安徽省滁州市民办高中2020学年高二物理下学期第一次联考试题

安徽省滁州市民办高中2020学年高二物理下学期第一次联考试题

滁州市民办高中2020学年下学期第一次联合考试 ‎ 高二物理 注意事项：‎ 1. 本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题），满分100分，考试时间90分钟。‎ 2. 答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卷上。‎ 3. 请将答案正确填写在答题卷上，写在其它地方无效。‎ 4. 本次考题主要范围：选修3-1等 第I卷（选择题）‎ 一、选择题 ‎1.下列说法中正确的是 （ ）‎ A. 电源的电动势在数值上始终等于电源正负极之间的电压 B. 由公式R=U/I可知，定值电阻两端的电压与通过它的电流成正比 C. 磁感应强度B的方向与安培力F的方向相同 D. 一根质量分布均匀的金属裸导线，把它均匀拉长到原来的3倍，则电阻变为原来的3倍 ‎2.一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（　　）‎ A.B点的电场强度方向与该处内表面垂直 B.B点的电场强度比A点的小 C.小球表面的电势比容器内表面的低 D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同 ‎3.某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点。下列说法错误的是（ ）‎ A.A点的电场强度小于B点的电场强度 B.A点的电势高于B点的电势 C.将负电荷从A点移到B点，电场力做正功 D.将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零 ‎4.如图所示，由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计的金属球相接，极板M与静电计的外壳均接地。给电容器充电，静电计指针张开一定角度。以下实验过程中电容器所带电荷量可认为不变。下面操作能使静电计指针张角变大的是（ ）‎ M N 静电计 A．将M板向上平移 B．将M板沿水平向右方向靠近N板 C．在M、N之间插入有机玻璃板 D．在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触 ‎5.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（　　）‎ A.在x2和x4处电势能相等 B.由x1运动到x3的过程中电势能增大 C.由x1运动到x4的过程中电势能先减小后增大 D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大 ‎6.如图所示，两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx′自由转动，分别通以相等的电流，设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是（ ）‎ A.B B.1.414B C.2B D.0‎ ‎7.为厉行低碳环保理念，很多城市用超级电容车替换城市公交，在车底部安装超级电容器（电容很大），车辆进站后，车顶充电设备随即自动升起，搭到充电站电缆上，通以大电流完成充电．每次只需在候客上车间隙充电30秒钟到一分钟，就能行驶3到5公里．有一辆质量为2000kg、额定功率60kw的超级电容车，在平直的水平路面上行驶时，最大行驶速度为90km/h．假设电容车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则在不载客的情况下，下列说法正确的是（ ）‎ A.充电电流越大，超级电容器的电容也越大 B.超级电容器储存的电荷量仅跟充电电流的大小有关 C.超级电容车以最大速度行驶时牵引力大小为2.4×103N D.超级电容车启动时的加速度为1.2 m/s2‎ ‎8.如图所示，置于水平地面上的斜面体区域内加有竖直向上的匀强磁场，有一根细导体棒被水平放在斜面体上，当导体棒中通有垂直纸面向里的恒定电流时，导体棒和斜面体均处于静止状态，保持其他条件不变，使匀强磁场的磁感应强度增大，导体棒和斜面体仍保持静止，下列说法中正确的是（　　）‎ A.导体棒受到斜面的摩擦力一定减小 B.导体棒受到斜面的支持力一定减小 C.导体棒受到斜面的作用力保持不变 D.斜面体受到地面的摩擦力一定增大 ‎9.如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I（方向如图）时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知（ ）‎ A.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 ‎ B.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 ‎ C.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 ‎ D.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 ‎ ‎10.