湖南省长沙市一中、湖南师大附中2019-2020学年高二上学期期末联考物理试题及答案解析

1、1一 .叫32匕，长沙市一中、湖南师大附中高二上学期期末联考 物理试题 第7页共8页A.小球1带正电，重力为丝13B.小球1带负电，重力为色C.小球1带正电，重力为丝 3aD.小球1带负电，重力为丝34,磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线，假设地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是（）A.由南向北沿磁子午线B.由北向南沿磁子午线C.由东向西垂直磁子午线D.由向东垂直磁子午线5.在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如 图所示，R为电阻箱，尺为半导体热敏电阻，C为电容器.已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则有（）A.若R固定，当环

2、境温度降低时电压表的示数减小B.若R固定，当环境温度降低时R消耗的功率增大C.若R固定，当环境温度降低时，电容器C的电荷量减少D.若R固定，环境温度不变，当电容器C两极板间的距离增大时极板之间的电场强 度减小6.如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线乙、4,心中的电流方向向左，心中 的电流方向向上；心的正上方有a、b两点,它们相对于心对称。整个系统处于匀强外 磁场中，外磁场的磁感应强度大小为氏，方向垂直于纸面向外。己知。、人两点的磁感 应强度大小分别为：8。和:殳，方向也垂宜于纸面向外。则（）327A.流经心的电流在点产生的磁感应强度大小为二;氏 12B.流经匕的电流在。点产生的磁感应强度大

3、小为二Bo12c.流经区的电流在点产生的磁感应强度大小为Lb127D.流经区的电流在。点产生的磁感应强度大小为丁;氏127 .如图所示，由。4、Ob、Qc三个铝制薄板互成120。角均匀分开的【、II、in三个匀强磁场区域，其磁感应强度分别用生、用表示.现有带电粒子自。点垂直板沿逆时针方向射入磁场中，带电粒子完成一周运动，在三个磁场区域中的运动时间之 比为1 ： 2 ： 3,轨迹恰好是一个以。为圆心的圆，则其在机c处穿越铝板所损失的动 能之比为（）R XA, 1 ： 1C. 3 ： 28 .如图，在水平地面上固定一倾角为夕的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为反 方向沿斜面向下的匀强电场中。绝缘

4、轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自 然状态（若规定弹簧自然长度时弹性势能为零，弹簧的弹性势能必.F,其中k为弹 簧劲度系数，为弹簧的形变量）一质量为/小 带电量为q（q0）的滑块从距离弹 簧上端为so处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触后粘在一 起不分离且无机械能损失，物体刚好能返回到s。段中点，弹簧始终处在弹性限度内，重 力加速度大小为g。则下列说法不正确的是（）+ mg sin 0A.滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间为/=C.滑块运动过程中的最大动能等于国产（吆sin6+处）5oD.运动过程中物体和弹簧组成的系统机械能和电势能总和始终不变9 .

5、如图所示电路，电源电动势为日 内阻为几当开关s闭合后，小型直流电动机M和指示灯L （可看作纯电阻）都恰能正常工作。已知指示灯L的电阻为Ro,额定电流为/，电动机M的线圈电阻为R,则下列说法中正确的是（）A.电动机的额定电压为/RB.电动机的输出功率为/E-尸（Ro+R+r）C.电源的输出功率为尼-qD.整个电路的热功率为尸（Ro+R）10 .纸面内有U形金属导轨，A8部分是直导线。虚线范闱内有垂直纸面向里的匀强磁 场。A3右侧有圆线圈C。为了使C中产生顺时针方向的感应电流，贴着导轨的金属棒 MN在磁场里的运动情况是（ ）B.向右减速运动A.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动H.如图所

6、示，用细绳悬挂一矩形导线框且导线框底边水平，导线框通有逆时针方向的 电流（从右侧观察）.在导线框的正下方、垂直于导线框平面有一直导线PQ.原P。中 无电流，现通以水平向右的电流，在短时间内（）a.从上往下观察导线框顺时针转动yb.从上往下观察导线框向右平移r :）细绳受力会变得比导线框重力大D.导线框中心的磁感应强度变大12 .如图所示，纸而为竖直面，MN为竖直线段，MN之间的距离为九 ”空间存在平行于纸面的足够宽广的匀强电场，其大小和方向未知，图中 ： 未画出，一带正电的小球从M点在纸面内以vo= 质的速度水平向左：I开始运动，以后恰好以大小片7万心的速度通过N点。己知重力加速度g,不计空气

