湖北省荆州市六县市区2020-2021学年高二（上）期末物理试题

这是一份湖北省荆州市六县市区2020-2021学年高二（上）期末物理试题，共9页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，5W， 2等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版选修3-1，选修3-2。
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 在真空中放置两个静止点电荷，下列有关两点电荷的说法正确的是（ ）
A. 若只是间距变为原来的两倍，则库仑力变为原来的四倍
B. 若只是电荷量均增加为原来的三倍，则库仑力增加为原来的三倍
C. 若间距趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大
D. 若电荷量均加倍、间距也加倍时，则库仑力大小不变
【答案】D
2. 如图所示（横截面图），两根平行细导线分别通有大小相等、方向相反的电流，b为它们连线中点，则（ ）
A. b点磁感应强度大小为零
B. b点磁感应强度大小不为零，方向沿连线向右
C. b点磁感应强度大小不为零，方向垂直连线向上
D. b点磁感应强度大小不为零，方向垂直连线向下
【答案】D
3. 如图所示，圆形线框在匀强磁场中所做各种运动，能够产生感应电流的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
4. 如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，用两根等长的绝缘细线水平悬挂金属棒MN，通以M到N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件，即可使得θ变大的是（ ）
A. 两悬线等长变短B. 金属棒质量变大
C. 磁感应强度变小D. 棒中电流变大
【答案】D
5. 如图所示的四种情况中，满足磁铁与线圈相互排斥且通过R的感应电流方向从b到a的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
6. 一带电粒子射入固定在O点的正点电荷q的电场中，粒子沿图中实线轨迹从M运动到N，图中虚线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计粒子的重力，则可以判断（ ）
A. 射入电场中的粒子带负电
B. M点的场强大于N点的场强
C. 射入电场中的粒子从M到N的过程中，电场力对粒子做负功
D. 射入电场中的粒子从M到N的过程中，粒子动能和电势能之和减小
【答案】C
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7. 如图所示，平行板电容器倾斜放置，两正对极板跟水平面成角，极板间存在电场强度为的匀强电场。有一质量为的带电小球由极板间某处静止释放后沿平行于极板方向运动，最后飞出电场。已知重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球带负电
B. 小球的带电量为
C. 小球运动的加速度为
D. 电场力对小球做负功
【答案】AC
8. 如图所示为一远距离输电示意图，发电机输出电压U1和输电线的电阻r均不变，变压器均为理想变压器。随炎热夏季的来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，下列说法中正确的是（ ）
A. 变压器的输出电压U2增大
B. 变压器的输出电压U4减小
C. 输电线损耗的功率增大
D. 输电线损耗的功率减小
【答案】BC
9. 如图甲所示，轻质绝缘细线吊着一匝数为10匝、边长为1m、总电阻为1Ω、总质量为0.5kg的正方形闭合导线圈abcd，在线圈的中间位置以下区域分布着方向垂直纸面向里的磁场，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。（g取10m/s2）则（ ）
A. 线圈中产生的感应电流的方向为逆时针方向
B. 线圈的电功率为0.5W
C. 通过线圈的电流为0.25A
D. 在t=2s时轻质细线的拉力大小3.5N
【答案】AD
10. 如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使其获得很大动能的装置，核心部分是两个D形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于两盒狭缝圆心处的粒子源A能不断产生粒子（初速度不计），它们在两盒间被电场加速，当粒子被加速到最大动能后，再将它们引出。忽略粒子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是（ ）
A. 增大交流电压U，粒子获得的最大动能保持不变
B. 增大交流电压U，粒子在回旋加速器中运行的时间保持不变
C. 粒子第n次加速度前、后的轨道半径之比为
D. 可以用此装置直接加速氚核，不需要做任何调试
【答案】AC
三、非选择题（本题共5小题，共56分）
11. 某实验小组进行实验：“测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻”，设计的实验电路图如图甲所示，其中为电阻箱，R0=6Ω为保护电阻。
实验过程中得到了多组电压表的示数及对应的电阻箱的电阻值，并以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线（该图线为一直线），如图乙所示。由图线可求得电池组的电动势______，内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字）
【答案】 (1). 2.9 (2). 0.11
12. 某实验小组在做“测定金属电阻率”的实验.
（1）甲同学用米尺测出接入电路部分的金属丝的长度为，并用螺旋测微器测出金属丝直径（刻度位置如图甲所示），其值为______。
（2）乙同学负责用多用电表粗测金属丝的阻值，已知选择开关置于欧姆挡的位置调零后，测量数据如图乙所示，其值为______。
（3）丙同学设计用伏安法测定金属丝的电阻时，希望可以多测几组数据，除被测金属丝外，还使用了如下实验器材：
A．直流电源（电动势为，内阻不计）
B．电流表A（，内阻约）
C．电压表V（，内阻约）
D．滑动变阻器（最大阻值）
E．开关、导线等
根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图______。
（4）若根据伏安法测出金属丝的阻值为，则这种金属材料的电阻率为______。（结果保留两位有效数字）
【答案】 (1). 0.614 (2). 6.0 (3). (4).
13. 如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数n=100匝，面积为S=0.02m2，总电阻r=10Ω，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，角速度ω=100rad/s。已知匀强磁场磁感应强度B=T，矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻R相接，电表均为理想电表，电流表示数为I=2A。从线框转至中性面位置开始计时，求：
(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)电压表的示数；
(3)当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R的阻值及消耗的电功率。
【答案】(1)；(2)180V；(3)22.5Ω；360W
14. 如图所示，在0≤x≤d的一、四象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，在d（1）磁感应强度B；
（2）电场强度E；
（3）粒子恰好不离开电场的位置坐标。
【答案】（1）；（2）；（3）（2d，1.5d）。
15. 如图所示，足够长两光滑导轨及两导轨所在平面与水平面均成角，导轨间距，导轨间接有电阻和电压传感器.电阻质量的金属棒由静止开始滑动，导轨的电阻忽略不计.整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小，重力加速度g取，。
（1）请判别通过金属棒的电流方向；
（2）求金属棒能达到的最大速度，并写出电压传感器两端的电压U与金属棒速度v的关系式；
（3）金属棒经过的距离时速度达到最大值，求这一过程中金属棒产生的焦耳热（结果保留三位有效数字）。

【答案】（1）通过金属棒ab的电流方向由b到a；（2）1.2m/s ； ；（3）0.127J
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