江西省高安中学2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题（B卷）

江西省高安中学2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题（B卷）

江西省高安中学2019—2020学年上学期期末考试 高二年级物理试题（B卷）‎ ‎ 一、选择题（本大题共10个小题，每小题4分，共40分．在每小题的四个选项中，1～7小题只有一个选项正确；8～10小题有多个选项正确，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）‎ ‎1．用中性的丝绸摩擦中性的玻璃棒，结果玻璃棒带上1.6×10－‎12C的正电荷，元电荷e＝1.6×10-1‎9C，由此可知 A．丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃的强 B．玻璃棒中有107个质子 C．有电子从丝绸转移给了玻璃棒 D．用一个不带电的金属球与玻璃棒接触，金属球必定带上8.0×10－‎13C的正电荷 ‎2．图为某种交变电流的波形，则该交变电流有效值为 A．‎1.5A 　　　　B．A[来源:学*科*网Z*X*X*K]‎ C．‎3.0A　　　　　　　　D．A ‎3．如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁铁．把条形磁铁水平向右移动时，金属圆环始终保持静止．下列说法不正确的是 A．金属圆环相对桌面有向右的运动趋势 B．金属圆环对桌面的压力小于其自身重力 C．金属圆环有扩张的趋势 D．金属圆环受到水平向右的摩擦力 ‎4．如图所示，边长为‎2L、电阻为R的正方形导线框abcd在纸面内以速度v水平向右匀速穿过一宽为L、磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外．刚开始时线框的右边ab刚好与磁场的左边界重合，规定水平向右为正方向．下面A、B、C、D四个图中能正确反映ab边受到的安培力F随运动距离x变化规律的是 ‎5．电流传感器A的作用相当于一个电流表，它与计算机相连接可以捕捉到瞬间电流的变化，并能在屏幕上显示电流随时间变化的图象．下列说法正确的是 A．甲中S由断开状态到闭合的瞬间，R中的电流立即增大 B．甲中S由闭合状态到断开的瞬间，L右端电势比左端的高 C．甲中S由闭合状态到断开的瞬间，R中的电流逐渐减小 D．乙中S由断开状态到闭合的瞬间，R中的电流逐渐增大 ‎6．如图所示，Q1、Q2是两个异号电荷，O1、O2是两个电荷距离的三等分点，M、N关于O1对称且它们所在直线与两个电荷的连线垂直．已知O1的场强比O2的大，则[来源:学,科,网Z,X,X,K]‎ A．将电子由M沿直线移到O1的过程中，静电力一直做正功 B．电场线关于两个电荷的连线不对称[来源:学科网ZXXK]‎ C．两个电荷连线的中垂线上各点的电势均为0‎ D．M点的场强与N点的相同 ‎7．如图所示，方向竖直向下的足够大的匀强电场中有一条与水平方向成θ角的直线MN。现将一个带正电的小球从MN上的P点以初速度v0水平抛出，小球的运动轨道与直线MN相交于Q点（图中未画出）。不计空气阻力，下列说法正确的是 A．v0越大，小球经过Q点的速度方向与水平方向的夹角越大 B．v0越大，小球从P点运动到Q点的过程中减少的电势能越小 C．小球运动到距离直线MN最远处的时间与v0大小成正比 D．小球沿直线MN方向上的分运动为匀速直线运动 ‎8．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2．原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则 A．Uab∶Ucd=n1∶n2‎ B．减小负载电阻R的阻值，电流表的读数变大 C．减小负载电阻R的阻值，c、d间的电压Ucd不变 D．将二极管短路，变压器的输入功率变为原来的4倍 ‎9．用导线绕成单匝圆环，环内有一用同种导线折成的单匝内接正三角形线框，圆环与线框彼此绝缘，如图所示．把它们放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环和线框所在平面(纸面)向里．当磁感应强度均匀增强时 A．圆环和线框中的电流方向都为逆时针方向 B．圆环和线框中的电流方向都为顺时针方向 C．圆环和线框中的电流大小之比为2∶1‎ D．圆环和线框中的电流大小之比为3∶1‎ ‎10．