7、阻力。则下列正确的是（）A.小球从M到N的过程经历的时间t= B.从M到N的运动过程中速度大小一直 增大C.从M点到N点的过程中小球的机械能先减小后增大D.可以求出电场强度的大13 .霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，图甲为使 用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图，由于磁芯的作用，霍尔元件所处区 域磁场可看做匀强磁场，测量原理如乙图所示，直导线通行垂直纸面向里的电流，霍尔 元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所 用器材已在图中给出并已经连接好电路。（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件

8、右侧流入，左侧流出，霍尔元件 （填“前表面”或“后表面”）电势高；（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为，每个自由电荷的电荷量为e,霍尔元件 的厚度为小为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B,根据乙图中所给的器材和电路， 还必须测量的物理量有 （写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=o14.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量:（1）用亳米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，则接入电路的金属丝长度为 cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，则金属丝的直径为mm。（2）在接下来实验中发现电流表量

9、程太小，需要通过测量电流表的满偏电流和内阻来扩大电流表量程。他设计了一个用标准电流表G1（量程为030卜IA）来校对待测电流 表G?的满偏电流和测定G?内阻的电路，如图所示。已知Gi的量程略大于G2的量程, 图中R为滑动变阻器，R为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。实验步骤如下：A.分别将4和R的阻值调至最大。B.合上开关S1。C.调节Ri使5的指针偏转到满刻度，此时G1的示数/1如图甲所示，则71=|IA。D.合上开关工。E.反更调节和&的阻值，使5的指针偏转到满刻度的一半，G1的示数仍为人，此 时电阻箱Ri的示数r如图乙所示，则r=Qo若要将G的量程扩大为/,并结合前述实验过程中测量的结果

10、，写出需在G2上并联 的分流电阻段的表达式，Rs=o （用/、/】、表示）15 .如图甲所示，螺线管线圈的匝数=1000匝，横截面积S=40cm螺线管线圈的电阻片2.0C, R=3.0C, R=5.0d穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化，求:(1)线圈产生的感应电动势大小:(2)Ri消耗的电功率。16 .如图所示，水平绝缘轨道，左侧存在水平向右的有界匀强电场，电场区域宽度为L, 右侧固定一轻质弹簧，电场内的轨道粗糙，与物体间的摩擦因数为=05电场外的轨 道光滑，质量为?、带电量为+q的的物体A从电场左边界由静止释放后加速运动，离 开电场后与质量为2?的物体B碰撞并粘在一起运动，碰

11、撞时间极短开始B靠在处于原长的轻弹簧左端但不拴接，、8均可视为质点），已知匀强电场场强大小为一上.求：q（1）弹簧的最大弹性势能：（2）整个过程A在电场中运动的总路程。17 .在竖直平面内建立一平面直角坐标系X。、x轴沿水平方向，如图甲所示。第二象 限内有一水平向右的匀强电场，电场强度为E0.2N/C坐标系的第一、四象限内有一 正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，电场强度后=01N/C,匀强磁场 方向垂直纸面。某比荷为幺=10?C/kg的带正电的粒子（可视为质点）以vo=4m/s竖直 向上的速度从-X上的A点进入第二象限，并从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。 取粒子刚进入第一象

12、限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面 向外的磁场方向为正方向），试求：（结果可用兀表示）长沙市一中、湖南师大附中高二上学期期末联考 物理试题 第7页共3页(1)带电粒子运动到C点的纵坐标值h及到达C点的速度大小也;(2) +工轴上有一点。，OD=QOC,若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y 轴，要使其恰能沿x轴正方向通过。点，求磁感应强度员及其磁场的变化周期To：(3)要使带电粒子通过。点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度殳和变化周期兀的乘积员八应满足的关系。_2_27Tf长沙市一中、湖南师大附中高二上学期期末联考 物理试题 第8页共8页湖南省长沙市

