光明中学2020-2021学年度第二学期高二期初考试
高二年级物理科试卷
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分,每小题的四个选项中只有一个符合题意。答案填写在下列表格中,使用答题卡学校的学生将答案涂在答题卡上)
1.下列物理量属于矢量的是( )
A. 电势 B. 电容 C. 电场强度 D. 电流
2.如图4所示,在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里.一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板,若不计重力,下列四个物理量中哪一个改变时,粒子运动轨迹不会改变
A.粒子所带的电荷量 B.粒子速度的大小
C. 电场强度 D.磁感应强度
3.如图所示,小磁针正上方的直导线与小磁针平行,当导线中有电流时,小磁针会发生偏转。首先观 察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是D
A.物理学家伽利略,小磁针的N极垂直转向纸内
B.天文学家开普勒,小磁针的S极垂直转向纸内
C.大物理学家牛顿,但小磁针静止不动
D.物理学家奥斯特, 小磁针的N极垂直转向纸内
4.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图3所示. 这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙. 下列说法正确的是
A. 离子回旋周期逐渐增大
B. 离子回旋周期逐渐减小
C. 离子从磁场中获得能量
D. 离子从电场中获得能量
5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)
6.如图所示,A、B为两个等量同种点电荷,a、O、b在点电荷A、B的连线上,c、O、d在连线的中垂线上Oa=Ob=Oc=Od,则
A.a、b两点的场强相同,电势也相同
B.c、d两点的场强不相同,电势不相同
C.O点是A、B连线上电势最低的点,也是A、B连线上场强最小的点
D.O点是中垂线cd上电势最高的点,也是中垂线上场强最大的点
7.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L标有“6V 、12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.5Ω.若灯泡恰能正常发光且电动机转动,以下说法中正确的是
A.电动机的输入功率是12W
B.电动机的输出功率是12W
C.电动机的热功率是12W
D.整个电路的耗电功率是22W
8.如图所示,平行金属导轨ab和cd与水平面成θ角,间距为L,导轨与固定电阻R1和R2相连,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒MN,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒以速度v沿导轨匀速下滑,忽略感应电流之间的相互作用.则
A.导体棒两端电压为
B.电阻R1消耗的热功率为
C.时间t内通过导体棒的电荷量为
D.导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向的夹角等于θ
二、多项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题有两个或两个以上的选项正确,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
9.有三个质量相等、分别带有正电与负电及不带电的微粒,从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入,分别落到极板A、B、C处,如图所示.则下列说法正确的有
A.粒子A带负电,B不带电,C带正电
B.三个粒子在电场中运动的时间不相等
C.三个粒子在电场中运动的加速度aA
D.三个粒子到达极板时的动能EA>EB>EC
10.磁流体发电是一项新兴技术,它可以把气体的内能直接转化为电能,下图是它的示意图.平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场,磁感应强度为B,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)垂直于磁场B的方向喷入磁场,每个离子的速度为v,电荷量大小为q,A、B两板间距为d,稳定时下列说法中正确的是
A.图中A板是电源的正极
B.图中B板是电源的正极
C.电源的电动势为Bvd
D.电源的电动势为Bvq
11.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹是图中虚线,由M运动到N,以下说法正确的是
粒子是正电荷
B.粒子在M点的加速度小于N点的加速度
C.粒子在M点的电势能小于N点的电势能
D.粒子在M点的动能小于N点的动能
12. 如图8所示的电路,电源内阻不可忽略,电表为理想电表.当滑动变阻器的滑片向下滑动时
A.电流表的示数减小
B.电流表的示数增大
C.电压表的示数减小
D.电压表的示数增大
13.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一处于纸面内的正方形导体框abcd,导线框由均匀的电阻丝围成.现将导体框分别向右以速度v和向左以速度3v匀速拉出磁场,则在这两个过程中
A.导体框中的感应电流方向相反
B.导体框克服安培力做的功相同
C.导体框ad边两端电压相同
D.通过导线截面的电量相同
14.如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是
A.FN先小于mg后大于mg B.FN先大于mg后小于mg
C.运动趋势向左 D.运动趋势向右
15.在同一光滑斜面上放同一导体棒,右图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上:两次导体棒A分别通有电流I1和I2,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ,则:
A.I1 :I2=cosθ ?1
B.I1 :I2=1:1
C.导体棒A所受安培力大小之比F1?:F2=sinθ?:cosθ
D.斜面对导体棒A的弹力大小之比N1?:N2=cos2θ :1
三、实验题(共计18分。其中16题为12分,17题为6分,每空均2分)
16.(12分)某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:
A.电池组(3 V,内阻约1 Ω) B.电流表A1(0~3 A,内阻0.012 5 Ω)
C.电流表A2(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω) D.电压表V1(0~3 V,内阻4 kΩ)
E.电压表V2(0~15 V,内阻15 kΩ F.滑动变阻器R1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)
G.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A) H.开关、导线若干
(1)上述器材中,电流表应选_________,电压表应选_________,滑动变阻器应选________(填写器材前的字母)。电路应选_________(填甲图或乙图)。
(2)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,则读为_ ___ mm.
