重庆市巴蜀中学2020-2021学年高二上学期期末考试物理试卷

这是一份重庆市巴蜀中学2020-2021学年高二上学期期末考试物理试卷，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
重庆市渝中区巴蜀中学2020-2021学年高二上学期期末物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题1．以下说法正确的是（　　）A．电场中某点的场强方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向B．电场中电场强度大的点电势一定高C．通电导线在某处所受安培力为零时，此处的磁感应强度一定为零D．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致2．如图甲所示，金属线框abcd放置于磁场中，磁场的磁感应强度变化如图乙所示，关于0～t2时间内金属线框中的电流，以下说法正确的是（　　）A．有顺时针方向先减小后增大的电流 B．有顺时针方向大小恒定的电流C．有逆时针方向大小恒定的电流 D．有逆时针方向先增大后减小的电流3．如图所示，光滑绝缘水平面上固定一长为l的均匀带正电的细金属杆，它的中垂线上有A、B、C三点。一带电粒子（不计重力）由A点静止释放，先后经过B、C两点，以下说法正确的是（　　）A．粒子可能带负电 B．粒子可能先加速再减速C．A、B、C三点中A点电势最高 D．A、B、C三点中A点场强一定最大4．据央视新闻报道，“我国空间站将在2022年前建成，并有望在2024年国际空间站退役后成为唯一在轨运行的空间站”。如图所示，已知一个连同装备共80kg的航天员，离开空间站太空行走，在离飞船30m的位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体。航天员为了能在5min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的变化）（　　）A．0.1kg B．0.12kg C．0.14kg D．0.16kg5．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。若增大R1处光照强度，下列说法中正确的是（　　）A．电压表示数变大 B．微粒会向上运动C．电源消耗的功率变小 D．电容器所带电荷量减小6．如图所示是电子天平的原理简略示意图：秤盘上不放重物时弹簧处于压缩状态，弹簧的长度为l，此时外界通入线圈中的电流为0；重物放在秤盘上后，在安培力作用弹簧长度恢复为l，可认为此时外界通入线圈的电流为I，数据处理系统可以根据I的大小的计算出托盘上物体的质量M，线圈的匝数为N，并在液晶屏中显示出来；以下说法正确的是∶（　　）A．电流从C端流入线圈，从D端流出B．线圈所受的安培力方向向下C．重物质量为D．在其他条件都不变的情况下，增加线圈的匝数，可以扩大电子天平的量程 二、多选题7．两块水平平行放置的导体板如图甲所示，一个电子（质量为m、电荷量为e）由静止开始，经电压为U0的电场加速后射入两板之间，若两板均不带电时，电子通过两板之间的时间为3t0.。当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的周期性电压时，电子在t=0时刻沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。对于电子在极板之间的运动，以下说法正确的是（不计电子重力）∶（　　）A．电子在水平方向上做匀速直线运动B．电子在垂直于两板方向上一定先加速再匀速再加速C．若该电子恰好能从下板右端离开，则离开下板时的动能为D．若该电子恰好能从下板右端离开，则两板之间间的距离为8．如图甲为某小型发电机的原理示意图，此时线圈平面与磁场平行，正常工作时线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，线圈电阻为r=2Ω，外电路电阻记为R=5Ω，若用电流传感器（图中未画出）记录通过R的电流如图乙所示，则以下说法正确的是:（　　）A．t=0时，线圈位于图甲所示位置 B．线圈转动的角速度为10πrad/sC．电流的有效值为10A D．发电机电动势的最大值为50V9．如图所示，虚线边界ab上方有无限大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。一边长l=20cm的正方形线框底边与磁场边界平行，从距离磁场边界高h=1.25m处由静止释放，经t=0.58s恰好离开磁场区域，在线框穿出磁场的过程中以下说法正确的是（　　）A．线框中受到的安培力一定在一直增大B．线框中的速度可能一直增大C．线框中的速度可能一直减小D．