始终与导轨接触良好，重力加速度为g.‎ ‎(1)求金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm;‎ ‎(2)金属杆MN在倾斜导轨上运动，速度未达到最大速度vm前，在流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中，通过定值电阻的电荷量为q，求 ‎①电流为I0 时 金属棒的速度v和下滑的位移x;‎ ‎②这段时间内在定值电阻上产生的焦耳热Q;‎ ‎(3)求金属杆MN在水平导轨上滑行的最大距离xm.‎ 高二下学期期中考试物理参考答案 ‎1.A 2.B 3.D 4.B 5.C 6.A 7.ACD 8.AD 9.ABD 10.BD ‎11. r1- r2 1.5 1.0 等于 大于 ‎12（1） （2）‎ ‎13.⑴电路中电动势： ……………………（2分）‎ ‎ ab两点电势差：……………………（2分）‎ ‎⑵电路中电流： ……………………（2分）‎ ‎ 匀速时拉力： ……………………（2分）‎ ‎（3）拉力的功率： ……………………（3分）‎ ‎（1）   （2）   （3）  ‎ 试题分析：(1)粒子在电场中做类平抛运动，由平抛运动规律及牛顿运动定律得 垂直电场线方向：   沿电场线方向：   由牛顿第二定律得：   解得：   (2)粒子到达O点时，沿+y方向的分速度 ‎ ‎   速度与x正方向的夹角a满足    粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场，垂直于NP射出磁场， 粒子在进场中的速度  由几何关系知轨道半径     由得        （3）粒子在磁场中的运动时间 由可得  可得  ‎