河南省南阳市2020-2021学年高二（上）期末考试物理试题

这是一份河南省南阳市2020-2021学年高二（上）期末考试物理试题，共10页。试卷主要包含了保持卡面清洁，不折叠，不破损，2A， 10 等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。
5.本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分110分，考试时间90分钟。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一个选项正确，9-12题有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 电场是一种不依赖于我们的意识而客观存在的物质
B. 磁感线可以表示磁场的方向，不能表示磁场的强弱
C. 由公式可知，电容器的电容随电荷量Q的增加而增大
D. 穿过线圈的磁通量变化量越大，感应电动势越大
【答案】A
2. 在如图所示的电路中，A和B是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，线圈的直流电阻可以忽略不计。下列说法中正确的是（ ）
A. 闭合开关S，A先亮，B后亮，最后一样亮
B. 断开开关S，A和B都要延迟一会儿才熄灭
C. 断开开关S，A立即熄灭，B闪亮一下再熄灭
D. 断开开关S，流过B的电流方向向右
【答案】B
3. 质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图所示，由此可知（ ）
A. 小球带正电，沿顺时针方向运动
B. 小球带负电，沿逆时针方向运动
C. 小球带正电，沿逆时针方向运动
D. 小球带负电，沿顺时针方向运动
【答案】D
4. 如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中。下列说法中正确的是（ ）
A. 只增大金属盒的半径，带电粒子离开加速器时的动能增大
B. 只增大磁场的磁感应强度，带电粒子离开加速器时的动能不变
C. 只增大狭缝间的加速电压，带电粒子离开加速器时的动能增大
D. 只增大狭缝间的加速电压，带电粒子在加速器中运动的时间不变
【答案】A
5. 如图所示，真空中同一平面内固定两点电荷+2Q和-Q，以点电荷+2Q为圆心的圆上有a、b、c、d四点，其中b点为两点电荷连线与圆的交点，a、c两点关于连线对称，ad为圆的直径，且d距-Q较远。关于a、b、c、d四点，下列说法正确的是（ ）
A. d处电场强度最大
B. a、c两处电场强度一定相同
C. b处电势最高
D. d处电势最高
【答案】D
6. 在粗糙水平面上平放一根导体棒和一个金属圆环，如图甲所示（俯视图），给导体棒中通以如图乙所示电流，导体棒和圆环始终保持静止状态，则在0~t1时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 圆环中感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向B. 圆环中感应电流先增大后减小
C. 导体棒受到的静摩擦力方向先向右后向左D. 圆环先有扩张趋势后有收缩趋势
【答案】C
7. 如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度口随时间t变化关系如图乙所示（取磁场垂直纸面向里的方向为正方向），固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中，可能正确的是（取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向）（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
8. 如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=a．在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒子的电量大小为q，质量为m，发射速度大小都为v0，发射方向由图中的角度θ表示．不计粒子间的相互作用及重力，下列说法正确的是（ ）
A. 若 ，则在AC边界上只有一半区域有粒子射出
B. 若 ，则以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
C. 若 ，则以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D. 若 ，则以θ=0°方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间为
【答案】A
9. 图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为5:1。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端。电流表、电压表均为理想电表。则（ ）
A. 电流表示数为0.2A
B. 电流表示数为5A
C. 电压表示数为4V
D. 通过电阻R交流电的周期为4×10-2s
【答案】AD
10. 如图所示的电路中，闭合开关S，灯泡L1和L2均正常发光，由于某种原因，灯泡L2灯丝突然烧断，其余用电器均没有损坏。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变大，电压表的示数变小
B. 灯泡L1变暗
C. 电阻R的功率变大
D. 电容器C的带电量减小
【答案】BC
11. 如图所示，在O点放置一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，，A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球通过C点的速度大小是
B. 小球通过C点速度大小是
C. 小球由A到C电场力做功是
D. 小球由A到C机械能损失是
【答案】BD
12. 两根相距为L的足够长的金属直角导轨按如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面.质量均为m的金属细棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，棒与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab棒在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd棒也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是 （ ）
A. ab棒所受拉力F的大小为
B. cd棒所受摩擦力为零
C. 回路中的电流为
D. μ与v1大小的关系为
【答案】AD
二、填空题（本题共2小题，共15分。把答案填在答题卡上对应的横线上）
13. 如图所示，是把量程为0~10mA电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E=1.5V。
(1)经改装后，若要确定“0”Ω刻度位置，应将红、黑表笔短接，并调节滑动变阻器R的阻值，使原电流表指针指到____________mA刻度处；
(2)改装后的欧姆表的内阻值为____________Ω，电流表2mA刻度处应标____________Ω。
【答案】 (1). 10 (2). 150 (3). 600
14. 测定一节电池电动势和内阻的电路如图甲所示。MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻R0=1.0Ω。调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制了U-I图像如图乙所示。
(1)由图乙求得电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω；
(2)根据实验数据可绘出一x图像，如图丙所示。图像斜率为k，纵轴截距为b，测得电阻丝直径为D，可求得电阻丝的电阻率ρ=______，电流表的内阻为______。
【答案】 (1). 1.48-1.52 (2). 0.4-0.6 (3). (4). b
三、计算题（本题共4小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 一台小型发电机的最大输出功率为100kW，输出电压恒为1000V，升压后向远处的用户输电，输电线的总电阻为18Ω。已知发电机满负荷运行时，输电线上损失的功率为发电机总功率的5%，降压变压器的输出电压为220V。求：
(1)升压变压器原、副线圈的匝数比；
(2)降压变压器原、副线圈的匝数比。
【答案】(1)；(2)
16. 如图所示，虚线PQ、MN间存在水平方向的匀强电场。一带电粒子质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C。从a点由静止开始经电压为U=400V的电场加速后，竖直向上进入匀强电场中。从虚线MN的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成θ=30°角。已知PQ、MN间距为d=20cm，带电粒子的重力忽略不计。求：
(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1；
(2)匀强电场的场强大小。
【答案】(1)2×104m/s；(2)4000N/C或6.928×103N/C
17. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面的夹角θ=30°，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、长度为L、电阻为2R的金属棒垂直于导轨放置，始终与导轨接触良好。金属导轨的上端连接一个阻值为R的定值电阻。现闭合开关K，给金属棒施加一个平行于导轨向上、大小为F=4.5mg的恒力，使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离x0时开始做匀速运动，已知重力加速度为g，求金属棒从静止开始上滑距离x0的过程中
(1)通过金属棒的电荷量；
(2)定值电阻R中产生的焦耳热。
【答案】(1)；(2)
18. 如图所示，位于竖直平面内的坐标系xOy，在其第三象限空间有沿水平方向且垂直于纸面向外的磁感应强度为B匀强磁场，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E=1N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E=1N/C的匀强电场，在y＞h=0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一电荷量为-q的油滴从图中第三象限的P点获得初速度，恰好能沿PO做匀速直线运动（PO与x轴负方向的夹角为θ=45°），并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g=10m/s2，求：
(1)磁感应强度B的大小和油滴的比荷；
(2)油滴在第一象限运动的时间；
(3)油滴离开第一象限时的x坐标值。
【答案】(1)0.5T，；(2)0.714s；(3)1.6m
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