實驗中學2020-2021學年高二物理上學期期末考試試題

黑龍江省實驗中學2020_2021學年高二物理上學期期末考試試題黑龍江省實驗中學2020_2021學年高二物理上學期期末考試試題PAGE8PAGE14黑龍江省實驗中學2020_2021學年高二物理上學期期末考試試題黑龍江省實驗中學2020-2021學年高二物理上學期期末考試試題考試時間：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選項中,第1～7題只有一項符合題目要求，第8~13題有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分．）1．在科學研究的道路上經(jīng)常會出現(xiàn)令人惋惜的遺憾。1825年日內(nèi)瓦年輕物理學家科拉頓一個人在研究電磁現(xiàn)象時,其類似的實驗裝置如圖所示,示意圖如圖。為避免磁鐵的磁場對小磁針的作用,他把實驗裝置放在兩個房間，在右邊房間里把磁鐵反復插入線圈，然后科拉頓跑到左邊房間里觀察，結果沒有看到小磁針偏轉(zhuǎn)。下列說法中正確的（）A．該實驗過程中沒有感應電流的產(chǎn)生B．觀察到小磁針沒有偏轉(zhuǎn)是因為墻壁把磁場隔離了C．觀察到小磁針沒有偏轉(zhuǎn)是因為線圈電阻太大D．將磁鐵插入線圈后跑去隔離房間觀察小磁針，錯過了感應電流產(chǎn)生的時機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，電子束打在熒光屏正中的O點,通過改變線圈中的電流,可使得電子打到熒光屏上各點，則（）A．電子在偏轉(zhuǎn)線圈中被加速B．電子的偏轉(zhuǎn)是因為電場力的作用C．若電子束打到A點,線圈區(qū)域中有平行紙面向下的磁場D．若電子束打到A點，線圈區(qū)域中有垂直紙面向外的磁場3．如圖甲所示,邊長的正方形線框總電阻（在圖中用等效電阻畫出）,整個裝置放于垂直導軌平面的磁場中，磁感應強度B的變化情況如圖乙所示(圖示磁感應強度方向為正),則下列說法中正確的是（)A．回路中電流方向先沿逆時針方向再順時針方向B．回路中電流方向始終沿逆時針方向C．時刻回路中的感應電動勢為零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，利用回旋加速器對粒子進行加速,此時D形盒中的磁場的磁感應強度大小為B,D形盒縫隙間電場變化周期為T，加速電壓大小為U。忽略相對論效應和粒子在D形盒縫隙間的運動時間，下列說法中正確的是(）A．粒子從磁場中獲得能量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動的時間變短D．只增大加速電壓粒子獲得的最大動能增大5．兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中,與導軌接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動.當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法正確的是（）A．導體棒AB內(nèi)有電流通過，方向是A→BB．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→CC．磁場對導體棒AB的作用力向左D．磁場對導體棒CD的作用力向左6．我國第一艘航母“遼寧艦”交接入列后，殲—15飛機順利完成了起降飛行訓練,圖為一架殲-15飛機剛著艦時的情景。已知該飛機機身長為l,機翼兩端點C、D的距離為d,某次在我國近海海域訓練中飛機降落時的速度沿水平方向，大小為v，該空間地磁場磁感應強度的水平分量為Bx，豎直分量為By。C、D兩點間的電勢差為U，下列分析正確的是（）A．U=Bxlv，C點電勢低于D點電勢B．U=Bxdv,C點電勢高于D點電勢C．U=Bylv,C點電勢低于D點電勢D．U=Bydv，C點電勢高于D點電勢7．如圖所示，空間中存在一勻強磁場區(qū)域,磁場的磁感應強度大小為B、方向與豎直面（紙面）垂直,磁場的上、下邊界（虛線）均為水平面。紙面內(nèi)磁場上方有一個質(zhì)量為m、總電阻為R、邊長為L的正方形導線框abcd（由均勻材料制成),其上、下兩邊均與磁場邊界平行，邊長小于磁場上、下邊界的間距.導線框從ab邊距磁場上邊界為h處自由下落,不計空氣阻力,重力加速度大小為g，下列說法正確的是(）A．a(chǎn)b邊剛進入磁場時,受到的安培力大小為B．導線框通過磁場上邊界的過程中,下落的速度可能一直增大C．導線框通過磁場上邊界的過程中，下落的速度可能先減小再增大D．導線框通過磁場下邊界的過程中，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，以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入圓形勻強磁場區(qū)域,其運動軌跡如圖所示。不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)粒子帶負電，b粒子帶正電 B．a(chǎn)粒子在磁場中所受洛倫茲力較大C．b粒子動能較大 D．b粒子在磁場中運動時間較長9．(多選)如圖所示，邊長為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的有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外。從ab邊開始進入磁場至ab邊恰要離開磁場過程中,下列關于線框所受外力F、線框ab兩點間的電勢差Uab電流強度I及通過線框的電量q隨時間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,電腦機身和顯示屏對應部位分別有磁體和霍爾元件．當顯示屏開啟時磁體遠離霍爾元件，電腦正常工作；當顯示屏閉合時磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進入休眠狀態(tài)．如圖,一塊寬為a、長為c的矩形半導體霍爾元件，元件內(nèi)的導電粒子是電荷量為e的自由電子,通入方向向右的電流時，電子的定向移動速度為v．當顯示屏閉合時元件處于垂直于上表面、方向向上的勻強磁場中，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．則關于元件的說法正確的是（）A．前表面的電勢比后表面的低B．