實(shí)驗(yàn)中學(xué)2020-2021學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題

黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2020_2021學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2020_2021學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題PAGE8PAGE14黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2020_2021學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2020-2021學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題考試時(shí)間：90分鐘滿分：100分Ⅰ卷(選擇題共52分）一、選擇題（本題共13小題，每小題4分，共52分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~13題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分．）1．在科學(xué)研究的道路上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)令人惋惜的遺憾。1825年日內(nèi)瓦年輕物理學(xué)家科拉頓一個(gè)人在研究電磁現(xiàn)象時(shí),其類似的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,示意圖如圖。為避免磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)小磁針的作用,他把實(shí)驗(yàn)裝置放在兩個(gè)房間，在右邊房間里把磁鐵反復(fù)插入線圈，然后科拉頓跑到左邊房間里觀察，結(jié)果沒有看到小磁針偏轉(zhuǎn)。下列說法中正確的（）A．該實(shí)驗(yàn)過程中沒有感應(yīng)電流的產(chǎn)生B．觀察到小磁針沒有偏轉(zhuǎn)是因?yàn)閴Ρ诎汛艌?chǎng)隔離了C．觀察到小磁針沒有偏轉(zhuǎn)是因?yàn)榫€圈電阻太大D．將磁鐵插入線圈后跑去隔離房間觀察小磁針，錯(cuò)過了感應(yīng)電流產(chǎn)生的時(shí)機(jī)2．如圖為電視顯像管的俯視圖，偏轉(zhuǎn)線圈中沒有通入電流時(shí)，電子束打在熒光屏正中的O點(diǎn),通過改變線圈中的電流,可使得電子打到熒光屏上各點(diǎn)，則（）A．電子在偏轉(zhuǎn)線圈中被加速B．電子的偏轉(zhuǎn)是因?yàn)殡妶?chǎng)力的作用C．若電子束打到A點(diǎn),線圈區(qū)域中有平行紙面向下的磁場(chǎng)D．若電子束打到A點(diǎn)，線圈區(qū)域中有垂直紙面向外的磁場(chǎng)3．如圖甲所示,邊長(zhǎng)的正方形線框總電阻（在圖中用等效電阻畫出）,整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示(圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?,則下列說法中正確的是（)A．回路中電流方向先沿逆時(shí)針方向再順時(shí)針方向B．回路中電流方向始終沿逆時(shí)針方向C．時(shí)刻回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零D．內(nèi)線框任一邊所受的安培力不變4．如圖所示為某回旋加速器示意圖，利用回旋加速器對(duì)粒子進(jìn)行加速,此時(shí)D形盒中的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,D形盒縫隙間電場(chǎng)變化周期為T，加速電壓大小為U。忽略相對(duì)論效應(yīng)和粒子在D形盒縫隙間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，下列說法中正確的是(）A．粒子從磁場(chǎng)中獲得能量B．保持B、U和T不變，該回旋加速器可以加速質(zhì)子C．只增大加速電壓粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短D．只增大加速電壓粒子獲得的最大動(dòng)能增大5．兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng).當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒AB內(nèi)有電流通過，方向是A→BB．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→CC．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左D．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左6．我國(guó)第一艘航母“遼寧艦”交接入列后，殲—15飛機(jī)順利完成了起降飛行訓(xùn)練,圖為一架殲-15飛機(jī)剛著艦時(shí)的情景。已知該飛機(jī)機(jī)身長(zhǎng)為l,機(jī)翼兩端點(diǎn)C、D的距離為d,某次在我國(guó)近海海域訓(xùn)練中飛機(jī)降落時(shí)的速度沿水平方向，大小為v，該空間地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為Bx，豎直分量為By。C、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，下列分析正確的是（）A．U=Bxlv，C點(diǎn)電勢(shì)低于D點(diǎn)電勢(shì)B．U=Bxdv,C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)C．U=Bylv,C點(diǎn)電勢(shì)低于D點(diǎn)電勢(shì)D．U=Bydv，C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)7．如圖所示，空間中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與豎直面（紙面）垂直,磁場(chǎng)的上、下邊界（虛線）均為水平面。紙面內(nèi)磁場(chǎng)上方有一個(gè)質(zhì)量為m、總電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框abcd（由均勻材料制成),其上、下兩邊均與磁場(chǎng)邊界平行，邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)上、下邊界的間距.導(dǎo)線框從ab邊距磁場(chǎng)上邊界為h處自由下落,不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g，下列說法正確的是(）A．a(chǎn)b邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),受到的安培力大小為B．導(dǎo)線框通過磁場(chǎng)上邊界的過程中,下落的速度可能一直增大C．導(dǎo)線框通過磁場(chǎng)上邊界的過程中，下落的速度可能先減小再增大D．導(dǎo)線框通過磁場(chǎng)下邊界的過程中，下落的速度可能先增大再減小8．（多選）兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。不計(jì)粒子的重力，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)粒子帶負(fù)電，b粒子帶正電 B．a(chǎn)粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大C．b粒子動(dòng)能較大 D．b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)9．(多選)如圖所示，邊長(zhǎng)為l的由均勻材料制成的正方形線框abcd放置在光滑絕緣的水平面上,在水平外力F作用下，以速度v向左勻速通過寬為2l的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。從ab邊開始進(jìn)入磁場(chǎng)至ab邊恰要離開磁場(chǎng)過程中,下列關(guān)于線框所受外力F、線框ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab電流強(qiáng)度I及通過線框的電量q隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是(）A． B． C．D．10．（多選)筆記本電腦趨于普及,電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件．當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)．如圖,一塊寬為a、長(zhǎng)為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子,通入方向向右的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為v．