四川省成都邛崃市高埂中学2020-2021学年高二下学期开学考试物理试题 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 四川省成都邛崃市高埂中学2020-2021学年高二下学期开学考试物理试题 Word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 551.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-13 00:03:21 | ||
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文档简介
四川省成都邛崃市高埂中学2020-2021学年高二下学期开学考试物理试题
考试时间共90分钟，满分100分
一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．关于电、磁场的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线和电场线都是真实存在的
B．在同一电场中，不同的两条电场线可以相交
C．电场方向规定为电场中负检验电荷所受电场力的方向
D．磁场方向规定为磁场中小磁针N极所受磁场力的方向
2. 如图所示,三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是( )
A. 一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的大
B. 一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小
C. 将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功
D. 将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多
3．如图所示是质谱仪的一部分，离子a、b以相同的速度从孔S沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最终打到照相底片上．已知离子a、b的质量和电量分别为ma、mb和qa、qb，它们在磁场中运动时间分别为ta、tb，则下列说法正确的是（ ）
A．ta＝tb B．ta＞tb C．ma＞mb D．qa＜qb
4．边长为h的正方形金属导线框，从如图所示位置由静止开始下落通过一匀强磁场区域磁场方向水平且垂直于线框平面磁场区高度为H，上、下边界如图中虚线所示，H>h从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中（ ）
A．线框中总有感应电流存在
B．线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针
C．线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针
D．线框受到磁场力的方向有时向上，有时向下
5．一种能自动测定油箱内油面高度的装置如图所示，装置中金属杠杆的一端接浮球，另一端触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时油箱内油面上升，下列分析正确的有（ ）
A．触点P向上滑动
B．电路中的电流变小
C．两端电压增大
D．整个电路消耗的功率减小
6．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关闭合后，下列说法中正确的是（ ）
A．L1中的电流为L2中的电流的2倍
B．L2的电阻为6 Ω
C．L2消耗的电功率为0.375 W
D．L1消耗的电功率为0.75 W
7．如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点沿半径方向以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并由B点射出，且∠AOB=，则该粒子在磁场中运动的时间为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面（足够长）置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B。质量为 m、电荷量为q的带电滑块由静止释放，下滑 x 距离后飞离斜面。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）
A．滑块带负电
B．滑块在斜面上做匀加速直线运动
C．滑块离开斜面瞬间的速率为
D．滑块克服摩擦力做的功为 μmgx cos θ
二、多项选择题：（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
9．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（ ）
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．法拉第在实验中发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律
D．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
10．两个完全相同的金属小球（可视为点电荷），带电量分别为+ Q和+5Q，相距为 r，则下列说法中正确的是（ ）
A．在它们连线的中点上，电场强度的大小为
B．在它们连线的中点上，电场强度的大小为
C．若两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力为原来的1.8倍
D．若两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力为原来的0.8倍
11．如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑．如果只逐渐增大M1M2之间的电势差，则（ ）
在荧屏上的亮斑向上移动
在荧屏上的亮斑向下移动
