2021-2022學(xué)年天津市五校聯(lián)考高二（上）期末考試物理試題

2021～2022學(xué)年度第一學(xué)期期末五校聯(lián)考高二物理出題學(xué)校：靜海一中薊州一中一、單項選擇題（本題共5小題，每題5分，共25分，每小題的四個選項中，只有一個是正確的）1.以下物理課本上的圖例，沒有用到控制變量法的實驗是（） A.研究影響平行板電容器的影響因素 B.通過圖分析電容器放電掂量C.探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系 D.研究磁場對通電導(dǎo)線作用力影響因素2.某興趣小組制作了一個簡易的“轉(zhuǎn)動裝置”，如圖甲所示，在干電池的負(fù)極吸上兩塊圓柱形強磁鐵，然后將一金屬導(dǎo)線折成頂端有一支點、底端開口的導(dǎo)線框，并使導(dǎo)線框的支點與電源正極、底端與磁鐵均良好接觸但不固定，圖乙是該裝置的示意圖。若線框逆時針轉(zhuǎn)動（俯視），下列說法正確的是（）A.線框在外太空運行的空間站里不能轉(zhuǎn)動B.線框轉(zhuǎn)動穩(wěn)定時靠地磁場驅(qū)動C.若將磁鐵的兩極對調(diào)，則線框轉(zhuǎn)動方向不變D.磁鐵導(dǎo)電且與電池負(fù)極接觸的一端是極3.如圖所示，實線為某一點電荷所形成的一簇電場線，、、三條虛線為三個帶電粒子以相同的速度從點射入電場的運動軌跡，其中虛線為一垂直電場線的圓弧，，且三個粒子的電荷量大小相等，不計粒子重力及相互作用力。以下說法正確的是（）A.由于，故B.對應(yīng)粒子的速度在減小，電勢能在增大C.、對應(yīng)粒子的動能都在增大，電勢能都在減小D.對應(yīng)粒子的加速度越來越小，對應(yīng)粒子的加速度越來越大，對應(yīng)粒子的加速度大小不變4.2021年國慶后，華為青年才俊“稚暉君”設(shè)計制造機器人縫紉葡萄的視頻風(fēng)靡全網(wǎng)，在他身上體現(xiàn)了新時代中國風(fēng)華正茂的青少年們自信專注向上的風(fēng)采。如圖所示，一款微型機器人的直流電動機的額定電壓為，額定電流為，線圈電阻為，將它接在電動勢為，內(nèi)阻為的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，下列說法正確的是（）A.電動機消耗的熱功率為 B.電源的輸出功率為C.電源的效率為 D.電動機消耗的總功率為5.減少對化石燃料的依賴是人類削弱溫室效應(yīng)的重要方法，對替代能源的探索正在加快進行，我國在太陽能利用方面居于領(lǐng)先地位。硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點.如圖所示，圖線是該電池在某光照強度下路端電壓和電流的關(guān)系圖象（電池內(nèi)阻不是常數(shù)），圖線是某電阻的圖象。在該光照強度下將它們組成閉合回路時，硅光電池的內(nèi)阻為（）A. B. C. D.二、不定項選擇題（本題共3小題，每題5分，共15分，每小題給出的四個選項中，都有多個是正確的，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）6.在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測、實驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用。下列敘述符合史實的是（）A.安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說B.奧斯特在實驗中觀察到電磁感應(yīng)現(xiàn)象，該現(xiàn)象解釋了電和磁之間存在聯(lián)系C.法拉第在實驗中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會出現(xiàn)感應(yīng)電流D.楞次在分析了許多實驗事實后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化7.如圖所示，、和都是定值電阻，是滑動變阻器，和是兩理想電壓表，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器的滑片自圖示位置向左緩慢滑動時，下列說法中正確的是（）A.電壓表示數(shù)減小B.電壓表示數(shù)減小C.電阻消耗的電功率增大D.電壓表示數(shù)的變化量的絕對值小于電壓表示數(shù)的變化量的絕對值8.如圖所示，下列說法正確的是（）A.圖甲是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，要想粒子獲得的最大動能增大，增加電壓即可B.圖乙是磁流體發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖，可以判斷出極板是發(fā)電機的負(fù)極，極板是發(fā)電機的正極C.圖丙是速度選擇器，能夠?qū)挠蚁蜃笱刂芯€射入的帶電粒子（不計重力且只受電場和磁場的作用）進行選擇D.圖丁是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫，粒子的比荷越大三、填空題（本題共2小題，每空2分，共14分）9.（1）某同學(xué)要測量一新材料制成的均勻圓柱體的電阻（圓柱體的電阻約為）。①如圖所示，使用螺旋測微器測其直徑為__________。②除待測圓柱體外，實驗室還備有的實驗器材如下，為了在設(shè)備安全的情況下多測幾組實驗數(shù)據(jù)，電壓表應(yīng)選，電流表應(yīng)選___________，滑動變阻器應(yīng)選__________。（填寫器材前對應(yīng)的序號字母）A.電壓表（量程，內(nèi)阻約為） B.電壓表（量程，內(nèi)阻約為）C.電流表（量程，內(nèi)阻約為） D.電流表（量程，內(nèi)阻約為）E.滑動變阻器（，） F.滑動變阻器（，）G.的干電池兩節(jié)，內(nèi)阻不計 H.開關(guān)，導(dǎo)線若干③請選擇下圖所設(shè)計實驗電路圖中最為合理的一幅（）A. B. C. D.（2）某同學(xué)設(shè)計實驗測量一塊銘牌數(shù)字模糊電池的電動勢。