(3)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式=__ ___.
17. (6分)为了测量一节旧干电池的电动势和内电阻,实验室准备了下列器材供选用:
A.待测干电池一节
B.直流电流表(量程0 ~ 0.6 ~ 3 A,0.6 A档内阻约为0.1Ω,3 A档内阻约为0.02Ω)
C.直流电压表(量程0 ~ 3 ~ 15 V,3 V内阻约为5 kΩ,15 V档内阻约为25 kΩ)
D.滑动变阻器(阻值范围为0 ~ 15Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围为0 ~ 1000Ω)
F.开关,导线若干
(1)为了尽可能减少误差,其中滑动变阻器选 (填代号).
(2)根据实验记录,画出的U—I图线如图所示,
从中可求出待测干电池的电动势为 V,内电阻为 Ω.
计算题(共计30分。其中18为12分,19题为18分)
18.(12分)如图所示,有一对平行金属板,两板相距为0.05m.电压为10V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0=0.1T,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里.图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为方向垂直于纸面向里.一质量为m=10-26kg带正电的微粒沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出.已知速度的偏转角 600,不计微粒重力.求:
(1)微粒速度v的大小;
(2)微粒的电量q;
(3)微粒在圆形磁场区域中运动时间t.
19.(18分)如图所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4 m,导轨左端接有阻值R=1 Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域oabc内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小B=0.5 T,ac连线与导轨垂直,长度也为L。若使棒在导轨上始终以速度v=2m/s做直线运动,以o为原点、ob为x轴建立一维坐标系ox。求:
(1)棒进入磁场区域时,回路中感应电流的最大值Im;
(2)棒运动至x=0.1m位置时,受到的安培力F安;
(3)棒通过磁场区域时电流i与位置坐标x的关系式。
高 二 年级 物理 科答案
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分,每小题的四个选项中只有一个符合题意。答案填写在下列表格中,使用答题卡学校的学生将答案涂在答题卡上)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A D D D C A C
二、多项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题有两个或两个以上的选项正确,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案 BC BC ABD BC CD BD AD
三、实验题(16题12分,17题6分,共18分)。
16、(每空2分,计12分)
(1)电流表选C,电压表选D,滑动变阻器应F(填写器材前的字母)。
电电路应选_乙图_,(填甲图或乙图)。
(2)0.900m m; (3) =
17、(每空2分,共6分)
(1) D ;
(2)测干电池的电动势为 1.35 V,内电阻为 0.5 Ω
18、(12分)
解:(1)B0qv=qU/d-----------------(2分)
可解得: V=2000m/s…….………..(2分)
(2)偏转角600则轨迹对应的圆心角600,轨迹半径……(1分)
…………….…….…...(1分)
…….…….…...(1分)
----------(1分)
(3)………………………(2分) ……(2分)
19、(18分)解 (1)(6分)棒在ac 位置时感应电动势最大: Em=BLv ①(2分)
感应电流最大: Im= ②(2分)
代入数值,求得 Im=0.4A(2分)
(2)(6分)棒运动至x=0.1m位置时,有效长度L=2x ③(1分)
此时感应电动势: E=BLv ④(1分)
感应电流:I= ⑤(1分)
受到的安培力:F安=BIL ⑥(1分)
代入得F安==0.02 N,方向向左 ⑦(2分)
(3)(6分)棒运动至oac区域,即x≤0.2m时,有效长度L′=2x ⑧(1分)
棒运动至acb区域,即0.2m≤x≤0.4m时,有效长度L′=2(0.4-x) ⑨(1分)
感应电动势:E′=BL′v ⑩(1分)
感应电流:i= ?(1分)
综合⑧至?式,得 (2分)