偏转电场的电场强度减小
偏转电场对电子做的功增大
12．近年来，厦门筼筜湖的污水治理取得显著成效。研究人员在研究污水排放的过程中，常用到一种如图甲所示的电磁流量计，其原理可以简化为如图乙所示的模型：液体内含有大量正、负离子，从圆柱体容器右侧流入，左侧流出，圆柱体底面直径大小为d，磁场垂直纸面向内，磁感应强度大小为B。稳定后M、N两点电势差为U，流量值Q等于单位时间通过横截面液体的体积，则（ ）
稳定后M点电势低于N点电势
稳定后M点电势高于N点电势
液体流量
液体流量
13．如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为1.0 ×10-4kg，带电量为4.0 ×10-4C的正电荷，小球在棒上可以滑动，将此棒竖直放置在匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度E=10N/C，方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度 B=0.5T，方向为垂直于纸面向里，小球与棒间的动摩擦因数为μ= 0.2，设小球在运动过程中所带电荷量保持不变，g取10m/s2（ ）
A．小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度为2m/s2
B．小球由静止沿棒竖直下落最大速度10m/s
C．若磁场的方向反向，其余条件不变，小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度为5m/s2
D．若磁场的方向反向，其余条件不变，小球由静止沿棒竖直下落的最大速度为45m/s
三、实验探究题：（每空2分，共计14分）
14．如图所示，是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。
（1）将实物电路中所缺的导线补充完整______。
（2）线圈L1插入线圈L2后，在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转。（选填“向左”“向右”或“不”）
15．某实验小组利用如图1所示电路测定一节干电池的电动势和内阻，备有下列器材：
①待测干电池一节；
②电压表V，量程（0~1.5V）；
③电流表，量程（0~1）；
④电流表，量程（0~0.6A）；
⑤滑动变阻器，最大阻值为50Ω；
⑥滑动变阻器，最大阻值为1000Ω；
⑦开关一个，导线若干。
(1)根据实验电路图，结合相关仪器参数，电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________。（均填写器材前面的序号）
(2)小组由实验数据作出的U-I图像如图2所示，由图像可求得电源电动势为___________V，内阻为___________Ω。（均保留三位有效数字）
(3)本实验的误差来源是___________。
四、计算题（共42分，16题8分，17题8分，18题12分，19题14分）
16．如图所示，电源电动势、内阻，标有“”的灯泡L恰能正常发光，电动机线圈电阻，求：
(1)通过电动机的电流；
(2)电动机的输出功率。
17．如图所示，固定在水平面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动。此时，adeb构成一个边长为L=1m的正方形。棒的电阻为r=2Ω，质量为1kg，其余部分电阻不计。开始时磁感应强度为B0=0.2T。
(1)若金属棒以恒定速度v=2m/s向右运动，需加的垂直于棒的水平拉力多大？
(2)若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k=2T，同时金属棒保持静止。求棒中的感应电流大小？并说明方向。
18．如图所示，甲带电体固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为+q、质量为m的带电体乙，从P点由静止释放，经L运动到Q点时达到最大速度v。已知乙与水平面的动摩擦因数为，静电力常量为k，重力加速度为g。求：（1）Q处电场强度的大小；
（2）物块乙从P运动到Q的过程中电场力所做的功；
（3）PQ之间的电势差是多大。
19．如图在直角坐标系平面的第二象限有平行于轴向下的匀强电场，在轴右侧区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B随时间t变化的关系如图所示， t = 0时刻，有一比荷=1.0×104 C/kg带正电的粒子（不计重力），从坐标原点O沿轴正向以初速度=2×103 m/s进入磁场．开始时刻，磁场方向垂直纸面向内，粒子最后到达坐标为 (-2,0)的P点，求：
（1）粒子到达轴时离O点的距离s； （2）匀强电场的电场强度E．
参 考 答 案
一、单选题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
A
B
C
D
A
C
二、多选题
题号
9
10
11
12
13
答案
AB
BC
AD
BD
AD
14、 向左
15、 ④ ⑤ 1.45 2.00 电压表的分流作用
16、【答案】(1)1.5A；(2)
解：(1)灯泡L恰能正常发光，灯泡中的电流为
由于电动机与灯泡串联，电流相等，故通过电动机的电流为1.5A。
(2)设电动机两端的电压为UM，由闭合电路欧姆定律可得
代入数据可解得UM=3V，故电动机消耗的电功率
电动机的热功率
故电动机的输出功率为
17．【答案】(1)0.04N；(2)1A，方向为b→a
解：(1)对金属棒，产生的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律得
对金属棒，受力分析有
解得
(2)根据法拉第电磁感应定律得
根据闭合电路的欧姆定律得
根据楞次定律得感应电流的方向为b→a。
18、【答案】（1）；（2）；（3）
解：（1）速度最大时
得
（2）P到Q过程，应用动能定理得
得
（3）电场力做功
W=qU
得
19．【答案】（1）1.6m（2）
解：(1)粒子进入磁场后在磁场中作圆周运动，设轨道的半径为，周期为，由洛仑兹力提供向心力得：
解得：