无论线框做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能10．如图所示，挡板MN位于水平面上x轴上，在第一二象限y≤L区域存在磁感应强度为B的矩形匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在MN上O点放置了粒子发射源，能向第二象限发射各个方向的速度为的同种粒子，已知粒子质量为m、电量为q，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上时均被挡板吸收，以下说法正确的是（　　）A．所有粒子在磁场中匀速圆周运动的半径均为B．粒子在磁场中运动的最长时间可能为C．有粒子运动的区域面积可能为D．有粒子运动的区域面积可能为 三、实验题11．某同学用多用电表测一量程为3V的电压表的电阻时，操作如下：先将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再欧姆调零，测量时应该将甲图中的红表笔与电压表_______（填“正”或“负”）接线柱相连，测电阻时指针如图乙所示，则所测电阻的阻值RV=________Ω，若此时电压表的示数为1.0V，则可知此多用电表内电源的电动势E大约为_______V。12．某同学设计了如图甲所示电路想测量一灵敏电流计G的内阻（内阻约为25Ω），现有以下器材可供选择∶A．电压表（0~6V，内阻约5kΩ）；B．电压表（0~30V，内阻约10kΩ）C．滑动变阻器（0~1Ω）D．滑动变阻器（0~1kΩ）E．电源E（电动势约为6V）F．电阻箱RZ（最大阻值9999Ω）开关S一个，导线若干。(1)请按图甲所示，将乙图中漏接的导线补齐。(        )(2)电路中电压表应选______，滑动变阻器应选______。（填字母代号）(3)该实验步骤为∶第一∶合上开关S，先调节滑动变阻器R使电压表读数为U，再调节电阻箱（此时电压表读数几乎不变），使灵敏电流计指示为满偏，记下此时电阻箱阻值R1=244Ω；第二∶然后调节滑动变阻器R，使电压表读数为U，再调节电阻箱（此时电压表读数几乎不变），仍使灵敏电流计指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R2（如图所示）。则该电阻箱的读数R2=______Ω，待测灵敏电流计的内阻Rg=_______（保留两位有效数字）Ω。 四、解答题13．如图所示，医学上心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电至8.0kV电压，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，求：(1)这次放电有多少电荷量通过人体组织？(2)这次放电的平均电流大小？14．如图在倾角为θ=30°的绝缘斜面上放置两根不等间距的光滑金属导轨MN、PQ，该装置处于垂直于斜面向下的匀强磁场中，两导轨间接有阻值分别为R1=4Ω，R2=1Ω的电阻，图中电流表不计内阻。某时刻一质量为0.2kg的金属棒在水平直线a′b′处以v0=1m/s沿斜面向下出发，滑过l=0.4m后达到水平直线ab处（l为ab与a′b′的间距），且所用时间t=0.5s。若这个过程中电流表示数不为零且始终不变，已知前后两处轨道间距分别为=0.6m，=0.3m，不计金属棒及导轨的电阻，。求：(1)金属棒滑至ab处时速度的大小？(2)此过程中电阻R1上产生的热量？(3)匀强磁场磁感应强度的大小？15．如图所示，有一XOY坐标平面，其中第三象限内存在竖直向上的匀强电场，场强大小为E，在y=0和y=6L两直线之间存在两匀强磁场，且磁感应强度大小相同，方向相反，y轴为两磁场的分界线（边界有磁场）。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子从图中Q点静止出发，经过x轴上的P（-L，0）点以速度v0垂直于x轴进入磁场中，不计粒子的重力。求∶(1)P与Q之间的距离；(2)要使粒子能从磁场的下边界（Y=0）出射，求磁感应强度的取值范围；(3)若粒子能从磁场上边界的A点（0，6L）离开，求磁感应强度的可能值。
