安徽省六安市舒城中学2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题

舒城中学2019-2020学年度第一学期期末考试高二物理时间：90分钟 分值：100分一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分（1-6每小题只有一个选项符合题意，7-10每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）1下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是( ) 2水平长直导线中有恒定电流i通过，导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同，如图所示，则电子的运动情况是( )a.沿路径oa运动 b.沿路径ob运动c.沿路径oc运动 d.沿路径od运动3如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共n匝，线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流i时，方向如图，在天平左、右两边各加质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡；当电流反向时(大小不变)，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知( )a磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为b磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为c磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为d磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为4如图所示，电源电动势e3v，内阻为r1，r10.5，r21，滑动变阻器r最大阻值为5，平行板电容器两金属板水平放置，开关s是闭合的，两板间一质量为m，电荷量大小为q的油滴恰好处于静止状态，g为灵敏电流计。则下列说法正确的是 ( )a.若电阻r2断路，油滴向上加速运动，g中有从a到b的电流b.在将滑动变阻器滑片p向上移动的过程中，油滴向下加速运动，g中有从a到b的电流c.当滑动变阻器阻值为1时，电源的效率最大d.当滑动变阻器阻值为0时，r1的功率最大5有一半径为r的均匀带电薄球壳，在通过球心的直线上，各点的场强e随与球心的距离x变化的关系如图所示;在球壳外空间，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电常数为k，半径为r的球面面积为s=4r2，则下列说法正确的是 ( )a.均匀带电球壳带电密度为b.图中r=1.5rc.在x轴上各点中有且只有x=r处电势最高d.球面与球心间电势差为e0r6随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图（甲）所示，被测量转子的轮齿（具有磁性）每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图（乙）所示。（控制b、i保持不变）下列说法正确的是 （ ）a.霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的b.若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为正电荷c.在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度c越大，产生的霍尔电压越低d.若转速表显示1800r/min，转子上齿数为150个，则霍尔传感器每分钟输出12个脉冲信号7如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度b随时间t变化的规律如图乙所示.规定垂直纸面向外为磁场的正方向，顺时针为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向.关于线框中的感应电流i与ad边所受的安培力f随时间t变化的图象，下列选项中正确的是( )8如图所示，在0x3a的区域内存在与xoy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为b.在t0时刻，从原点o发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y轴正方向的夹角分布在090范围内其中，沿y轴正方向发射的粒子在tt0时刻刚好从磁场右边界上p(3a，a)点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是( )a粒子在磁场中做圆周运动的半径为2a b粒子的发射速度大小为c带电粒子的比荷为 d带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t0bfxy9. 如图所示，光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿y轴方向。在水平拉力f作用下，试管沿x轴方向匀速运动，带电小球能从细管口处飞出。带电小球在离开细管前的运动过程中，关于小球运动的加速度a、沿y轴方向的速度vy、拉力f以及管壁对小球的弹力做功的功率p随时间t变化的图象分别如图所示舒中高二期末物理 第4页 (共8页)，其中正确的是（ ）botvydotpaotacotf10. 如图所示，半径为r的圆是圆柱形区域的横截面，c为圆心，acb=600，在圆上仅在a点有一粒子源能以相同的速率向圆面内各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，柱形区域内存在平行于圆面的匀强电场，粒子从电场中射出的最大动能是初动能的4倍，经过b点的粒子在b点的动能是初动能的3倍，己知初动能为ek，不计粒子重力及粒子间的相互作用，下列选项正确的有 a.电场强度大小为 b.电场强度大小为 c.电场强度方向从a到b d.电场强度方向从a到c。二、实验题。本题共2小题，共20分11. 有一电压表v1,其量程为3v,内阻约为3000,要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:电源e：电动势约15v,内阻不计；电流表a1：量程100ma,内阻r1=20；电压表v2：量程2v,内阻r2=2000；定值电阻r1：阻值20；定值电阻r2：阻值3；滑动变阻器r0：最大阻值10，额定电流1a；电键一个,导线若干。