如图所示，由同一种金属条制成的矩形线框abcd固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中，ad＝bc＝L，ab＝dc＝‎3L，ad、ab、dc边的横截面积均为bc边的两倍，ad边的电阻为R．在t＝0时刻，一接入电路电阻2R的导体棒PQ在水平拉力作用下从ad处由静止开始沿ab、dc向bc边以加速度a0匀加速滑动，滑动过程中PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ从ad处向bc滑动的过程中，线框消耗的电功率最大的时刻为 A．　　　B．　　　C．　　　D．‎ 二、实验题（本大题共2小题，共18分．请把答案填在题中的横线上或按题目要求作图）[来源:Zxxk.Com]‎ ‎11．（10分）用伏安法测定值电阻R的阻值常用图甲和图乙的电路．‎ ‎（1）利用图甲电路测量时，由于电压表的内阻不是无穷大，会导致R的测量值　　　　（填“偏大”或“偏小”）；利用图乙电路测量时，电流表的内阻对测量结果也会带来影响．‎ ‎（2）为了消除电表内阻对实验结果的影响，某同学做法如下：测量R两端的电压时不接入电流表，测量通过R的电流时不接入电压表．你认为这种做法合理吗？请说明理由．‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎（3）某同学测得一个圆柱体电阻的阻值R约为20Ω，再用游标卡尺（20分度）和螺旋测微器分别测量它的长度和直径，如图丙和丁所示，长度L为　 　mm，直径d为　　　mm，计算该电阻的电阻率的表达式为ρ＝　　　（用R、L、d表示）． ‎ ‎12．（8分）某同学利用电容器放电测电容，实验步骤如下：‎ ‎（1）按图甲连好电路，变阻器的滑片先移到最　　　（填“上端”或 “下端”），电阻箱R调至最大值．[来源:学#科#网]‎ ‎（2）闭合，调节　　，使电压表的示数为一个合适的值，然后闭合S，给电容器充电，稳定时，电压表和电流表的示数分别为2.5V、288μA．‎ ‎（3）同时断开和S并开始计时，这时电容器通过R放电，每隔一段时间（如5s）记录一次电流值，直到电流消失．‎ ‎（4）作出放电电流IC随时间t的变化图象如图所示．根据图象算出电容器初始时所带的电量Q＝　　　　C（保留1位有效数字）．‎ ‎（5）进一步算出该电容器的电容C＝　　　μF．‎ ‎　　（6）调节，改变电压表的示数，重复（3）、（4）、（5），求出电容的多个值，再取平均值，即能准确测出电容器的电容．‎ 三、解答题（本大题共4小题，共42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤．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）‎ ‎13．（10分）如图所示的是小型交流发电机示意图，矩形线圈面积为S＝‎200cm2，匝数为N＝100，内阻为r＝1Ω，绕其垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动，转速n＝50r/s，匀强磁场的磁感应强度为B＝1T，外接电阻R＝9Ω．t＝0时刻，线圈从图示位置开始转动．‎ ‎（1）求电动势的最大值（π取3）；‎ ‎（2）写出通过R的电流的瞬时表达式；‎ ‎（3）求最初个周期内通过线圈导线横截面的电量．‎ ‎14．（10分）如图所示，固定在倾角为θ=30°的斜面内的两根平行长直光滑金属导轨的间距为 d=‎1 m，其底端接有阻值为R=2 Ω的电阻，整个装置处在垂直于斜面向上、磁感应强度大小B=2 T的匀强磁场中．一质量为m=‎1 kg(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触．在沿斜面向上、垂直于杆的恒力F=10 N作用下，杆从静止开始沿导轨向上运动距离L=6 m时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r=2 Ω，导轨电阻不计，重力加速度大小g取‎10 m/s2．‎ ‎（1）求杆运动的最大速度；‎ ‎（2）求杆从静止开始沿导轨向上运动‎6m的过程中，整个回路产生的焦耳热．‎ ‎15．（10分）如图所示，在 x 轴的上方整个区域存在非匀强电场，PO之间的电压为U，在 x 轴的下方、半径为a的圆O1的区域内有垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，其他区域无电磁场．