2020-2021学年福建省福州第二中学高二上学期期末考试物理试题 word版

2020-2021学年福州二中高二上学期期末考试试卷

物理试卷

一、         选择题（本题共12小题。第1—8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9-12题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）

1. 对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（　　）

A．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了“分子电流假说”

B．法拉第提出电荷周围存在电场并首先用电场线描述电场

C．美国物理学家密立根发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子

D．牛顿发现万有引力并测得万有引力常量

2. 如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和，，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知（　　）

A．粒子从K到L的过程中，电场力做正功

B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功

C．粒子从K到L的过程中，电势能增加

D．粒子从L到M的过程中，动能减小

3. 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，，在M、P处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流,这时O点的磁感应强度大小为。若将P处长直导线移开，则O点的磁感应强度的大小为（　　）

A． C．

B． D．

4. 如图所示装置中，当开关S接通后，细绳悬于O点，可自由转动的通电直导线将怎样运动（从上向下看)，悬线拉力如何变化（　　）

A．导线AB顺时针转动，悬线拉力不变

B．导线AB逆时针转动，悬线拉力不变

C．导线AB逆时针转动，悬线拉力变小

D．导线AB顺时针转动，悬线拉力变大

5. 如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框。匀强磁场区域宽度为2L、磁感应强度为B、方向垂直桌面向下，导体框的一边始终与磁场边界平行，在外力作用下以恒定速度v穿过磁场。下列说法不正确的是（　　）

A．穿过磁场过程，外力做的功为

B．穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为

C．进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电荷量为

D．进入和离开磁场过程，通过导体框的电流大小都为，且方向相同

6. 如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，、是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关，对于这个电路，下列说法中正确的是（　　）

A．刚闭合开关S的瞬间，通过灯不亮

B．刚闭合开关S的瞬间，通过、的电流大小不相等

C．闭合开关S待电路达到稳定，熄灭，亮度始终不变

D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，立即熄灭，闪亮一下再熄灭

7. 图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片、。平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是（　　）

A．该带电粒子带负电

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大

8. 如图所示,直角三角形的AB边长为L，为30°，三角形所围区域内存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)从A点沿AB方向以速度射入碰场，要使粒子不从BC边穿出磁场,则下列说法正确的是（　　）

A．磁感应强度的最小值为

B．磁感应强度的最小值为

C．粒子在磁场中运动的最长时间为

D．粒子在磁场中运动的最长时间为

9. 一个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，重力不可忽略，已知轨迹圆的半径为r，电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B，重力加速度为g，则（　　）

A．该微粒带正电 B．带电微粒沿逆时针旋转

C．微粒从a到c，机械能守恒 D．微粒做圆周运动的速度为

10. 如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大导线圈M相连接，要使小导线圈N获得逆时针方向的感应电流，则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面放置)（　　）

A．向右匀速运动 C．向右减速运动

B．向左减速运动 D．向右加速运动

11. 如图所示，一个边长为L的正方形导电线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽度均为L的两个平行边界的匀强碰场，这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反，取顺时针方向的d电流为正，受力向右为正，以bc边刚进入碰场开始关于线框中产生的感应电流和线框所受安培力E分别与位移x之间的函数图象，下列图像正确的是（　　）

A． C．

B． D．

12. 在如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整过程图线如图乙所示,则下列说法正确的是（　　）

A．图乙中图线a是电压表的示数随电流表示数变化的图线

B．电源内阻为10Ω

C．电源的最大输出功率为1.8W

D．滑动变阻器的最大功率为3.6W

二、         实验题（共12分）

13. 某研究小组收集了一个电学元件：电阻（约为2kΩ）实验室备有如下器材：

A.电压表V（量程3V,电阻约为4.0kΩ）

B.电流表（量程100mA，电阻约为5Ω）

C.电流表（量程2mA，电阻约为50Ω）

D.滑动变阻器（0～40Ω，额定电流1A）

E.电阻箱（）

F.开关S一只、导线若干

G.电动势为4V的锂电池

为了测定电阻R的阻值，小明设计了一电路，如图所示为其对应的实物图，

(1)图中的电流表A应选____（选填“”或“”）。

(2)请将图中实物连线补充完整。

(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应放在____（选填“左”或“右”）。

14. （1）用螺旋测徼器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为__________mm。

（2）在用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，按图乙进行实验,图丙是根据实验数据作出的U-I图像，由图像可知：电源的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。（均保留2位有效数字）