参考答案：1．A【详解】A．正电荷在电场中某点所受电场力的方向即为该点的电场强度方向，而负电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点的电场强度方向相反，故A正确；B．同一等势面上电势相等，各点电场强度可能相等，也可能不相等，场强和电势没有必然关系，故B错误；C．通电导线在某处若不受磁场力，可能是导线与磁场平行，则此处磁场不一定等于0，故C错误；D．磁场中某点磁感应强度的方向，跟该点处试探电流元所受的磁场力方向垂直。故D错误。故选A。2．B【详解】0～t1时间内磁场方向垂直纸面向里均匀减小，由楞次定律“减同”可判断感应电流为顺时针恒定电流；t1～t2时间内磁场方向垂直纸面向外均匀增大，由楞次定律“增反”可判断感应电流也为顺时针恒定电流。故选B。3．C【详解】A．粒子由A点静止释放，先后经过B、C两点，故粒子受力向上所以粒子带电性质与金属杆相同，粒子带正电，故A错误；B．粒子受力始终向上所以由A至C始终加速，故B错误；C．沿电场线方向电势降低，A、B、C三点中A点电势最高，故C正确；D．从无穷远到O点过程中电场强度先增大后减小，故A点场强不一定最大，故D错误。故选C。4．D【详解】宇航员喷出气体后的最小速度为根据动量守恒定律得解得故选D。5．B【详解】A．若增大R1处光照强度，R1电阻减小，根据“串反并同”可知，电压表示数减小，故A错误；B．若增大R1处光照强度，R1电阻减小，总电流变大，电容器两端电压变大，微粒所受电场力增大，微粒会向上运动，故B正确；C．若增大R1处光照强度，R1电阻减小，总电流变大，由可知，电源消耗的功率变大，故C错误；D．由于电容器两端电压变大，由可知，电容器所带电荷量变大，故D错误。故选B。6．D【详解】AB．秤盘和线圈向上恢复到未放重物时的位置并静止，说明安培力的方向向上，由左手定则即可判断出电流的方向是逆时针方向((从上向下看))，电流由C流出，由D流入，故AB错误；CD．两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，线圈匝数为N，左右两侧受力相等，得所以在其他条件都不变的情况下，当N增大时变大m也随之增大，所以增加线圈的匝数，可以扩大电子天平的量程。故C错误D正确。故选D。7．AC【详解】A．在水平方向上，电子不受力，所以做匀速直线运动。A正确；B．电子有可能在0~ t0.时间内打到极板上，所以不一定先加速再匀速再加速。B错误；CD．若该电子恰好能从下板右端离开，则电子在偏转极板间运动的时间为3t0.，在偏转电场中，有解得从加速到偏转，有解得C正确，D错误。故选AC。8．AB【详解】A．t=0时，感应电流最大，则线圈的位置为垂直中性面，A正确；B．由图乙可知，周期为T=0.2s，则B正确；C．由图乙可知，电流的有效值为C错误；D．发电机电动势的最大值为D错误。故选AB。9．CD【详解】ABC．线框底边到达磁场边界前，线框做自由落体运动，有解得此时线框的速度为如果以此速度匀速穿过磁场，经历的时间为所以线框不可能以此速度加速或匀速穿过磁场，可能一直减速，或先减速再匀速。则产生的感应电动势也不可能增大，安培力也不可能增大。AB错误，C正确；D．根据功能关系，无论线框做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能。D正确。故选CD。10．AD【详解】A．由洛伦兹力提供向心力有代入数据解得A正确；B．粒子在磁场中运动的最长时间为做完整的圆周运动B错误；CD．有粒子运动的区域面积为下图面积减去阴影部分面积由几何知识有，阴影部分面积为整个图形的面积为所以粒子运动区域面积为C错误；D正确。故选AD。11．     负     15.0k     2.0【详解】[1]因红表笔接内部电源的负极，则测量时应该将甲图中的红表笔与电压表负接线柱相连；[2]根据题意知欧姆表测量的就是电压表的内阻，故电压表的内阻为RV=15.0kΩ，多用电表的中值电阻等于内电阻，故欧姆表的内阻为15.0kΩ；[3]根据闭合电路的欧姆定律得多用电表电源的电动势12．     图见解析     A     C     64     26【详解】(1)[1]实物连线如图；(2)[2][3]电源电动势6V，则电压表选择A；为了便于调节，则滑动变阻器选择C；(3)[4]由图可知，该电阻箱的读数R2=64Ω；[5]电压表读数为U时，则电压表读数为U时，则解得灵敏电流计的内阻Rg=26Ω13．(1)；(2)【详解】(1)根据电容器的定义公式解得(2)放电的平均电流14．(1) 2m/s ；(2)0.02J；(3) 【详解】(1)因为电流表示数不为零且始终不变，所以导体棒产生的电动势不变，有解得v=2m/s(2)对整个电路，电路中的电能为两个电阻上发热关系为对导体棒，由功能关系得解得(3)对电阻R1，有对整个电路，有解得15．(1)；(2)；(3) ，，【详解】(1)在电场中由动能定理有解得P与Q之间的距离(2)要使粒子能从磁场的下边界出射，设B的最大值为Bm，最小半径为R0，轨迹如图则有磁感应强度的取值范围(3)设粒子到达A点的过程中，经过y轴n次，第一次到达x轴的位置与坐标原点的距离为xn，如下图若粒子在第一次到达x轴的轨迹圆心角大于，即当xn<L时粒子将不可能到达A点。 所以xn必须满足xnL并且有xn的可能值为6L，2L，故n取1、2、3时轨迹如下图轨迹半径Rn应满足解得B的可能值为B= ，，