‎ 如图为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t，在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向磁感应强度大小为B的匀强磁场，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射并沿某一直径方向飞出此区域时，速度方向偏转角为60°，根据上述条件可求下列哪几种物理量（　　）‎ ‎①带电粒子的比荷 ②带电粒子在磁场中运动的周期 ‎③带电粒子在磁场中运动的半径 ④带电粒子的初速度．‎ A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④‎ ‎11.一个带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图虚线abc所示，图中实线表示电场的等势面，下列判断正确的是：（ ）‎ A. 粒子在a→b→c的过程中，电场力始终做正功 B. 粒子在a→b→c的过程中，一直受静电引力作用 C. 粒子在a→b→c的过程中，ab段受引力，bc段受斥力 D. 粒子在a→b→c的过程中，电场力在ab段做正功，bc做负功 ‎12.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若增大照射光强度，则（ ）‎ A. 小灯泡的功率增大 B. 电容器上的电荷量增加 C. 电源的输出功率增大 D. 两表示数变化量的比值||不变 ‎13.如图所示，为正六边形的六个顶点，分别为的中点，为正六边形的中心。现在六个顶点依次放入等量正负电荷。若取无穷远电势为零，以下说法中正确的有（ ）‎ A．各点具有相同的场强 B．各点电势均为零 C．点电势与场强均为零 D．将一负检验电荷从点沿直线移到点的过程中，电势能始终保持不变 ‎14.如图所示，在0≤x≤ a、0≤y≤a的长方形区域由垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处由一粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），其速度方向均在xoy平面内的第一象限，且与y轴正方向的夹角分布在0～90°范围内，速度大小不同，且满足 ≤v≤ ，已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则下列说法正确的是（ ）‎ A.最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为 ‎ B.最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间小于 ‎ C.最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为 ‎ D.最后从磁场中飞出的粒子经历的时间小于 ‎ ‎15.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知 （ ）‎ A．反映Pr变化的图线是a B．电源电动势为8 V C．电源内阻为2 Ω D．当电流为‎0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω 第II卷（非选择题）‎ 三、实验题 ‎16.某同学要测量一电阻R（约2k）的阻值和一个锂电池（电动势E标称值为3.7v，允许的最大放电电流为200mA）的电动势E和内电阻r，实验室备用的器材如下：‎ A.电压表V（量程3v，内阻约为4.0k)‎ B.电流表A1（量程100mA，内阻约为5）‎ C.电流表A2（量程2mA，内阻约为50）‎ D.滑动变阻器R1（0--20，额定电流1A)‎ E.电阻箱R2(0—999.9，最小分度值0.I)‎ F．开关s一只，导线若干 ‎(1）为了测定电阻R的阻值，该同学设计了如图所示的电路，并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池），经分析发现器材选取中有不妥之处．你认为应该怎样调整？‎ ‎____________________________‎ ‎(2）在实验操作过程中发现滑动变阻器R1和电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r.‎ ‎①请在方框中画出实验电路图 ‎②按照①新设计的电路图连好电路进行实验，同学测得的物理量间满足一个函数关系式电动势E=_____；在进行数据处理时，可以用图像法处理数据，为使上述函数关系式的图像是一条直线，则以______为横坐标，以______为纵坐标。‎ ‎17.（1）用多用电表的欧姆挡的“×10 Ω”挡测量一个电阻的阻值，发现表的指针偏转角度极小，为了准确测定该电阻的阻值，正确的判断和做法是______‎ A．这个电阻的阻值肯定也是极小的 B．应把选择开关换到“×100 Ω”挡，重新进行欧姆调零后再测量 C．应把选择开关换到“×1 Ω”挡，重新进行欧姆调零后再测量 D．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，使表笔与待测电阻接触良好 ‎（2）如图所示是学生实验用的多用电表刻度盘，当选用量程为25 V的电压挡测量电压时，表针指于图示位置，则所测电压为______ V；若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针也指于同一位置，则所测电阻的阻值为________ Ω；‎ 四、解答题 ‎18.