（1）实验中应选用的电表是 ；定值电阻应选用 。（2）请你设计一个测量电压表v1的实验电路图，画在虚线框内（3）说明实验所要测量的物理量： （4）写出电压表v1内阻的计算表达式 。12. 在练习使用多用电表的实验中，(1)某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值rx，先把选择开关旋到“10”挡位，测量时指针偏转如图14所示。以下是接下来的测量过程：a将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，然后断开两表笔b旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“off”档），并拔出两表笔c将选择开关旋到“1”挡d将选择开关旋到“100”挡e将选择开关旋到“1k ”挡f将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值rx，断开两表笔以上实验步骤中的正确顺序是_（填写步骤前的字母）。(2)重新测量后，指针位于如图15所示位置，被测电阻的测量值为_。(3)如图16所示为欧姆表表头，已知电流计的量程为ig=100a，电池电动势为e=1.5v，则该欧姆表的表盘上30a刻度线对应的电阻值是_k。舒中高二期末物理 第6页 (共8页)(4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值ry，采用如图17所示的电路。电源电压u恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。用多用电表测电路中的电流，则与a点相连的是多用电表的_（选填“红”或“黑”）表笔。闭合电键，多次改变电阻箱阻值r，记录相应的r和多用电表读数i，得到的关系如图18所示。不计此时多用电表的内阻。则ry_。三、计算或论述题：本题共4小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位obea荧光屏13如图所示，在荧光屏的左侧空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，电场强度为e=2103n/c，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为b=0.2t。场中a点与荧光屏的距离为l=0.4m。一个带正电粒子，从a点以某一速度垂直射向荧光屏，恰好能够做匀速直线运动，打在屏上的o点（不计粒子重力）。（1）求粒子做匀速直线运动的速度大小；（2）若撤去磁场，保持电场不变，粒子只在电场力的作用下运动，打在屏上的位置距o点的距离y1=0.16m，求粒子的比荷； （3）若撤去电场，保持磁场不变，粒子只在磁场力的作用下运动，求打在屏上的位置与o点的距离y2；14如图甲所示，一边长l2.5 m、质量m0.5 kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度b0.8 t的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界mn重合.在水平力f作用下由静止开始向左运动，经过5 s线框被拉出磁场.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示，在金属线框被拉出的过程中，(1)求通过线框的电荷量及线框的总电阻；(2)分析线框运动性质并写出水平力f随时间变化的表达式；(3)已知在这5 s内力f做功1.92 j，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少.15.很多物理规律具有普适性，如能量转化和守恒是自然界中一条普遍规律，请结合相关规律完成下列问题：abo+x ab（1）如图所示，一个带电量为+q的点电荷固定在坐标轴原点o。另一点电荷+q仅在电场力的作用下沿ox轴运动，a、b是x轴上的两个位置。在点电荷运动的过程中，经过位置a时动能为ek1，电势能为ep1，经过位置b时动能为ek2，电势能为ep2，请根据功是能量转化的量度，证明：该点电荷从a运动到b 的过程中，动能和电势能之和保持不变。（2）如图所示，带+q1的质量为m小球b静止在光滑绝缘水平面上，带+q2的质量为2m的小球a从很远处以初速度v0向b球运动，a的速度始终沿着两球的连线方向，二者始终没有接触。取无限远处势能为零。a求两个电荷的相互作用能的最大值。b若b小球初始状态不是静止，而是具有与v0同一直线上的速度。要使a球的速度方向不发生改变，求b小球初始状态的速度范围。舒中高二期末物理 第8页 (共8页)16. 某控制带电粒子运动的仪器原理如图所示，区域ppmm内有竖直向下的匀强电场，电场强度e1.0103 v/m，宽度d0.05 m，长度l0.40 m；区域mmnn内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度b2.5102 t，宽度d0.05 m，比荷1.0108 c/kg的带正电的粒子以水平初速度v0从p点射入电场边界mm不影响粒子的运动，不计粒子重力(1) 若v08.0105 m/s，求粒子从区域ppnn射出的位置；(2) 若粒子第一次进入磁场后就从mn间垂直边界射出，求v0的大小；(3) 若粒子从m点射出，求v0满足的条件一、选择题a d b d a c bc ad ad ac2、 实验题（每空2分）11.（1）v2；r1 （2）电路图如图所示。 （3） 电压表v1的示数u1 ，电压表v2的示数u2 （4）r212.（1）dafb （2）2200 （3）35k （4）红 （5）200 13 （1（3分）= 1104 m/s （2）（3分）= 1105 c/kg （3）（4分） y = 0.2m 14. (1)（4分）q1.25 c r4 ；(2)（4分）线框做初速度为0的匀加速直线运动，加速度a0.2 m/s2 f(0.2t0.1) n；(3)（2分）q1.67 j15. （1）（4分）点电荷从a到b的过程中，根据动能定理得： 又根据静电力做功与电势能变化的关系可得：由上述两式可得：得：故该点电荷从a运动到b 的过程中，动能和电势能之和保持不变 （2）（6分）a根据动量守恒得：根据能量守恒得： 得：b临界情况为a球速度为零，而此时两球相距无限远根据动量守恒得：根据能量守恒得：解得：故b小球初始状态的速度方向向右，或者速度向左大小小于。