2021鹰潭高二上学期期末物理试题含答案

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鹰潭市2020—2021学年度上学期期末质量检测高 二 物 理 试 题本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟注意事项：1．第Ⅰ卷的答案填在答题卷方框里，第Ⅱ卷的答案或解答过程写在答题卷指定处，写在试题卷上的无效．2．答题前，务必将自己的“学校”、“姓名”、“班级”和“考号”写在答题卷上． 第Ⅰ卷(选择题，48分)一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，1---8单项选择题，9—12多选择题，全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分）1． 关于电场和磁场，下列说法中正确的是(　　)A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度一定为零B．电场中某一点的电场强度E与放在该点的试探电荷受到的电场力F成正比，与试探电荷的电量q成反比C．磁场中某点的磁感应强度方向与放在该点的电流元受到的磁场力的方向相同D．磁场中某一点的磁感应强度用放在该点的一段电流元受到的磁场力与电流元的比值表示2．如图所示，虚线为某电场中的三条电场线1、2、3，实线表示一带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法中正确的是(　　)A．粒子在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小B．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能C．粒子在a点的速度大小大于在b点的速度大小D．a点的电势高于b点的电势3． 如图所示，A、B分别为电源E和电阻R的U－I图线，虚线C是过图线A、B交点的曲线B的切线．现将电源E与电阻R及开关、导线组成闭合电路，由图象可知(　　)A．R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1 ΩB．此时电阻的热功率为4 WC．电源的效率为50%D．电源的电动势为3 V，内阻为1Ω4．如图所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h。质量均为m、带电量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于(　　)A．eq \f(s,2) eq \r(\f(2qE,mh)) B． eq \f(s,4) eq \r(\f(2qE,mh))C． eq \f(s,2) eq \r(\f(qE,mh)) D．eq \f(s,4) eq \r(\f(qE,mh))5． 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1．若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为(　　) A．eq \r(3)∶1　 B．eq \r(3)∶2C．1∶1 D．1∶26．如图所示，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab 边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界OO′ 平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列图像 不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律是(　　)7．如图所示，电源电动势E＝9 V，内电阻r＝4.5 Ω，变阻器R1的最大电阻Rm＝5．0 Ω，R2＝1.5 Ω，R3＝R4＝1 000 Ω，平行板电容器C的两金属板水平放置，若电容大小为C=5μF,上下极板间的距离d=0.3m．在开关S拨到 a后，R1接入电路的阻值为3 Ω时，在平行板电容器中间引入一带电微粒恰能静止（取g=10m/s2）．那么下列说法正确的是(　　)A．引入的微粒带负电，比荷为0．1C/KgB．当R1的阻值增大时，R3中有电流通过，方向为d→cC．当开关拨到b后，微粒将以a=5m/s2竖直向下匀加速运动D．当开关拨到b后，通过R4的电量为2.25×10-5C8．如图甲所示，A板电势为0，A板中间有一小孔，B板的电势变化情况如图乙所示，一质量为m、电荷量为q的带负电粒子，在t＝eq \f(T,4)时刻以初速度为0从A板上的小孔处进入两极板间，仅在电场力作用下开始运动，恰好到达B板．则(　　)A．A、B两板间的距离为eq \r(\f(qU0T2,8m))B．粒子在两板间的最大速度为eq \r(\f(qU0,m))C．粒子在两板间做匀加速直线运动D．若粒子在t＝eq \f(T,8)时刻进入两极板间，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最终打在B板上9．光滑平行导轨水平放置，导轨左端与恒流源（输出电流不变）相连，右端与半径为L＝20 cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝0．5 T，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin 53°＝0．8，g＝10 m/s2，则(　　)A．恒流源提供的电流在导体棒ab中的方向为a→bB．恒流源提供的电流为I＝3 AC．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝0.8 ND．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 J10．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，运动轨迹如图所示，其中∠AOa=90° QUOTE ，∠AOb=120°, ∠AOc=150°。若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法正确的是(　　)A．三个粒子都带负电荷 B．b粒子的速率是a粒子速率的倍C．a粒子在磁场中运动时间最长 D．三个粒子在磁场中运动的时间之比为3:4:511．等离子体气流由左方以速度v0连续射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1,P2相连接,线圈A与直导线cd连接．线圈A内有如图(乙)所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图(甲)所示,则下列叙述正确的是(　　)A．0～1 s内ab,cd导线互相吸引 B．1～2 s内ab,cd导线互相排斥C．2～3 s内ab,cd导线互相吸引 D．3～4 s内ab,cd导线互相排斥12．如图所示，相距L的两平行光滑金属导轨MN、PQ间接有两定值电阻R1和R2，它们的阻值均为R。导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一根质量为m、电阻也为R的金属棒，在恒力F的作用下由静止开始运动，运动距离x时恰好达到稳定速度v。在运动过程中，金属棒与导轨始终接触良好，则在金属棒由静止开始运动到速度达到稳定的过程中(　　)A．金属棒上产生的焦耳热为B．电阻R1上产生的焦耳热为C．