甘肃省天水市秦安县第一中学2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题 重点班试题

这是一份甘肃省天水市秦安县第一中学2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题 重点班试题，共8页。
第I卷
一、选择题（1-8为单选题，每题只有一个正确的选项，9-12为多选题，每题至少有两个选项，选全得4分，选不全得2分，选错不得分，总计48分）。
1．下列说法正确的是( )
A．电荷放在电势高的地方，电势能就大
B．正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点具有的电势能
C．电场强度为0的点，电势一定为0
D．无论移动正电荷还是负电荷，若克服电场力做功它的电势能都增大
2.如图所示，一带正电的粒子以初速度v进入范围足够大的匀强电场E中，初速度方向与电场方向平行，粒子不计重力。下列说法正确的是( )
A．粒子一直做匀加速直线运动
B．粒子一直做匀减速直线运动
C．粒子先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动
D．粒子先做匀加速直线运动，再反向做匀减速直线运动
3.如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔都是闭合的。现将带正电的物体C靠近A，下列描述正确的是( )
A．稳定后只有A下部的金属箔张开
B．稳定后只有B下部的金属箔张开
C．C移近A后，再把B与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都闭合
D．C移近A后，再把B与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都张开
4.如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比分别为( )
A．c→a,2∶1 B．a→c,2∶1
C．a→c,1∶2 D．c→a,1∶2
5.两根完全相同的金属裸导线，如果将其中一根均匀拉长到原来的2倍，而将另一根对折绞合起来，然后把它们并联接入电路中，电路导通，下列说法错误的是( )
A．二者电压相同
B．二者电阻大小之比为16∶1
C．二者电阻大小之比为4∶1
D．二者电流大小之比为1∶16
6.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是( )
A.M带正电,N带负电
B.M的速率大于N的速率
C.洛伦兹力对M、N做正功
D.M的运行时间大于N的运行时间
7.在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比( )
A．U变小
B．Q减小
C．Q不变
D．I变小
8.如图所示，螺丝管匝数n＝1 500匝，横截面积S＝20 cm2，螺线管导线电阻r＝1 Ω，电阻R＝4 Ω，磁感应强度B的B­t图象如右图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（ ）
A.通过电阻R的电流方向是从A到C
B.感应电流的大小保持不变为2.4 A
C.电阻R的电压为6 V
D.C点的电势为4.8 V
9.如图所示，在磁感应强度B＝1.0 T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v＝2 m/s向右匀速滑动，两导轨间距离L＝1.0 m，电阻R＝3.0 Ω，金属杆的电阻r＝1.0 Ω，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是( )
A．通过R的感应电流的方向为由d到a
B．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V
C．金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 N
D．外力F做功大小等于电路产生的焦耳热
10.如图所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝纯电阻矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A．下列说法正确的是( )
A．线圈消耗的电功率为4W
B．线圈中感应电流的有效值为2 A
C．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝2eq \r(2)cs eq \f(2π,T)t(V)
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝eq \f(2T,π)sin eq \f(2π,T)t(Wb)
11.如图所示电路中，A、B是相同的两个小灯泡。L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计。调节滑动变阻器R，电路稳定时两灯都正常发光，则在开关闭合和断开时( )
A．两灯同时亮、同时熄灭
B．闭合S时，B比A先达到正常发光状态
C．断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A灯的电流方向与原电流方向相同
D．断开S时，A灯一定立刻熄灭
12.如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为9∶1
B.原、副线圈匝数比为1∶9
C.此时a和b的电功率之比为9∶1
D.此时a和b的电功率之比为1∶9
第Ⅱ卷
二、 填空题(16分)。
13．(6分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L＝ mm.
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D＝ mm.
14.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用的电流表内阻为几欧，电压表内阻为十几千欧。实验中得到了多组数据，通过描点连线在I­U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。
(1)在虚线框中画出实验电路原理图，并在图乙中用笔画线代替导线连接电路。
(2)根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U2和P与I2的关系，下列示意图中合理的是________。
(3)将被测小灯泡、定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路。电源电动势为6.0 V，内阻为1.0 Ω。若电路中的电流为0.40 A，则定值电阻R所消耗的电功率为________W。
计算题（15-16题8分,17-18题10分，总计36分）
15.（8分）【选修3-1】如图所示，在同一水平面内的两导轨ab、cd相互平行，相距2 m并在竖直向上的磁场中，一根质量为3.6 kg、有效长度为2 m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5 A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增大到8 A时，金属棒能获得2 m/s2的加速度。
求：（1）磁场的磁感应强度大小为多少？
金属棒与水平导轨间的动摩擦因数？

16．（8分）如图所示，水平桌面上有两个质量为m＝5.0×10－3kg、边长均为L＝0.2 m的正方形线框A和B，电阻均为R＝0.5 Ω，用绝缘细线相连静止于宽为d＝0.8 m的匀强磁场的两边，磁感应强度B＝1.0 T，现用水平恒力F＝0.8 N拉线框B，不计摩擦，线框A的右边离开磁场时恰好做匀速运动，求：
（1）线框匀速运动的速度；
（2）线框产生的焦耳热.
17.(10分)如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：
(1)ab棒中感应电动势的大小；
(2)回路中感应电流的大小；
(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小。
18.(10分)9．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：
(1)转动过程中感应电动势的最大值；
(2)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
(3)线圈转过60°角的过程中，通过R的电荷量．
高二物理试卷答案（重点班）
选择题
二、 填空题(每空2分，总计16分)。
mm. ,4.000 mm
14.C 0.64W
三、计算题（15-16题8分,17-18题10分，总计36分）
15.（8分
[解析] 对金属棒进行受力分析，利用牛顿第二定律可得：
当金属棒中的电流为5 A时，
BI1L－F阻＝0
当金属棒中的电流为8 A时，
BI2L－F阻＝ma
由①②可得B＝eq \f(ma,（I2－I1）L)＝eq \f(3.6×2,（8－5）×2) T＝1.2 T
（3）
16.（8分）
解析：（1）线框A的右边离开磁场时
E＝BLv，I＝eq \f(E,R).
平衡条件为F＝BIL，所以v＝eq \f(FR,B2L2)＝10 m/s.
（2）由能量守恒定律Q＝Fd－eq \f(1,2)·2mv2，
代入数据解得线框进出磁场过程中产生的焦耳热Q＝0.14 J.
17.（10分）
(1)根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为E＝Blv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 V。
(2)感应电流大小为I＝eq \f(E,R)＝eq \f(0.80,0.20) A＝4.0 A。
(3)ab棒受安培力F安＝IlB＝4.0×0.50×0.4 N＝0.80 N，因为ab棒做匀速运动，故外力的大小F＝F安＝0.80 N。
18.（10分）
解析：(1)感应电动势的最大值为Em＝nBωS＝π V.
(2)线圈转过60°角过程中产生的平均感应电动势为
eq \x\t(E)＝neq \f(ΔΦ,Δt)＝neq \f(BSsin 60°,\f(1,6)T)＝100×eq \f(0.5×0.1×0.1×\f(\r(3),2),\f(1,6)×\f(2π,2π)) V＝eq \f(3\r(3),2) V.
(3)线圈转过60°角的过程中，通过电阻R的电荷量为
q＝eq \x\t(I)·eq \f(T,6)＝eq \f(\x\t(E),R＋r)·eq \f(T,6)＝eq \f(nBSsin 60°,\f(T,6)R＋r)·eq \f(T,6)＝eq \f(nBSsin 60°,R＋r)＝eq \f(\r(3),20) C.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
单选
D
A
D
C
C
B
D
D
题号
9
10
11
12
多选
BC
AD
BC
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