福建省福州市八县（市）一中2020-2021学年高二上学期期末联考试题 物理 Word版含答案

福建省福州市八县（市）一中2020-2021学年高二上学期期末联考试题 物理 Word版含答案

- 1 - 2020－2021学年度第一学期八县(市)一中期末联考 高二年级物理 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 注意事项： 1.本试卷分第 I卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准 考证号填写在答题卡上。 2.回答第 I卷时，选出每小题答案后，用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答第 II卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试范围：鲁科版选修 3－1。 第 I卷 一、单项选择题：本题共 7小题，每小题 4分，共 28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.下列说法正确的是 A.电势反映了电场能的性质，因此电场中某点的电势与电荷在该点的电势能成正比 B.电场强度反映了电场力的性质，因此电场中某点的电场强度与电荷在该点的电场力成正比 C.电势相等的地方，电场强度一定相等 D.电势为零的地方，电场强度不一定为零 2.如图所示，边长为 r的等边三角形 ABC 所在的竖直平面内存在沿竖直方向的匀强电场。现 将电荷量分别为－Q和＋Q的两个点电荷固定在 A、B两点，然后将电荷量为＋q的不计重力 的试探电荷放在 C点，试探电荷刚好处于静止状态。已知静电力常量为 k，则关于该匀强电场 的电场强度，下列说法正确的是 A.大小为 2 kq r ，方向竖直向上 B.大小为 2 kQ r ，方向竖直向下 C.大小为 2 3kQ r ，方向水平向右 D.大小为 2 3kq r ，方向水平向左 3.如图所示，三根材料相同、横截面相同的导体棒组成△ABC，匀强磁场的方向垂直于△ABC 的平面向里，金属棒 AB、AC与 CB的长度之比为 5：4：3。将 A、B两点通过导线与电源相 - 2 - 连，导体棒 AB受到的安培力大小为 F1，导体棒 AC、CB受到的安培力的合力大小为 F2，仅 考虑匀强磁场对导体棒的作用，则 F1：F2为 A.1：1 B.7：9 C.5：9 D.7：5 4.如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一足够长的光屏竖直放置，在光屏左侧距离为 l 处的 O点有一粒子源，能沿着 OO'方向(OO连线与光屏垂直)连续发射带电荷量为＋q、质量为 m的 粒子，每个粒子打到光屏上会产生一个亮点。当粒子的初速度 v≥v0时，观察到光屏上形成的 亮线的最下端到 O'点的距离为 h，不计粒子重力及粒子间的相互作用力，则 A.初速度等于 v0的粒子在电场中飞行的时间为 0 h v B.该电场的电场强度大小 E＝ 2 02mv qh C.初速度等于 v0的粒子打在光屏上时，其速度偏转角的正切值为 2h l D.初速度越大的粒子在电场中运动的位移也越大 5.真空中一平面直角坐标系 xOy 内存在着平行 x 轴方向的电场，x 轴上各点的电势φ随位置 x 变化的关系图象如图所示，x＝0处电势为 12V，一个负电荷从 x＝2cm处由静止释放，不计电 荷重力，则下列说法正确的是 A.x＝4cm处的电势为 0，电场强度大小也为 0 B.x＝－2cm处的电场强度等于 x＝2cm处的电场强度 - 3 - C.负电荷在 x＝2cm处释放后沿 x轴负方向运动过程中，电势能先变大后变小 D.