通过金属棒的电荷量为eq \f(BLx,3R) D．通过电阻R1的电荷量为eq \f(BLx,3R)第II卷（非选择题，52分）二、实验题（13题6分，每空2分，14题10分，第（1）题每空2分，第（2）（3）题每题3分，共计16分）13．（6分，每空2分）某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路总电阻的阻值R，用电压传感器测得路端电压U，并在计算机上显示出如图乙所示的 QUOTE  QUOTE 关系图线a。（1）由图线a可知电池a的电动势Ea=_____________V，内阻ra=___________Ω． （2）用此装置测得的电动势__________(填“大于”“小于”或“等于”)电动势的真实值． 14．（10分，第（1）题每空2分，第（2）（3）题每题3分）某同学想设计一个测量金属棒(阻值约10Ω)电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：A．电流表A1 (内阻Rg=100Ω、满偏电流Ig=3mA) B．电流表A2内阻约为0．4Ω、量程为0．6A) C．定值电阻R0=900Ω D．滑动变阻器R(5Ω、2A) E．干电池组(6V、0．05Ω) F．一个开关和导线若干G．螺旋测微器，游标卡尺（1）如图1所示，用螺旋测微器测金属棒直径为__________ mm；如图2所示，用20分度游标卡尺测金属棒长度为___________cm．（2）请根据提供的器材，设计一个实验电路，画在答题卡方框内，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。（3）若实验测得电流表A1示数为I1，电流表A2示数为I2，则金属棒电阻的表达式为RX= _________________（用I1、I2、R0、Rg表示）计算题（共36分）15．（6分） 如图所示为欧姆表的原理示意图。其中，电流表的满偏电流lg=300μA，内阻Rg=100Ω，调零电阻最大值R=50KΩ，串联的定值电阻R0=50Ω，电源电动势E=1.5V，内阻r=2Ω。当欧姆表调好后，用它来测量某一待测电阻Rx，发现电流是满偏电流的，则待测电阻Rx是多少？16．（8分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔．质量为m、电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)．求：（1）极板间电场强度大小及电容器所带电荷量；（2）小球从释放到到达下极板处所用的时间。 17．（10分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，导体棒a与b的质量均为m，电阻值分别为Ra＝R，Rb＝2R。b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g．（1）求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；（2）求最终稳定时两棒的速度大小；（3）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，求b棒上产生的内能．18．（12分）如图所示的平行板之间存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1＝0．20 T，方向垂直纸面向里，电场强度E1＝1．0×105 V/m，PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘的xOy坐标系的第一象限内有一边界线AO，与y轴正方向间的夹角为45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2＝0．25 T，边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度E2＝5．0×105 V/m，在x轴上固定一水平的荧光屏。一束电荷量q＝8．0×10－19 C、质量m＝8．0×10－26 kg的带正电粒子从P点射入平行板间（不计重力），沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为(0，0．4 m)的Q点垂直y轴射入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置C（C点未在图中标出）。（1）求粒子在平行板间运动的速度大小；（2）求粒子打到荧光屏上的位置C的横坐标；（3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度的大小，使粒子都不能打到x轴上，磁感应强度的大小B2′应满足什么条件？鹰潭市2020—2021学年度上学期期末质量检测高二物理参考答案 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，1—8为单项选择题，9—12为多项选择题）1．A 2．B 3．D 4．C 5．D 6．A 7．D 8．B 9．AB 10．BC 11．AD 12．AD二．填空题（共16分）13．（6分，每空2分）（1）2.0　0.5　 （2）．小于 14．（10分，第（1）题每空2分，第（2）（3）题每题3分）（1） 6.126mm； 10.230cm； （2）（3） QUOTE 三．计算题（共36分）15．(6分) 解：欧姆表调零时，根据闭合电路欧姆定律可知， （1分）所以 （2分）当用它来测量待测电阻时，根据闭合电路欧姆定律可知， （1分）解得 （2分）（8分）解：（1）带电小球从静止释放到运动到下极板处的过程中，只有重力和电场力做功，由动能定理得： （1分）解得： （1分）两极板间的电压为 （1分）电容器的电量为 （1分）（2）带电小球在电容器上方做自由落体运动，下落时间为： 解得 （1分）到达小孔处的速度为 ， （1分）带电小球从小孔到下极板的时间为 ， （1分）总的运动时间为 （1分）17.（10分）解：（1）金属棒a 刚到进入磁场时速度为，由机械能守恒得：解得： （1分）此时金属棒a产生的电动势为：电路中的电流为： （1分）金属棒a受到的安培力为： （1分）方向水平向左 （1分）（2）金属棒a、b在安培力作用下运动，最终稳定是速度均为，由于两金属棒受到的安培力等大反向，则金属棒a、b组成的系统动量守恒，得： （2分）解得： （1分）（3）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，由功能关系得： （1分）解得： （1分）金属棒b上产生的热量为： （1分）18.（12分）(1)设粒子的速度大小为v，粒子沿中线PQ做直线运动，则qE1＝qvB1 （1分）解得v＝5.0×105 m/s. （1分）(2)粒子在磁场中运动时，根据qvB2＝meq \f(v2,r)可得 （1分）运动半径r＝0.2 m （1分）作出粒子的运动轨迹，交OA边界于N，如图甲所示，粒子垂直电场线进入电场，做类平抛运动．y＝OO1＝vt （1分）s＝eq \f(1,2)at2 （1分）a＝eq \f(E2q,m) （1分）解得s＝0.4 m （1分）粒子打到荧光屏上的位置C的横坐标为xC＝0.6 m. （1分）(3)如图乙所示，由几何关系可知，粒子不能打到x轴上时最大轨迹半径为r′＝eq \f(0.4 ,\r(2)＋1)m （1分）根据洛伦兹力提供向心力有qvB0＝meq \f(v2,r′) （1分）解得B0＝0.3 T 若粒子都不能打到x轴上，则磁感应强度大小B2′≥0.3 T. （1分）