在磁场变化的第一段时间内， 粒子运动的周期数为：
运动轨迹对应的圆心角为
在第二个时间段内运动的周期数为：
所对应的运动轨迹圆心角为
第三个时间段内运动的周期数为：
对应的圆心角为
粒子运动轨迹如图，粒子恰好在第三段时间末通过轴
由图知粒子到达轴时离点距离：
(2)粒子进入电场做类平抛运动，则有：
带入数据得：
考试时间共90分钟，满分100分
一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．关于电、磁场的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线和电场线都是真实存在的
B．在同一电场中，不同的两条电场线可以相交
C．电场方向规定为电场中负检验电荷所受电场力的方向
D．磁场方向规定为磁场中小磁针N极所受磁场力的方向
2. 如图所示,三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是( )
A. 一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的大
B. 一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小
C. 将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功
D. 将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多
3．如图所示是质谱仪的一部分，离子a、b以相同的速度从孔S沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最终打到照相底片上．已知离子a、b的质量和电量分别为ma、mb和qa、qb，它们在磁场中运动时间分别为ta、tb，则下列说法正确的是（ ）
A．ta＝tb B．ta＞tb C．ma＞mb D．qa＜qb
4．边长为h的正方形金属导线框，从如图所示位置由静止开始下落通过一匀强磁场区域磁场方向水平且垂直于线框平面磁场区高度为H，上、下边界如图中虚线所示，H>h从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中（ ）
A．线框中总有感应电流存在
B．线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针
C．线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针
D．线框受到磁场力的方向有时向上，有时向下
5．一种能自动测定油箱内油面高度的装置如图所示，装置中金属杠杆的一端接浮球，另一端触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时油箱内油面上升，下列分析正确的有（ ）
A．触点P向上滑动
B．电路中的电流变小
C．两端电压增大
D．整个电路消耗的功率减小
6．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关闭合后，下列说法中正确的是（ ）
A．L1中的电流为L2中的电流的2倍
B．L2的电阻为6 Ω
C．L2消耗的电功率为0.375 W
D．L1消耗的电功率为0.75 W
7．如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点沿半径方向以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并由B点射出，且∠AOB=，则该粒子在磁场中运动的时间为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面（足够长）置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B。质量为 m、电荷量为q的带电滑块由静止释放，下滑 x 距离后飞离斜面。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）
A．滑块带负电
B．滑块在斜面上做匀加速直线运动
C．滑块离开斜面瞬间的速率为
D．滑块克服摩擦力做的功为 μmgx cos θ
二、多项选择题：（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
9．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（ ）
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．法拉第在实验中发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律
D．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
10．两个完全相同的金属小球（可视为点电荷），带电量分别为+ Q和+5Q，相距为 r，则下列说法中正确的是（ ）
A．在它们连线的中点上，电场强度的大小为
B．在它们连线的中点上，电场强度的大小为
C．若两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力为原来的1.8倍
D．若两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力为原来的0.8倍
11．如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑．如果只逐渐增大M1M2之间的电势差，则（ ）
在荧屏上的亮斑向上移动
在荧屏上的亮斑向下移动
偏转电场的电场强度减小
偏转电场对电子做的功增大
12．近年来，厦门筼筜湖的污水治理取得显著成效。研究人员在研究污水排放的过程中，常用到一种如图甲所示的电磁流量计，其原理可以简化为如图乙所示的模型：液体内含有大量正、负离子，从圆柱体容器右侧流入，左侧流出，圆柱体底面直径大小为d，磁场垂直纸面向内，磁感应强度大小为B。稳定后M、N两点电势差为U，流量值Q等于单位时间通过横截面液体的体积，则（ ）