负电荷在 x＝2cm处释放后沿 x轴负方向运动到的最远位置处的坐标为 x＝－3cm 6.如图所示电路中，E为电源(内阻为 r)，R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器，R1为光敏电 阻(其阻值随光照强度的增大而减小)，电压表为理想电压表，开关 S闭合后，电容器中一带电 微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是 A.若仅将 R4的滑片向下移动，电压表的示数将变大，电源效率将变大 B.若仅将 R4的滑片向下移动，R2消耗的电功率将变大，带电微粒将向上运动 C.若仅增大光照强度，R4消耗的电功率将变小 D.若仅增大光照强度，将有电流向下通过 R3 7.如图所示，两平行金属板 AB、CD相距为 d，板长为 3.84d，M、N是两板中间正对的小孔， 两金属板与电压为 U的直流电源相连接(图中未画出)。现有一带电粒子(不计重力)从M孔以速 率 v0沿MN 连线方向射入两极之间，结果恰好未从 N孔射出。若该粒子仍以速率 v0从M 孔 射入，其速度斜向下方、与 AB板成θ＝37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，则该粒子 A.有可能打在 CD板上 B.最终从 CD板的下端 D点飞出金属板 C.最终从 AB板的下端 B点飞出金属板 D.最终从两金属板下端连线的中点飞出金属板 二、多项选择题：本题共 3小题，每小题 6分，共 18分。每小题有多个选项符合题目要求。 全部选对得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。 8.如图所示，水平放置的光滑绝缘杆上固定着两个点电荷 q1和 q2，一个有孔的带正电小球 a 套在杆上，从图示位置由静止释放后，小球开始沿杆向左运动，经过杆上 O点时速度最大。 不考虑小球 a的带电量对电场的影响，且运动过程中小球始终与 q2不发生碰撞。下列说法正 确的是 A.q1带正电 B.q1的电荷量大于 q2的电荷量 - 4 - C.小球 a由静止释放后会多次经过 O点 D.q1和 q2带同种电荷 9.如图所示的平面直角坐标系 xOy 内，存在一个方程为 x2＋y2＝0.25的圆，在 x<0的半圆区域 内存在沿.x轴正方向的电场强度大小 E＝1V/m的匀强电场，在 x>0 的半圆区域内存在垂直纸 面向里的匀强磁场。一带电量 q＝1.0×10－6 C、质量 m＝1.25×10－15 kg的带电粒子从坐标(－ R，0)处无初速飘入电场，经电场加速后，平行于 y轴离开磁场区域，忽略粒子所受重力，下 列说法正确的是 A.粒子沿 y轴正方向离开磁场 B.粒子沿 y轴负方向离开磁场 C.磁感应强度大小 B＝1×10－2 T D.磁感应强度大小 B＝1×10－4 T 10.如图所示，在平面直角坐标系 xOy 的第一、四象限内有两个同心圆，圆心 O'坐标为(3R， 0)，两个圆的半径分别为 3R、R，在两个同心圆之间的圆环区域存在垂直坐标平面向里的匀强 磁场，磁感应强度大小为 B。一个质量为 m、电荷量为－q的带电粒子从 O点沿 x轴正向射入 磁场，运动过程中恰好没有进入小圆区域，则 A.该粒子的速度大小为 4qBR m B.该粒子在磁场中的运动时间为 m 2qB  C.若该粒子在 y＝1.5R 处沿 x 轴正向射出，运动过程中没有进入小圆区域，则速度可能为 10qRB m D.若该粒子在 y＝1.5R 处沿 x 轴正向射出，运动过程中没有进入小圆区域，则速度可能为 6qRB 5m 第 II卷 三、实验题：本题共 2小题，共 16分。 11.