咸阳2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题含答案

咸阳市2020-2021学年高二上学期期末考试

物理试题第I卷（选择题共48分）一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，计48分。其中1〜8题为单选题，每题有一项是正确的。第9〜12题为多选题，每题有几项是正确的，全部选对得4分，漏选得2分，错选、不选得0分）・・ ・・ ・・・・1.如图是物理科学家进行研究时的情景或用到的实验装置，下列说法正确的是甲 乙 西 丁A.安培根据图甲实验得出了电流具有磁效应B.楞次用图乙线圈得到了感应电流的方向规律C.密立根首先通过油滴实验（如图丙）测定了元电荷的数值D.库仑利用图丁的扭称首先较准确地测定了静电力常量2.关于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，下列描述合理的是A.该作用力一定是引力B.电荷量较小的受到的力大C.该作用力与两电荷之间距离的平方成反比D.它们间的距离趋于无穷近时，相互作用力趋于无穷大.如图，线圈的平面与条形磁铁垂直，且磁铁轴心通过线圈圈心，条形磁铁由高处下落并穿过线圈，在这个过程中，线圈内感应电流的方向自上往下看是A.逆时针 B.顺时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针.图甲中，M、N为两个等量异种点电荷；图乙中，P、Q为两根垂直纸面相互平行的长直导线，导线中通有大小相等、方向相同的电流a、O、b为它们各自连线上的三点，O为连线的中点，c、d两点位于各自连线的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等下列有关说法正确的是TOC\o"1-5"\h\zI I赛一方得一厂专 直一厂+丁Y\o"CurrentDocument"\d \d '[| I甲 乙A.甲图中，a、b两点的电场强度相同，电势相同B.甲图中，c、d两点的电场强度相同，电势相同C.乙图中，a、b两点的磁感应强度大小相同，方向相同D.乙图中，c、d两点的磁感应强度大小相同，方向相同.如图是电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，下列有关说法正确的是rBAA.A点的电场强度一定比B点的大B.A点的电势一定比B点的低C.将一负试探电荷由A点移动到B点，电场力做正功D.将一负试探电荷由A点移动到B点，试探电荷的电势能增大.如图所示为一闭合导线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生的正弦式交流电压的变化图象，则由图可知下列正确的是A.该交流电压的频率为0.04HzB.该交流电压的有效值为5VC.t=1X10-2s时，导线框恰好与磁场方向平行，磁通量为零D.若将线框转速增大一倍，则交流电压的有效值为10V.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点，A、B、C构成一个直角三角形，/ABC=60°,AB长为5cm,电场线与三角形所在的平面平行，已知pA=5V>QD=10V、%=15V,由此可以判断A.场强的大小为200V/m B.场强的方向由C指向BC.AB两点的电势差Uab=5V D.将一电子由B点移到C点，电势能减小10eV.如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b,单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比Sa：Sb=2：1。已知5s内有5X1018个自由电子通过导体a的横截面，电子的电荷量e=1.6X10—19C。下列说法正确的是A.流经导体a的电流为0.16A.a、b的电阻之比Ra：Rb=2：1仁自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比va：vb=2：1D.相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比Qa：Qb=2：1.工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示的装置，其中M、N为平行板电容器的上、下两个极板，上、下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。当熔喷布的厚度变厚导致介电常数和变大时恒压电源+—A.M、N平行板电容器的电容增大 B.M、N两板间的电压增大C.M、N两板上的电荷量变小 D.有电流从a向b流过灵敏电流计.如图所示，电灯A和B与定值电阻的阻值均为R,L是自感系数很大的线圈。当S1闭合S2断开且电路稳定时，A、B灯亮度相同，再闭合S2,待电路稳定后将S1断开，下列说法正确的是A.B灯立即熄灭 B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭C.有电流通过A灯，方向为b-a D.有电流通过B灯，方向为c-d.如图所示，电源电动势为E,内电阻为r,灯泡LpL2、L3规格相同（电阻不变），且电阻大于电源内阻r,理想电压表V1、V2示数为UpU2,其变化量的绝对值分别为AU1；和△U2；流过电源的电流为I,其变化量的绝对值为^I。当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中

0A.小灯泡L「L2变亮，L3变暗0C.，不变AIb.au1<au2D.电源输出功率变小.如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E,平板b.au1<au2D.电源输出功率变小A1A2,平板S右方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是+・II速度选择器A.质谱仪是分析同位素的重要工具速度选择器B.该速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里C.该速度选择器只能选出一种电性且速度等于E的粒子BD.打在A1处的粒子比打在A2处的粒子的比荷小。第II卷（非选择题共52分）、实验题（本大题共2小题，计16分）甲 乙 丙.（7分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。甲 乙 丙⑴应该选择的实验电路是上图中的 （选填“甲”或“乙”）。（2）某同学根据实验数据作出了外电路 U-1图线，由丙图可知电池电动势为V，内阻为Q;电压表的示数为1.20V时，电流表的示数I'=A。.（9分）现测定金属丝的电阻率。

