河南省安阳市滑县2020-2021学年高二（上）期末物理试题

这是一份河南省安阳市滑县2020-2021学年高二（上）期末物理试题，共10页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡和试卷指定位置上。
2、考生作答时，请将正确的答案填写在答题卡上，在本试卷上答题无效。回答选择题时，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，1～6小题只有一个选项符合题意，7～10小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得3分选错或不选的得0分）
1. 两个相距L的点电荷的电场线分布图如图所示，由此可知（ ）
A. 左边负点电荷的电荷量可能大于右边正点电荷的电荷量
B. 两点电荷连线的中垂线上各点电势相等
C. 图中c点的电场强度大于d点
D. 以右边正点电荷为圆心的圆是等势线
【答案】C
2. 一交流发电机，产生的电动势随时间变化的情况如图所示。若发电机的转速增加到原来的1.2倍，其他条件不变，则产生的电动势瞬时值表达式为（ ）
A. e′=372sin120πt（V）B. e′=310sin120πt（V）
C. e′=372sin100πt（V）D. e′=310sin100πt（V）
【答案】A
3. 赤道上某建筑物的避雷针MN上方有雷雨时，避雷针MN附近的等差等势线分布图如图所示，已知避雷针尖端N带正电，下列说法正确的是（ ）
A. 一个正电荷沿等势线从P移动到Q的过程中，所受电场力为零
B. 若一个正电荷沿等势线从P移动到Q，则其电势能增大
C. 避雷针尖端N放电时，避雷针所受安培力方向向西
D. 若一个正电荷沿某一路径从P经过S等势线上一点移动到Q，则电场力先做正功后做负功
【答案】C
4. 如图所示，在一圆周的四个等分点A、B、C、D各放一电荷量大小均为q的点电荷，P为AB弧的中点，O为圆心，Q为C、D连线的中点，已知与点电荷q距离为r处的电势为，下列说法正确的是（ ）
A. O点的场强为零，电势为零
B. P点场强方向向右，电势不为零
C. 将一质子从P点移动到Q点，其电势能增加
D. 将一电子从P点移动到Q点，电场力做正功
【答案】A
5. 如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为100：1和1：100，已知电压表的示数为22V，电流表的示数为1A，则线路输送的电功率是（ ）
A. 220WB. 22kWC. 220kWD. 2200kW
【答案】C
6. 如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ，第二次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅲ、已知先后两次移动过程所用时间相等，位置Ⅲ与位置Ⅰ关于导线MN对称。设先后两次通过金属框的磁通量变化量的大小分别为和，金属框中先后两次产生的平均感应电动势分别为E1和E2，则（ ）
A. ＞，E1＜E2B. ＜，E1＞E2
C. ＜，E1＜E2D. ＞，E1＞E2
【答案】A
7. 关于传感器，下列说法正确的是（ ）
A. 干簧管是一种能够感知电场的传感器
B. 测温枪是一种把人体温度转换成电学量并通过显示屏显出温度的传感器
C. 话筒不属于传感器
D. 霍尔元件是一种可以把磁感应强度转换成电压的传感器
【答案】BD
8. 用如图所示的回旋加速器，加速电荷量为q、质量为m的带电粒子，下列说法正确的是（ ）
A. 回旋加速器a、b之间所接高频交流电的周期可能为
B. 图中回旋加速器加速的带电粒子可能是带负电的粒子
C. 回旋加速器加速后粒子的最大动能为
D. 回旋加速器D形盒的半径R、磁感应强度B不变，则加速电压U越高，粒子飞出D形盒的动能Ek越大
【答案】AC
9. 磁流体发电机如图所示，高温燃烧室中产生等离子体，经喷管提速后，以速度v进入矩形发电通道。发电通道有垂直于喷射速度方向（垂直纸面向里）、磁感应强度为B的匀强磁场。已知矩形发电通道的长为a，宽为b，高为d，等离子体的电阻率为ρ，发电机可视为纯电阻元件。若外电阻阻值为R，下列说法正确的是（ ）
A. 发电机的电动势为Bav
B. 发电机的内电阻为
C. 通过外电阻的电流为
D. 发电机的效率
【答案】BC
10. 如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω，导轨的端点M、N用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20m，导轨之间有垂直于桌面向下的磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场。一电阻不计、质量为m=0.1kg的金属杆PQ可在导轨上无摩擦滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直。在t=0时刻，金属杆紧靠在M、N端，在外力作用下杆以恒定的加速度a=0.2m/s2从静止开始向导轨的另一端滑动，则t=10.0s时（ ）