當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U，以此控制屏幕的熄滅．則關(guān)于元件的說法正確的是（）A．前表面的電勢(shì)比后表面的低B．前、后表面間的電壓U與v無關(guān)C．前、后表面間的電壓U與c成正比D．自由電子受到的洛倫茲力大小為11．（多選）質(zhì)量為、帶電量為的小球,從傾角為的粗糙絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感強(qiáng)度為B，如圖所示。若帶電小球下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說法中正確的是(）A．小球帶正電B．小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)D．小球在斜面上下滑過程中,當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為12．（多選)如圖所示,水平線MN上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外,MN上方有一單匝矩形導(dǎo)線框abcd，其質(zhì)量為m，電阻為R，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，cd邊離MN的高度為h．現(xiàn)將線框由靜止釋放，線框下落過程中ab邊始終保持水平，且ab邊離開磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不考慮空氣阻力的影響，則從線框靜止釋放到完全離開磁場(chǎng)的過程中（

)A．回路中電流最大值一定為B．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中電流的熱功率為C．整個(gè)過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量D．整個(gè)過程中導(dǎo)線框中產(chǎn)生的熱量為13．（多選）如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為l的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上，隨軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，不計(jì)其它電阻和摩擦，下列說法正確的是（）A．棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為B．微粒的電荷量與質(zhì)量之比為C．電阻消耗的電功率為D．電容器所帶的電荷量為Ⅱ卷（非選擇題共48分)三、實(shí)驗(yàn)題（12分）14．（12分）為了較精確地測(cè)量一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為1Ω）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,可用以下給定的器材來完成實(shí)驗(yàn).A．電壓表V1（量程為0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；B．電壓表V2（量程為0~15V，內(nèi)阻約為15kΩ)；C．電流表A1（量程為0~0。6A，內(nèi)阻約為0.125kΩ）；D．電流表A2(量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.025kΩ)；E．滑動(dòng)變阻器R1(阻值為0~10Ω）；F．開關(guān)S及導(dǎo)線若干。（1）為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能精確地進(jìn)行測(cè)量,電壓表應(yīng)選用_______，電流表應(yīng)選用______。（均填寫器材前面的字母）(2）實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路應(yīng)選用______（選填“甲”或“乙"）（3）某位同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在如圖丙所示的坐標(biāo)紙上,請(qǐng)描出剩下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出U—I圖線.序號(hào)123456電壓U/V1.451.401。301.251.201。10電流I/A0。060。120.240.260。360.48（4)根據(jù)（3）中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）四、解答題(36分)15．（10分）如圖所示,固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的水平導(dǎo)軌ab、cd的間距L1＝0．5m，金屬棒ad與導(dǎo)軌左端bc的距離為L(zhǎng)2＝0．8m,整個(gè)閉合回路的電阻為R＝0．2Ω，t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0＝3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過整個(gè)回路．a(chǎn)d桿通過滑輪和輕繩連接著一個(gè)質(zhì)量為m＝0．04kg的物體，不計(jì)一切摩擦，現(xiàn)使磁場(chǎng)以＝0．2T/s的變化率均勻地增大．（g＝10m/s2)求：（1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和金屬棒上電流的方向？(2）經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間物體剛好離開地面？16．（12分）如圖所示，在直線的下方存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電量大小為q，質(zhì)量為m的帶電粒子（不計(jì)重力)，從直線上的A點(diǎn)平行紙面方向射入磁場(chǎng)，速度大小為v,方向與直線成45°，粒子最后從直線上的B點(diǎn)離開磁場(chǎng)，已知,求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？(3)若只改變帶電粒子的入射角度(可在30°到90°之間變化)，粒子最后從直線上的P點(diǎn)離開磁場(chǎng)，求間距的范圍？17．（14分）如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根電阻不計(jì)足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌相距，導(dǎo)軌平面與水平面成角，上端連接阻值為的電阻，下端連接阻值為的電阻.勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小、方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為、電阻的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25（已知,，）求:（1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大??？(2）求金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度大小及此時(shí)ab兩端的電壓Uab為多少?(3)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2020-2021學(xué)年度上學(xué)期高二學(xué)年期末考試?yán)砜莆锎鸢敢?、單選題1．【答案】D2．【答案】D3．【答案】B4．【答案】C5．【答案】C6．【答案】D7．【答案】B二、多選題8．【答案】AC9．【答案】BD10．【答案】AD11．【答案】ACD12．【答案】BC13．【答案】BC三、實(shí)驗(yàn)題14．【答案】AC甲1.500.83四、解答題15．【答案】（1）0。08V（電流由a到d(2）5s【詳解】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律得：;由楞次定律可以判斷，金屬棒上的電流由a到d．(2）物體剛好離開地面時(shí)，其受到的拉力F＝mg而拉力F又等于棒所受的安培力．即mg＝F安＝BIL1其中B＝B0＋tI＝解得t＝3s．16．【答案】(1）；(2）；(3）【詳解】(1)（2）粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示根據(jù)幾何知識(shí)有在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有聯(lián)立解得(2)根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為其中聯(lián)立解得(3）經(jīng)分析可知，當(dāng)入射角為90°時(shí)，PA兩點(diǎn)間距最大,為粒子圓周運(yùn)動(dòng)的直徑，即當(dāng)入射角為30°時(shí)，PA兩點(diǎn)間距最小，為粒子圓周