13、一中、湖南师大附中2019-2020学年高二上学期期末联考物理试题参考答案1. c【解析】如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况：磁感线的疏密表示磁场的强弱，所 以沿Z轴正方向磁感应强度B的大小是先变小后变大.由于题目中问的是磁感应强度B的 大小，故C正确，ABD错误.故选C.2. B【解析】A.粒子仅受电场力，电场线为直线时，运动轨迹才有可能与电场线重合，并且要求初速度 为零或者方向与电场线方向一致；尘埃运动方向和电场力方向有夹角，运动轨迹不能与电场 线重合，A错误；B.带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电 场线方向由集尘极指向放电极，A点更

14、靠近放电极，所以图中A点电势低于8点电势，B正 确；C.放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的，尘埃的加速度是变化 的，C错误；D.根据电势能：E、=q(P可知负电荷从低电势处向高电势处移动，电势能减小，D错误。故选3. A【解析】ABCD,分析小球1的受力情况，小球受到重力、库仑力和杆的弹力作用，由于杆通过较链固 定，则杆的弹力沿着杆向外，如图所示：长沙市一中、湖南师大附中高二上学期期末联考 物理参考答案 第10页共10页根据几何关系可知，杆与竖直方向夹角为60。，则重力和库仑力合成以后组成的矢量三角形为等边三角形，两球间距为心 库仑力大小为尸=女Q2 1T则小球带正电，重

15、力大小等于库仑力，重力为G=kQ2故A正确BCD错误。故选Ao4. C【解析】根据题意知，地磁体的N极朝南，根据安培定则,大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即 为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线，所以选C5. D【解析】A.当环境温度降低时&增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得到，总 电流/减小，路端电压。=石瓜，不变，则U增大，电压表的读数增大，故A错误；B. R消耗的功率户=/4，/减小，Ri不变，则P减小，故B错误；C.若环境温度不变，当电阻箱尺的阻值增大时，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定 律分析得到，总电流/减小，电容器的电压U.= 七

16、一/（一+与），E、人自均不变，/减小, 及减小,电容器C的带电量减小，故C错误：D.若凡固定，环境温度不变，电容器c两板间的电压不变，当电容器c两极板间的距离增大时，七=7,故D正确。故选D 6. AC【解析】外磁场、电流的磁场方向如图所示卜吗fBx Btx BJ B? L2x 吗 bat， . 1-0l L在b点：_ Bo=B。Bi + B? 2在a点：Bq=Bq-Bi-B、3-71由上述两式解得丛=8, B2=一 B0o故AC正确，BD错误。1212故选AC。7. D【解析】带电粒子在磁场运动的时间为，=丁，在各个区域的角度都为夕=120, =。，对应的周 243. 2mnnm 门 7n

17、H期为了 =吃二，则有/= /，故5 =，则三个区域的磁感应强度之比为Bq3 Bq3iq与：与：优= ；:：=6:3:2,三个区域的磁场半径相同为，又动能& h h GBq2联立得E = 理二，故三个区域的动能之比为：Ekl:心，：=用：氏：5； = 36:9:4 , 2m故在b处穿越铝板所损失的动能为且=EklEk2 = 36-9 = 27,故在c处穿越铝板所损失的动能为用=42-43 = 9-4 = 5,故损失动能之比为A；堞=27:5, D正确，选D.8. C【解析】A.滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大 小为。，由牛顿第二定律得:qE+mg s

18、in O=ma由位移公式得：1 联立可得：口 网2N qE+mg sin 0故A正确；B.滑块从释放到返回到so段中点的过程，由功能关系得:(qE+fng sin y=-i Z: 解得:4(7g sm0+qE)故B正确；C.滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为xo,则有:mg sinB+qE=kXo解得:从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得:（吆sin火更）（乜）+卬=纥- 0弹簧弹力做功:W=g履o? = （4七十吆 sm 8）则最大动能:&” =(喏 sin 8+qE ) ( % 十)=(帆g sm 6+qE ) ； s。故c错误;D.物体运动过程中只有重力和电场力做功，故