稳定后M点电势低于N点电势
稳定后M点电势高于N点电势
液体流量
液体流量
13．如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为1.0 ×10-4kg，带电量为4.0 ×10-4C的正电荷，小球在棒上可以滑动，将此棒竖直放置在匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度E=10N/C，方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度 B=0.5T，方向为垂直于纸面向里，小球与棒间的动摩擦因数为μ= 0.2，设小球在运动过程中所带电荷量保持不变，g取10m/s2（ ）
A．小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度为2m/s2
B．小球由静止沿棒竖直下落最大速度10m/s
C．若磁场的方向反向，其余条件不变，小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度为5m/s2
D．若磁场的方向反向，其余条件不变，小球由静止沿棒竖直下落的最大速度为45m/s
三、实验探究题：（每空2分，共计14分）
14．如图所示，是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。
（1）将实物电路中所缺的导线补充完整______。
（2）线圈L1插入线圈L2后，在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转。（选填“向左”“向右”或“不”）
15．某实验小组利用如图1所示电路测定一节干电池的电动势和内阻，备有下列器材：
①待测干电池一节；
②电压表V，量程（0~1.5V）；
③电流表，量程（0~1）；
④电流表，量程（0~0.6A）；
⑤滑动变阻器，最大阻值为50Ω；
⑥滑动变阻器，最大阻值为1000Ω；
⑦开关一个，导线若干。
(1)根据实验电路图，结合相关仪器参数，电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________。（均填写器材前面的序号）
(2)小组由实验数据作出的U-I图像如图2所示，由图像可求得电源电动势为___________V，内阻为___________Ω。（均保留三位有效数字）
(3)本实验的误差来源是___________。
四、计算题（共42分，16题8分，17题8分，18题12分，19题14分）
16．如图所示，电源电动势、内阻，标有“”的灯泡L恰能正常发光，电动机线圈电阻，求：
(1)通过电动机的电流；
(2)电动机的输出功率。
17．如图所示，固定在水平面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动。此时，adeb构成一个边长为L=1m的正方形。棒的电阻为r=2Ω，质量为1kg，其余部分电阻不计。开始时磁感应强度为B0=0.2T。
(1)若金属棒以恒定速度v=2m/s向右运动，需加的垂直于棒的水平拉力多大？
(2)若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k=2T，同时金属棒保持静止。求棒中的感应电流大小？并说明方向。
18．如图所示，甲带电体固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为+q、质量为m的带电体乙，从P点由静止释放，经L运动到Q点时达到最大速度v。已知乙与水平面的动摩擦因数为，静电力常量为k，重力加速度为g。求：（1）Q处电场强度的大小；
（2）物块乙从P运动到Q的过程中电场力所做的功；
（3）PQ之间的电势差是多大。
19．如图在直角坐标系平面的第二象限有平行于轴向下的匀强电场，在轴右侧区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B随时间t变化的关系如图所示， t = 0时刻，有一比荷=1.0×104 C/kg带正电的粒子（不计重力），从坐标原点O沿轴正向以初速度=2×103 m/s进入磁场．开始时刻，磁场方向垂直纸面向内，粒子最后到达坐标为 (-2,0)的P点，求：
（1）粒子到达轴时离O点的距离s； （2）匀强电场的电场强度E．
参 考 答 案
一、单选题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
A
B
C
D
A
C
二、多选题
题号
9
10
11
12
13
答案
AB
BC
AD
BD
AD
14、 向左
15、 ④ ⑤ 1.45 2.00 电压表的分流作用
16、【答案】(1)1.5A；(2)
解：(1)灯泡L恰能正常发光，灯泡中的电流为
由于电动机与灯泡串联，电流相等，故通过电动机的电流为1.5A。
(2)设电动机两端的电压为UM，由闭合电路欧姆定律可得
代入数据可解得UM=3V，故电动机消耗的电功率
电动机的热功率
故电动机的输出功率为
17．【答案】(1)0.04N；(2)1A，方向为b→a
解：(1)对金属棒，产生的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律得
对金属棒，受力分析有
解得
(2)根据法拉第电磁感应定律得
根据闭合电路的欧姆定律得
根据楞次定律得感应电流的方向为b→a。
18、【答案】（1）；（2）；（3）
解：（1）速度最大时
得
（2）P到Q过程，应用动能定理得
得
（3）电场力做功
W=qU
得
19．【答案】（1）1.6m（2）
解：(1)粒子进入磁场后在磁场中作圆周运动，设轨道的半径为，周期为，由洛仑兹力提供向心力得：
解得：
在磁场变化的第一段时间内， 粒子运动的周期数为：
运动轨迹对应的圆心角为
在第二个时间段内运动的周期数为：
所对应的运动轨迹圆心角为
第三个时间段内运动的周期数为：
对应的圆心角为
粒子运动轨迹如图，粒子恰好在第三段时间末通过轴
由图知粒子到达轴时离点距离：
(2)粒子进入电场做类平抛运动，则有：
带入数据得：
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