(6分)某探究小组使用多用电表的欧姆挡进行探究实验，他们选定的器材有多用电表、电压 - 5 - 表(量程为 0～5V，内阻十几千欧)、滑动变阻器 R(最大阻值为 5kΩ)、导线若干，回答下列问 题： (1)图甲为多用电表的刻度盘(中央刻度值为 15)，当欧姆挡倍率为“×1k”时，对应欧姆表的 内阻 R 内＝ kΩ。 (2)用图乙电路进行测量，选择欧姆挡的倍率为“×1k”，进行欧姆调零后，将滑动变阻器调到 合适阻值，红表笔接 (填“1”或“2”)接线柱，黑表笔接另一接线柱，欧姆表的指 针位置如图甲所示，读数为 kΩ。 12.(10分)某实验小组要尽可能准确地测量某直流电源的电动势 E(小于 3V)及内阻 r，实验室提 供了以下器材： 电压表 V(量程 0～3V，内阻约为 1kΩ)； 电流表 A(量程为 0～300mA，内阻为 3Ω)； 滑动变阻器 R(阻值范围为 0～100Ω，允许通过的最大电流为 1A)； 待测电源 E； 开关 S及导线若干。 (1)实验小组设计了甲、乙两种测量方案，为尽可能准确地测量该直流电源的电动势 E及内阻 r，应选用 (填“图甲”或“图乙”)，原因是 。 (2)实验小组选择正确电路并通过实验测得多组数据，如表中所示，请根据这些数据在坐标纸 上描点并画出图象，利用图象可求出电源的电动势 E为 V，内阻 r为 Ω。(结 果均保留 3位有效数字) - 6 - 四、计算题：本题共 3小题，共 38分。 13.(8分)如图所示，两个电荷量均为 Q的正点电荷固定在同一水平线上，距离为 l，竖直面内 在二者连线的中垂线上有一点 A，A点与两点电荷的距离也为 l。一质量为 m、带电荷量为＋ q的小球从 A点以初速度 v1竖直向下运动到 B点时速度为 v2，B点在两点电荷连线的上方。 已知静电力常量为 k，AB＝h，小球可视为质点，重力加速度为 g，求： (1)A点的电场强度。 (2)A、B两点间的电势差。 14.(14分)如图所示，两根光滑平行金属导轨与水平面成 30°角倾斜固定，导轨间距为 10cm， 两导轨底端接有阻值为 2Ω的电阻 R，顶端接有电源(电动势 E＝24V，内阻 r＝1Ω)，轨道电阻 不计。将一根质量为 m的直导体棒 ab垂直放在两轨道上，其长度为 10cm，阻值为 2Ω，导体 棒和底部用两个完全相同的绝缘轻弹簧连接。轨道所在的空间存在垂直于导轨平面向上的匀 强磁场，磁感应强度大小为 0.1T。已知开关 S断开时两弹簧的压缩量均为 x1＝0.5cm；闭合开 关 S，系统重新平衡后，两弹簧的压缩量均为 x2＝0.8cm。不计一切摩擦，重力加速度 g取 10m/s2。 判断开关 S闭合后导体棒中电流方向并求出导体棒的质量。 15.(16分)如图所示，光滑绝缘水平面内有一直角坐标系 xOy，第一象限内存在方向沿 x轴正 方向的匀强电场(含 y轴上)，电场强度大小为 E，电场的范围在 y＝d和 y＝4d两条直线之间(图 中虚线)；第二象限被大、小两个四分之一圆弧分隔成三个区域，两段圆弧与两个坐标轴的交 - 7 - 点 P、Q、M、N的坐标图中已标出，在这三个区域内存在方向如图所示的匀强磁场，磁感应 强度大小均为 B，大圆弧 QN外侧磁场范围足够大，x负半轴所在的直线上有磁场，y轴上 y>4d 的边界上有磁场，MN之间的边界上没有磁场；现从 P点沿 x轴负方向射出一带负电的小球， 小球在磁场中先顺时针、后逆时针偏转，到达M点后被迅速取走；随后从 Q点沿 x轴正方向 射出一质量为 m、电荷量为 q的带正电小球，小球在磁场中先逆时针、后顺时针偏转到达 N 点。已知两小球射出时的速度大小相等，图中所标坐标数据均为已知量，tan22.5°＝ 2 －1， 求： (1)两小球分别从 P点和 Q点射出时的速度大小。 (2)从 P点射出的带电小球的比荷。 (3)经过 N点的小球从电场射出时的位置坐标。 - 8 - - 9 - - 10 -