19、只有重力势能、电势能和和弹性势能动能参 与转化，滑块的机械能和电势能的总和始终不变，故D正确。 本题选择不正确的，故选C。9. BC【解析】A.电动机不是纯电阻，不能满足欧姆定律，/R不是电动机的额定电压，故A错误；B.根据能量守恒定律可知，电动机总功率为/石-广（飞+r），内部消耗功率为故输 出功率为/石/（飞+/?+尸），故B正确：C.电源的总功率为/E,内部消耗功率为厂，则电源的输出功率为/石_/,故C正确： D.整个电路的热功率为广（凡+R+r）,故D错误。故选BCo10. AD【解析】AB.导体棒向右加速运动，根据右手定则可知回路中电流为A f 根据安培定则可知在 圆线圈内产生的磁场

20、为垂直于纸面向外，根据楞次定律可知线圈中为了阻碍垂直于纸面向外 的磁场增大，感应电流产生垂直于纸面向内的磁场，根据安培定则可知线圈中的感应电流为 顺时针方向：同理导体棒向右减速运动则不满足题意，A正确，B错误：CD.导体棒向左减速运动，根据右手定则可知回路中的电流为B fA ,根据安培定则可知 圆线圈内产生的磁场垂直于纸面向内且减小，根据楞次定律可知线圈中产生的感应电流为顺 时针方向：同理导体棒向左加速运动则不满足题意，C错误，D正确。故选AD。11. ACD【解析】A.由安培定则判断出通电导线。在线框处的磁场方向从里向外，根据左手定则，知外侧电 流受安培力向左，内侧电流受安培力向右，从上往下

21、看，导线框将顺时针转动，故A项正 确，B项错误；C.线框沿顺时针方向转动一个小角度后，靠近导线。处的边的电流的方向向右，由左手定 则可知，其受到的安培力的方向向下，所以整体受安培力向下，细绳受力会变得比导线框重 力大.故c项正确；D.线框沿顺时针方向转动一个小角度后，电流P。产生的磁场方向从里向外穿过线框，根 据安培定则，线框产生磁场的方向也是从里向外，则线框中心的磁感应强度变大.故D项正确.12. AC【解析】A,小球运动的过程中重力与电场力做功，设电场力做的功为W,则有:W +mgh= ； mv2 - ； /7?v02解得:w=o说明MN为电场的等势面，可知电场的方向水平向右；小球在竖直方

22、向做自由落体运动，可 知小球从M到N的过程经历的时间为：联立解得:g故A正确：BC.水平方向小球受向右的电场力，所以小球先向左减速后向右加速，电场力先负功后正功, 机械能先减小后增加，故C正确B错误；D.因为MN为电场的等势面，所以小球到N点时水平方向的速度大小为i，o,在水平方向上 由动量定理得：4乜“=2,可求得电场力大小，但不知道小球的带电量为多少，所以电 场强度无法求解，故D错误。故选AC。Un eh13. 后表面电压表示数U,电流表示数/【解析】（1）1磁场是直线电流产生，根据安培定则，磁场方向向下；电流向左，根据左手定则, 安培力向外，载流子是负电荷，故前表面带负电，后表面带正电，

23、故后表面电势较高。（2） 23设前后表面的厚度为d,最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡有：q-=qvBd根据电流微观表达式，有：联立解得:I=neSv=nedhvUneh因此还必须测量的物理量有：电压表读数U,电流表读数14. 22.460.85025.0508【解析】（1）1亳米刻度尺读数要估读到Omm,故读数为224.6mm=22.46cni； 螺旋测微器固定刻度读数为0.51H1H； 可动刻度读数35.0 x 0.0 Imnk0.350mm 故亳米刻度尺读数为0.5+0.350mm=0. 850mm ：（2）3C.微安表最小分度为IpA,故指针示数为25.0pA；E.4由电阻箱示数可知，电阻箱的读数为：5xl00-H）+8xl=508Q； 5扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为:15. (1) 8V (2) 1.92W【解析】（1）由乙图中可知，磁感应强度随时间均匀变化，那么在（甲）图的线圈中会产生恒定的 感应电动势。磁感应强度的变化率等于图象的斜率，则感应电动势为:代入数据解得:E=8V（2）电路中的感应电流为:凡十凡十厂3+5+28A=0.8A尺消耗的电功率为:P=I2Ri代入数据解得:P=1.92W51416. (1) Ep = -mgL (2) L oy【解析】根据动能定理和动