A. 回路中的感应电动势为0.16VB. 回路中的感应电流为0.04A
C. PQ所受的安培力0.64ND. 作用在金属杆上的外力为0.084N
【答案】A
二、实验题（本题共2小题，每小题8分，共16分）
11. 某同学利用如图甲所示电路测量电源电动势和内阻。图中定值电阻R0阻值已知，R1阻值等于电流表内阻，R2阻值等于电压表内阻。
(1)根据测量原理电路图将图乙中的实物用笔画线代替导线连接好（ ）。
(2)闭合开关前，要把滑动变阻器的滑动头P移动到______（选填“A”或“B”）端，电路中定值电阻R0的作用是______。
(3)根据实验数据，作出的电压表读数U随电流表读数I变化的U-I图像是一倾斜的直线，其U-I图像在纵轴的截距为U0，斜率的绝对值为k，由此可知电源电动势E=______，内阻r=______。
【答案】 (1). (2). B (3). 保护电源 (4). 2U0 (5). k-R0
12. 2020年，新冠肺炎蔓延全球，额温枪测量体温成为小区、商场常态。测温枪中常用的测温元器件是热敏电阻。
(1)物理兴趣小组连接了如图甲所示电路探究热敏电阻的特性，请你画出原理电路图（ ）。
(2)若由实验测得该热敏电阻两端的电压U与通过它的电流I的关系如图乙所示，可知该热敏电阻的阻值随温度的升高______（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“恒定不变”）。
(3)该小组设计了如图丙所示的电路验证额温枪测量温度的准确性，已知电源电动势E=1.5V，内阻忽略不计，R0=15Ω，热敏电阻的阻值与温度的关系如图丁所示。由此可知温度越高，电压表示数______（选填“越大”或“越小”）；闭合开关后，发现电压表示数为U=0.45V，则热敏电阻的温度为______℃（保留一位小数）。
【答案】 (1). (2). 逐渐减小 (3). 越大 (4). 40.0
三、计算题（本题共44分，作答时应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，用三条长度相同的轻绳悬挂的水平圆形线圈共有n匝，线圈由粗细均匀、单位长度质量为ρ的导线绕制而成，稳定时线圈平面水平，轻绳与线圈的连接点将线圈三等分，在线圈正下方放有一根圆柱形磁铁，磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈所在处磁感应强度大小为B，方向与竖直线成30°角，圆形线圈半径为R，轻绳长度为2R，重力加速度为g。
(1)若线圈中没有电流，求轻绳中拉力；
(2)要使三条轻绳中的拉力为零，求线圈中通过的电流。
【答案】(1)；(2)
14. 足够大的空间中存在水平向右的匀强电场，一质量m=1kg的带电小球从地面P点以初速度v0=4m/s竖直向上抛出，其运动轨迹如图所示。M点是运动轨迹的最高点，小球在M点的动能为6J，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
(1)带电小球受到电场力；
(2)PQ之间距离；
(3)小球落到Q点时动能。
【答案】(1)5N；(2)；(3)32J
15. 如图所示，间距为L的光滑金属导轨MNP和M′N′P′由圆弧和水平两部分组成，圆弧和水平部分光滑连接，在NPP′N′区域存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场垂直导轨平面向上，在M和M′之间及P和P′之间各连接一个阻值为R的定值电阻。现在将一根与导轨垂直、质量为m、电阻为R的金属杆ab从圆弧轨道上距水平面高度为h处释放，进入磁场区域后金属杆ab速度逐渐减小到零。导轨电阻不计，重力加速度为g。求：
(1)金属棒刚进入磁场时的加速度；
(2)整个过程中MM′间电阻上产生的焦耳热。
【答案】(1) ，方向水平向左；(2)mgh
16. 如图所示，空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为10-5T，虚线PA、DQ为其竖直边界，圆弧ACD为其半圆边界，圆心为0，半径为，P、Q、A、D与圆心O共线，PO=2m。在边界左侧平行于竖直边界放置一加速电场MN，N上有一粒子源，可产生比荷为1.8×1011C/kg、带负电初速度为零的粒子，M上有一小孔，粒子源、小孔和P点正对，粒子可通过P点垂直边界PA射入磁场区域。已知sin0.2π=0.6，忽略粒子间的相互作用，求：
(1)粒子在磁场中运动的最短时间（保留一位有效数字）；
(2)在磁场中运动时间最短的粒子对应的加速电场MN之间的电场强度。
【答案】(1)1.0×10-6s；(2)900V/m
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