现有带电粒子从P点由静止释放，沿y轴运动从O点进入磁场，经过一段时间后从N点离开磁场．已知∠OO1N＝120°，不计带电粒子的重力与空气阻力．‎ ‎（1）判断粒子的带电性质并比较P、O的电势高低；‎ ‎（2）求带电粒子的比荷（电量与质量之比）；‎ ‎（3）若在粒子从O点运动到N点的过程中，某时刻磁感应强度大小突然变化为，粒子不再离开磁场，求的最小值．‎ ‎16．（12分）如图所示，半径为l的金属圆环水平放置，圆心处及圆环边缘通过导线分别与两条平行的倾斜金属轨道相连．圆环区域内分布着磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场，圆环上放置一金属棒a，一端在圆心O处，另一端恰好搭在圆环上，可绕圆心转动．倾斜轨道部分处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小也为B，金属棒b放置在倾斜平行导轨上，其长度与导轨间距均为‎2l．当棒a绕圆心以角速度ω顺时针(俯视)匀速旋转时，棒b保持静止．已知棒b与轨道间的动摩擦因数为μ＝0.5，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力；棒b的质量为m，棒a、b的电阻分别为R、2R ‎，其余电阻不计；斜面倾角为θ＝37°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）金属棒b两端的电压；‎ ‎（2）为保持b棒始终静止，棒a旋转的角速度大小的范围．‎ 江西省高安中学2019—2020学年上学期期末考试 高二年级物理B卷参考答案 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～7小题只有一个选项正确；8～10小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 A B D C B A C BC AC AD 二、实验题（本大题共2小题，共18分．请把答案填在题中的横线上或按题目要求作图）‎ ‎11．（10分）（每空2分，共10分）‎ ‎（1）偏小 ‎（2）不合理．因为两次测得的电压和电流不是同一电路状态下的值，或两次测量时的电路结构不同（其他合理解释同样给分） ‎ ‎（3）8.15　　2.968～2.972　　‎ ‎12．（8分）（每空2分，共8分）‎ ‎（1）下端　　（2）　　（3）4×10－‎3C　　（4）1.6×103μF 三、解答题（本大题共4小题，共42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤．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）‎ ‎13．（10分）解析：‎ ‎（1）Em＝NBSω＝600V　　……（2分）‎ ‎（2）　　　　　……（2分）‎ i＝60cos100πt（A）　　　……（2分）‎ ‎（3）十二分之一个周期转过θ＝30°……（1分）‎ ‎　　　　……（1分）‎ ‎　……（2分）‎ ‎ 14．（10分）解析：‎ ‎（1）当杆达到最大速度时，有F=+mgsin θ，解得vm=‎5 m/s。……（6分）‎ ‎（2）回路产生的焦耳热Q=FL-mgLsin θ-=17.5 J。……（4分）‎ ‎15．（10分）解析：（1）进入磁场向左偏转，根据左手定则，粒子带正电……（1分）‎ 在电场中被加速，所以P的电势比O的高。……（1分）‎ ‎（2）在电场中：　　　……（1分）‎ 在磁场中：运动半径r＝　　　……（1分）　　‎ ‎　　　　　　　　　……（1分）‎ 联立得：　　　……（1分）‎ ‎（3）不离开磁场运动的最大半径　　　……（2分）‎ ‎　　　　　半径与磁感应强度成反比，故　　……（2分）‎ ‎16．（12分）‎ 解析：(1)E＝Bl v　　　①……（1分）　　　‎ v＝　　　　②……（1分）‎ U＝·E　　　　　③……（1分）‎ ‎①②③式联立，解得：U＝Bl2ω　　　④……（1分）‎ ‎(2)I＝　　　　⑤　　　……（1分）　　　　‎ F安＝BI·‎2l　　　⑥　　　……（1分）‎ 由①②⑤⑥式联立，解得：F安＝ 　⑦　　……（1分）‎ 为保持b棒始终静止，设棒a旋转的最小角速度为ω1，最大角速度为ω2：‎ mgsin θ＝μmgcos θ＋　⑧　　……（2分）‎ mgsin θ＋μmgcos θ＝　⑨　　……（2分）‎ 解得：≤ω≤　⑩　　……（1分）‎