真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0 ， 在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点．重力加速度大小为g．‎ ‎（1）油滴运动到B点时的速度；‎ ‎（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍．‎ ‎19.如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B间距离为2d，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P，其质量为m、电荷量为＋q(可视为点电荷，不影响电场分布)。现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k ‎，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）C、O间的电势差；‎ ‎（2）O点的场强大小与方向。‎ ‎20.如图所示，电源电动势E=12V。内阻r=3Ω，电阻R1 =3Ω,R2 =6Ω。间距d=0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g=10m/s2。‎ 求：（1）电源的最大输出功率；‎ ‎（2）滑动变阻器Rx消耗的最大电功率；‎ ‎（3）若电源的输出功率最大时，带正电的小球恰能做匀速圆周运动，则小球做匀速圆周运动的半径为多大。‎ ‎21.如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为中心、边长为2L的正方形区域，其边界ab与x轴平行，正方形区域与x轴的交点分别为M、N．在该正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0‎ 沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点以与x轴夹角为30°的方向进入正方形区域，并恰好从d点射出．‎ ‎（1）求匀强电场E的大小；‎ ‎（2）求匀强磁场B的大小；‎ ‎（3）若当电子到达M点时，在正方形区域换加如图乙所示周期性变化的磁场（以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子运动一段时间后从N点飞出，求正方形磁场区域磁感应强度B0大小的表达式、磁场变化周期T与B0的关系式．‎ ‎参考答案 ‎1.B 2.A 3.C 4.A 5.B 6.C 7.C 8.D 9.D 10.A 11.BD 12.AD 13.BC 14.BC 15.CD ‎16. （1）A1表换成A2表 (2) ① 如图 ‎ ②E=U+r ‎ ‎17. B 18.0V 600Ω ‎18. 解：‎ ‎（1）设油滴质量为m，带电荷量为q，增大后的电场强度为E2，根据题中条件可以判断电场力与重力方向相反；‎ 对于匀速运动阶段，有qE1=mg…①‎ 对于场强突然增大后的第一段t1时间，由牛顿第二定律得：qE2﹣mg=ma1…②‎ 对于场强第二段t1时间，由牛顿第二定律得：qE2+mg=ma2 …③‎ 由运动学公式，可得油滴在电场反向时的速度为：v=v0+a1t1‎ 油滴在B的速度为：vB=v﹣a2t1‎ 联立①至⑤式，可得：vB=v0﹣2gt1；‎ ‎（2）设无电场时竖直上抛的最大高度为h，由运动学公式，有：v02=2gh…⑥‎ 根据位移时间关系可得：v0t1+ …⑦‎ v1t1﹣ …⑧‎ 油滴运动有两种情况：‎ 情况一：‎ 位移之和x1+x2= ⑨‎ 联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑨可得：‎ E2=E1+ ‎ 由题意得E2＞E1，即满足条件 ，即当 或 才是可能的；‎ 情况二：‎ 位移之和x1+x2=﹣ ⑩‎ 联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑩可得：‎ E2=E1+ ‎ 由题意得E2＞E1，即满足条件 ，即 ，另一解为负，不合题意，舍去．‎ 答：增大后的电场强度的大小为E1+ ，t1和v0应满足的条件为 或 ；或E1+ ；相应的t1和v0应满足的条件为 ．‎ ‎19. 解：‎ ‎（1）小球p由C点运用到O点时，由动能定理可得， ．‎ 解得．‎ ‎（2）小球p经过O点的受力分析图如图所示．由库仑定律得 电场力．‎ O点的场强，方向竖直向下．‎ ‎20.‎ 解：（1）当外电阻时，电源输出功率最大 ‎（2）当 ‎ ‎（3）当电源输出功率最大时， 由 得 由得：R＝0.2m ‎21.‎ 解：（1）电子飞出电场的方向与x轴成30°‎ 根据几何关系 ‎ 竖直分速度 ‎ 水平位移 ‎ 解得： ‎ ‎（2）设电子进入磁场的速度为v，则 ‎ 由几何关系得 ‎ 根据牛顿第二定律得 ‎ 解得： ‎ ‎（3）若电子从N点飞出，在磁场中的运动如图所示 又根据边角关系可得 nR=2L（n=1，2，3…）‎ ‎ （n=1、2、3…）‎ 整理得 （n=1、2、3…）‎