前、后表面間的電壓U與v無關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，整個斜面置于方向水平向外的勻強磁場中，其磁感強度為B，如圖所示。若帶電小球下滑后某時刻對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．小球在斜面上運動時做勻加速直線運動C．小球在斜面上運動時做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運動D．小球在斜面上下滑過程中,當小球?qū)π泵鎵毫榱銜r的速率為12．（多選)如圖所示,水平線MN上方存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外,MN上方有一單匝矩形導線框abcd，其質(zhì)量為m，電阻為R，ab邊長為L1，bc邊長為L2，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邊離開磁場前已做勻速直線運動，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的過程中（

)A．回路中電流最大值一定為B．勻速運動時回路中電流的熱功率為C．整個過程中通過導線橫截面的電荷量D．整個過程中導線框中產(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、磁感應強度大小為B的勻強磁場。長為l的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導電轉(zhuǎn)軸上，隨軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動。在圓環(huán)的A點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狀態(tài)。已知重力加速度為g，不計其它電阻和摩擦，下列說法正確的是（）A．棒產(chǎn)生的電動勢為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、實驗題（12分）14．（12分）為了較精確地測量一節(jié)干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為1Ω）的電動勢和內(nèi)阻,可用以下給定的器材來完成實驗.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．滑動變阻器R1(阻值為0~10Ω）；F．開關S及導線若干。（1）為方便實驗調(diào)節(jié)且能精確地進行測量,電壓表應選用_______，電流表應選用______。（均填寫器材前面的字母）(2）實驗時的電路應選用______（選填“甲”或“乙"）（3）某位同學實驗過程中記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在如圖丙所示的坐標紙上,請描出剩下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出U—I圖線.序號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勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。(計算結果均保留三位有效數(shù)字）四、解答題(36分)15．（10分）如圖所示,固定在勻強磁場中的水平導軌ab、cd的間距L1＝0．5m，金屬棒ad與導軌左端bc的距離為L2＝0．8m,整個閉合回路的電阻為R＝0．2Ω，t=0時磁感應強度為B0＝3T的勻強磁場豎直向下穿過整個回路．a(chǎn)d桿通過滑輪和輕繩連接著一個質(zhì)量為m＝0．04kg的物體，不計一切摩擦，現(xiàn)使磁場以＝0．2T/s的變化率均勻地增大．（g＝10m/s2)求：（1)感應電動勢的大小和金屬棒上電流的方向？(2）經(jīng)過多長時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磁場，一帶電量大小為q，質(zhì)量為m的帶電粒子（不計重力)，從直線上的A點平行紙面方向射入磁場，速度大小為v,方向與直線成45°，粒子最后從直線上的B點離開磁場，已知,求：(1)磁感應強度大?。?2)粒子在磁場中運動的時間？(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點離開磁場，求間距的范圍？17．（14分）如圖所示，處于勻強磁場中的兩根電阻不計足夠長的平行金屬導軌相距，導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.勻強磁場大小、方向與導軌平面垂直。質(zhì)量為、電阻的金屬棒ab放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25（已知,，）求:（1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大??？(2）求金屬棒穩(wěn)定下滑時的速度大小及此時ab兩端的電壓Uab為多少?(3)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,機械能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？黑龍江省實驗中學2020-2021學年度上學期高二學年期末考試理科物答案一、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、實驗題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，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）粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示根據(jù)幾何知識有在磁場中，洛倫茲力提供粒子做圓周運動的向心力，則有聯(lián)立解得(2)根據(jù)粒子運動的軌跡可知，粒子在磁場中運動的時間為其中聯(lián)立解得(3）經(jīng)分析可知，當入射角為90°時，PA兩點間距最大,為粒子圓周運動的直徑，即當入射角為30°時，PA兩點間距最小，為粒子圓周