三二1E二L-Eh4030三二1E二L-Eh4030]Q20⑴用螺旋测微器测量其直径如图甲，由图可知其直径为D=mm；用游标为20分度的卡尺测量其长度如图乙，由图可知其长度为L=mm。（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量该段金属丝的电阻，这段金属丝的电阻Rx约为100Q,将图丙的实验电路图补充完整，并标明器材代号。电源E（电动势10V，内阻约为10Q）电流表A1（量程0〜250mA，内阻R1=5Q）电流表A2（量程0〜300mA，内阻约为5Q）滑动变阻器R（最大阻值10Q,额定电流2A）开关S及导线若干。（用⑶测量得到电流表A1的读数为L，电流表A2的读数为I2,则这段金属丝的电阻率表达式p=题中字母表示）三、计算题（本大题4小题，计。（用有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）.（7分）某科技小组设计了电流天平用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小。测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量m]=15.0g的祛码，右边托盘中不放祛码，将一个质m0=10.0g,匝数n=10,下边长l=10.0cm的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中，当线圈中电流大小为0.1A时天平正好平衡。g=10m/s2,求：（不考虑通电线圈产生的磁场影响）X w C *X w C *⑴线圈下边所受安培力的大小F以及线圈中电流的方向;（2）该匀强磁场的磁感应强度B的大小。16.（9分）如图所示，在水平面内固定着两根平行且足够长的光滑金属导轨，导轨间距L=2m,在虚线ab右侧存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T,在导轨左端连接一个额定电压为3V的小灯泡（小灯泡电阻不变）。一根电阻为1.5Q、长度也为L的金属棒在外力F的作用下以3m/s的速度进入磁场并匀速运动，小灯泡随即保持正常发光，金属棒与导轨始终保持良好接触，不计空气阻力。求：XXXXXXXXXXXXXXb（1）小灯泡的额定功率P；（2）外力F的大小。17.（9分）如图所示，平行边界MN、PQ间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，两边界的间距为d。MN上有一粒子源A，可在纸面内沿各个方向向磁场中射入质量均为m、电荷量均为+q的粒子，粒子射入磁场的速度大小均为幽，不计粒子的重力和粒子之间的作用力。mp QXXXxXXXXXMXKXKKiVf AjV⑴求粒子在磁场中运动的半径r；（2）用阴影画出粒子在磁场中所能到达的区域；⑶求粒子在磁场中运动的最长时间t。18.（11分）如图所示，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，圆形金属线圈的总电阻也为R,其余导线的电阻不计。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场B。电阻R两端并联一对平行金属板M、N,两板间距为d,N板右侧xOy坐标系（坐标原点O在N板的下端）的第一象限内，有方向竖直向下的匀强电场，电场沿x轴方向的宽度为d。在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力），经过N板的小孔，从点Q（0,d）垂直y轴进入第一象限，最后由电场右边界与x轴的交点处离开第一象限。求：⑴平行金属板M、N获得的电压U；(2)第一象限内匀强电场的电场强度E。2020〜2021学年度第一学期期末教学质量检测高二物理试题参考答案及评分标准第I卷（选择题共48分）一、选搠8（本大题共］2小题，每小题4分+计48分,其中I《题为单选惬,每题有一项是正确的，第97?题为多选题，每题方J.L罩是正确阿全部选时得4分逋举得2分，垮承、手举的口分）I.C2.C3-H4.H5,1〕 6,€ 7J） 8,A 9.AD 10.ACILCD12,AD第II卷（非选择题共52分）二.实验题（本大题共2小超,计16分｝⑶（7分）（门甲（2分）（2）1.40（1；» 1.0（2 建仆）UM9分）｛IJK87Q &L20（每空2分）（2）如图所示息分｝三、计算题（本大题共4小题，计36分，解答应写出文字说明、计算过程或演算步弊，只写出结果的不得分.有效他计算的题，答案中心翔明确写出数值和单位）（7分）解；（I）天平两平衡，闲此有小।n=用遛+F （2分）可得F=，叫¥-'叫道% … （|分）F的方向竖直向建根据左手定期可判断出线桅电流方向为顿时针 一分）（.为矩形线圈F边所受安培力为F= 降分）将数值代人可得B =7^―\।-=0,5T U分）nlilu1Ax□.IHl｛9分）解11）金屈棒在磁埸中过运动时产生的感应电动势为E三阳」•=1T*2hix3m/s=6V .・I・i1ali11111111111Mli*，，1111a.iILI**MII. * I.i.U11111a・>■.1・i1ali11Ml.i.*,■!1*I*i.i.i>”・■I.* 11111111111al（■■，*.*I*11al・k・i.11111s kII.***■.=i.（2分）小灯泡正常发光“印灯洵两端电压为瓦,3V （1分）则电路中的电流为/二^—"J1二？二2* …（2分】rL5fl小灯泡的额定功率P=UJ=3Vx2A=6W -----（2分）（2）金属棒匀速运动.则TPF二产发二忖"［二ITx2inx2A=4N…（2分）（9分）解MI）粒子在麟场中做匀速圆用运动,洛伦簌力提供向心力，则2挚出="7-一……-，・］，・一・-一，■■一R一-一…■■一-,・一・，，”……s .・一」一」--」“-.・-・（2分）TOC\o"1-5"\h\z解得F=d （|分）（乃粒子在磁场中所能到达的区域如图所示， （2分）M A"（3｝粒子在磁场中运动周期为丁=包=?写 （2分）当粒子的轨迹与尸。栩切时粒子在磁场中运动的时M最仁此神情景下粒子的运动轨迹为半个阚，则1=!=翳 □分）山（11分）解:《】）根据