①他先用多用表直流電壓檔直接接在該電池兩極粗測電動勢，讀數(shù)如圖甲，讀出電源電動勢為_______；②為了更準(zhǔn)確地測量該電池的電動勢，他從實驗室里找到了下列實驗器材：A.電流表，量程，內(nèi)阻B.電流表，量程，內(nèi)阻C.滑動變阻器（）D.定值電阻E.定值電阻F.開關(guān)一個、導(dǎo)線若干③該同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的實驗電路：a.定值電阻應(yīng)當(dāng)選擇____________；（填“”或“”）b.閉合電鍵，調(diào)整滑動變阻器觸頭位置，把電流表的讀數(shù)記做，電流表的讀數(shù)記做，記錄多組實驗數(shù)據(jù)如下：組別1234560.540.480.430.390.370.35022.939.151.561.369.1c.在坐標(biāo)系中描點，并做出該電路的圖像如圖丙。d.根據(jù)圖丙得該電池的電動勢__________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）四、計算題10.（12分）如圖所示，一質(zhì)量為、帶電荷量大小為的小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，假設(shè)電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向夾角為。小球在運動過程中電荷量保持不變，重力加速度取。求：（，）（1）該電荷帶正電還是帶負(fù)電，電場強度的大??；（2）若在某時刻將細線突然剪斷，求經(jīng)過時小球的速度大小及方向。（3）若將原電場方向改為豎直向上，大小保持不變，求小球從圖示位置由靜止釋放后運動過程細線的最大拉力。11.（16分）如圖所示，將某正粒子放射源置于原點，其向各方向射出的粒子速度大小均為、質(zhì)量均為、電荷量均為.在的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個勻強電場，方向與軸正向相同，在的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個勻強磁場，方向垂直于平面向里.粒子離開電場上邊緣時，能夠到達的最右側(cè)的位置為.最終恰沒有粒子從的邊界離開磁場（不計粒子重力以及粒子間的相互作用）.求：（1）電場強度；（2）磁感應(yīng)強度；（3）再次進入電場前，粒子在磁場中運動的最長時間。12.（18分）如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置。環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)的勻強磁場。質(zhì)量為，電量為的粒子在環(huán)中作半徑為的圓周運動。、為兩塊中心開有小孔的極板，初始兩板電勢均為零，每當(dāng)粒子飛經(jīng)板通過小孔進入兩板間時，板電勢升高為，板電勢仍保持為零，粒子在兩板間電場中得到加速。每當(dāng)粒子穿過板小孔時，板電勢又降為零。粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而繞行半徑不變（不計粒子重力，且不考慮因速度變化引起的相對論效應(yīng)已知）。則：（1）設(shè)時粒子靜止在板小孔處，在電場作用下加速，并繞行第一圈。求粒子繞行圈回到板時獲得的總動能；（2）為使粒子始終保持在半徑為的圓軌道上運動，磁場必須周期性遞增。求粒子繞行第圈時的磁感應(yīng)強度；（3）在圖中畫出板電勢與時間的關(guān)系圖，并寫出必要的理論依據(jù)。（從起畫到粒子第四次離開板時即可）（4）在粒子繞行的整個過程中，板電勢是否可始終保持為？為什么？2021～2022學(xué)年度第一學(xué)期期末五校聯(lián)考高二物理參考答案一、單項選擇題（本題共5小題，每題5分，共25分，每小題的四個選項中，只有一個是正確的）題號12345答案BDDCA二、不定項選擇題（本題共3小題，每題5分，共15分，每小題給出的的四個選項中，都有多個是正確的，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）題號678答案ADADBD三、填空題（本題共2小題，每空2分，共14分）11.（1）①1.847（1.846~1.848均可）②CE③C（2）①3.6③a.d.3.8-3.9均可四、計算題12.（12分）解：（1）由于小球靜止時偏向左邊，受電場力水平向左，所以該小球帶負(fù)電 （1分）對小球，由平衡條件可得 （1分）解得電場強度的大小為 （1分）（2）剪斷細線后，小球只受重力和電場力，所以兩力的合力沿著繩的方向，小球做初速度為零的勻加速直線運動，小球受到的合力為 （1分）由牛頓第二定律得 （1分）由速度-時間公式得代入數(shù)據(jù)解得 （1分）方向與豎直方向夾角為斜向下； （1分）（3）通過分析可知在復(fù)合場中小球受到的合力方向是豎直向下，根據(jù)運動情況分析得知在最低點的時候所受的壓力最大，由初始位置到最低點利用動能定理： （2分）到達最低點時，由牛頓第二定律得： （2分）得： （1分）13.（16分）解：（1）沿軸正方向發(fā)射的粒子類平拋運動 （1分） （1分） （1分）聯(lián)立可得： （1分）（2）沿軸正方向發(fā)射的粒子射入磁場前 （1分）而 （1分）聯(lián)立可得：則可得射入磁場時的速度大小 （1分）因為 （1分）所以方向與水平成，斜向右上方， （1分）粒子在磁場中做勻速圓周運動 （1分）此粒子軌跡恰與上邊緣相切，則其余粒子均達不到邊界，由圖可知： （1分）聯(lián)立可得： （1分）（3）粒子運動的最長時間對應(yīng)最大的圓心角，經(jīng)過恰與上邊界相切的粒子軌跡對應(yīng)的圓心角最大，由幾何關(guān)系可知圓心角為： （1分）粒子運動周期 （1分）則最長時間 （1分） （1分）14.（18分）解：（1）粒子每經(jīng)狹縫一次，加速一次，增加動能，故繞行圈（經(jīng)次加速）回到板時獲得的總動能為 （2分）（2）由 （2分） （2分）得粒子繞行圈時，磁場磁感應(yīng)強度遞增至 （2分）（3）、間距離遠小