三、         计算题（共40分）

15. （8分）如图所示，分布在半径为R的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。电荷量为+q、质量为m的带电粒子从磁场边缘A点沿圆半径AO方向射入磁场。粒子离开磁场时速度方向偏转了60°角。求：

（1）粒子做圆周运动的半径和入射速度；

（2）粒子在磁场中的运动时间。

16. (10分)如图所示,质量的小球用一条不可伸长的轻绳连接，绳的另一端固定在悬点O上，绳子长度。将小球拉至绳子偏离竖直方向的角度θ=53°处由静止释放，小球运动至最低点时,与一质量的物块发生正碰,碰撞时间很短。之后物块在水平面上滑行一段s=0.4m的距离后停下。己知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求:

(1）碰前瞬间小球的速度大小；

(2）碰后瞬间小球和物块的速度大小。

17. （10分）如图所示，两根平行足够长的光滑金属导轨与水平面成θ=30°角，两导轨间距为L，导轨上端接一电阻R，导轨电阻忽略不计。有垂直导轨平面向下的有界磁场，磁感应强度为B，该磁场区域宽为，在距磁场上边界距离处有一质量为m、电阻不计的导体棒，垂直导轨放置。现将该导体棒由静止释放，在运动过程中导体棒始终与导轨接触良好,导体棒加速离开磁场下边界时的加速度为，（g为重力加速度)，求:

(1）导体棒穿过磁场过程中电路通过的电量q；

(2）导体棒穿过磁场过程中电阻R产生的电热Q。

18. （12分）如图所示，竖直平面内的直角坐标系xoy，其第一、三象限内存在水平向右的匀强电场，第四象限内存在竖直向上的匀强电场，场强大小均相等但未知,若在第三象限加上垂直xoy平面的磁场，可使质量为m、带电量为+q的油滴以初速度沿直线A0运动，直线AO与y轴负半轴的夹角为45°，重力加速度为g,求：

（1）匀强电场场强大小及第三象限所加磁场的旁向；

（2）油滴第一次经过x轴正半轴时与原点O的距离；

（3）若在第四象限加上垂直纸面向外的匀强磁场，可使油滴经一次偏转回到第三象限，求所加磁场磁感应强度大小的取值范围。（答案可保留根号）

2020-2021年福州二中高二上期末考试试卷

物理试卷答案

一、         选择题

1、B  2、C  3、B  4、D  5、D  6、D  7、D  8、C

9、BD  10、BD  11、AC  12、AC

二、         实验题（共12分）

13、（1）A2（2）(3)左

14、（1）0.729或0.730（2）1.5；1.0

三、 计算题

15、（8分）解：（1）设粒子做匀速圆周运动的半径为R，如图所示，

，得到圆运动的半径

根据牛顿运动定律

有粒子的入射速度

（2）由于粒子在磁场中的运动方向偏转了60˚角，所以粒子完成了个圆运动，根据线速度与周期的关系有

粒子在磁场中的运动时间为．

答：（1）粒子做圆周运动的半径为，入射速度为．

（2）粒子在磁场中的运动时间为．

16、（10分）解：（1）根据动能定理可知：

可得碰后物块的速度大小为：

（2）根据动能定理可知，碰后物块的速度满足

又小球和物块组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，可得：

解：，

17、（10分）解：（1）导体棒通过磁场过程：感应电动势平均值为

电流平均值为

通过的电量

联立得：

（2）设导体棒出磁场时速度为v，此时有:，

对导体棒，由牛顿第二定律有：

由题

解得：

导体棒从开始下滑到出磁场过程，由能的转化与守恒有：

解得：

18、（12分）解：（1）油滴受力如图所示，则有：

解得：

由左手定则知：磁场方向垂直纸面向里

（2）进入第一象限，竖直方向受重力，再次回到x轴的时间：

水平方向受电场力，做匀加速直线运动由牛顿第二定律得：

水平位移：

解得：

（3）在第四象限，qE=mg，加磁场后油滴做匀速圆周运动

油滴向左下侧偏转，临界情况如图所示:

合速度大小为：

设速度与x轴正方向的夹角为θ，则有:

用几何关系得：R+Rsinθ=x

得：

又：

得：

即所加磁场磁感应强度大小的取值范围为: