北京市海淀区第二十中学2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题 Word

北京市第二十中学2020-2021学年度第一学期期末考试试卷1．新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。下列关于红外线和紫外线的说法正确的是A．红外线的波长比无线电波长B．只有热的物体才能辐射红外线C．紫外线的波长比红外线长D．红外线和紫外线都是电磁波点所受的电场力以及电势能均相同的是B．乙图中，两等量异种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图中，两等量同种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点3．小明同学探究楞次定律的实验装置如图所示。下列说法正确的是A．若线圈导线的绕向未知，对探究楞次定律没有影响B．磁铁匀速向上远离线圈，闭合回路中不会产生感应电流C．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化D．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反4．如图所示，两根垂直纸面的直导线a、b等。若使P点的磁场方向向左，则象如图乙所示，则6．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在B．该电吹风中电动机的内电阻为440Ω7．图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上．指示灯L1和L2完全相同(其阻值均恒定不变)，R是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表．开始时开关S是闭合的，当S断开后，下列说法正确的是8．如图所示，界面MN与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场B和匀水平方向且互相垂直。在MN上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面。若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是A．小球做匀变速曲线运动B．小球的电势能一定减少C．洛伦兹力对小球做负功D．小球的动能增量等于其重力势能的减少量几厘米处，给线圈通以上千安培、历时约几毫秒的脉冲电流，电流流经线圈产生瞬间的高强度脉冲磁场，磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电场及感应电流，而对脑神经产生电刺激作用，其装置如图所示。”同学们讨论得出的下列结论正确的是A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象B.脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电流的磁效应C.若将脉冲电流改为恒定电流，可持续对脑神经产生电刺激作用D.若脉冲电流最大强度不变，但缩短脉冲电流时间，则在脑部产生的感应电场及感应电流会增强质量为m的金属球从半圆轨道的一端由静止释放金属球紧贴轨道，其球心在半圆轨道的水平直径上，金属球在轨道上来回往复运动，重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是A.由于没有摩擦，金属球来回往复运动时，每次都能到达相同的高度C.金属球最终停在轨道最低点，运动过程中系统产生的总热量为mg(Rr)D.金属球运动过程中有感应电动势产生，但因没有闭合回路，所以没有产生感应电流二、不定向选择题(共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的。全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答得0分。)11.如图所示，两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为θ,在两轨道的顶端之间接有电源和一滑动变阻器，滑动变阻器的滑片处于中点位置，整个装置处于垂直轨道平面向上的匀强磁场中。一根金滑动，此过程中ab杆始终保持静止状态。下列说法中正确的是A．金属杆与轨道之间一定不是光滑的B．金属杆所受安培力的方向沿斜面向上C．滑片向N端滑动的过程中金属杆所受安培力变小D．滑片向N端滑动的过程中金属杆对轨道的压力变小12.如图所示，在一个圆形区域内有垂直于圆平面的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a和b，先后以不同的速率从圆边沿的A点对准圆形区域的圆心O射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列说法B．射入圆形磁场区域时a粒子的速率较大分别表示通过灯泡D1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流IA.B.C.D.14.在研究磁场对电流作用的实验中，将直导线换作一块厚度(ab边半导体板两侧之间存在电压，这个电压叫做霍尔电压UH。用同种材料制成的不同规格的半导体板进一步实验，并在表格中记录了数据结果。后来由于某种原因表格的第一行有些污渍导致有些内容看不清楚了，请你用学过的物理知识并结合表格数据，判断表格中第二列和第三列可能分别是哪个物理量A．第二列为板的宽度lB．第二列为通入的电流强度IC．第三列为板的厚度dD．第三列为通入的电流强度I15．1916年，斯泰瓦和托尔曼发现，不带电的闭转速变化时，线圈中会有电流通过。这一现象可解释为：当线圈转速变化时，由于惯性，自由电子与线圈有相对运动。取金属线圈为参照物，正离子晶格相对静止，由于惯性影响，可等效为自由电子受到一个沿F2会达到平衡，其效果是自由电子相对金属线圈有定向运动。已知F1与线圈角速度的变化率a成正比，F2与自由电子相对正离子晶格的速度成正比。下列说法正确的是三、实验题(共2小题，共12分)则示数为mA；若所选挡位为×10Ω挡，则示数为Ω。(2)乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是(填字母代号)。A．将红表笔和黑表笔短接B．把选择开关旋转到×100Ω挡C．把选择开关旋转到×1Ω挡D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点(3)丙同学在图乙所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光。该同学检查接线均良好。保持开关闭合，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。下列说法A．将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表几乎没有读数，说明灯泡可能出现短路故障B．将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表几乎没有读数，说明开关出现断路故障C．将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近1.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良如图乙所示，某同学采用试触的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化。据此应该选择电流表(填写“内接”或“外接”)的电路。电表的内阻可能对实验产生系统误差，请你就你选择的方案说明电表内阻对电阻率测量结果是否会产生影响；若产生影响，将导致电阻率的测量结果偏大还是偏小。已知待测金属丝的电阻约为20Ω,实验室提供的滑动变阻器的最大阻值为5Ω,电源电动势为3V，需要选择滑动变阻器的(填写“分压式”或“限流式”)接法。三、论述题(本题包括4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。)交流电源，并留有窄缝，离子在窄缝间的运动时间忽略不计。已知D形盒的半径为R，在D1部分的中央A处放有离子源，离子带正电，质量为m、电荷量为q，初速度不计。若磁感应(1)加在D形盒间交流电源的周期T；(2)离子在第1次通过窄缝后的运动半径r；(3)离子加速后可获得的最大动能Ekm。理想边界的磁场，磁场方向垂直于线圈平面向里。当磁场的磁感应强度均匀增加时，在电容器两平行极板之间的带电小球P恰好处于静止状态。(2)若线圈的匝数为n，面积为S，平行板电容器的板间距离为d，小球P的质量为m，所带电荷量为q，求磁感应强度的变化率。20．(10分)如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为，ad边的边长为l2，线圈总电阻为R，转动的角速度(1)从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式；(3)从线圈经过图示位置开始计时，求经过四分之一周期时间通过线圈导线某截面的电荷量。21．(12分)如图甲所示为法拉第发明的圆盘发电机，图乙是其原理示意图，其中的铜质圆盘安装在水平的边缘良好接触，用导线将两块铜片与电阻R连接起来形成闭合回路，在圆盘绕铜轴匀速转动时，通过电阻R的电流是恒定的。为讨论问题方便，将磁场简化为水平向右磁感应强度为B的匀强磁场；将圆盘匀速转动简化为一根始终在匀强磁场中绕铜轴匀速转动、长度为圆盘半径的导体棒，其等效电阻为r。除了R和r(1)圆盘转动方向如图乙所示，求通过电阻R的电流大小，并说明其流向；(2)若各接触点及转轴的摩擦均可忽略不计，圆盘匀速转动一圈，外力需要做多少功；产生的感应电动势E=I(R+r)。请定性地画出其大小f随电子与圆心距离x变化的图象，并尝试2。2北京市第二十中学2019-2020学年度第一学期期末考试答案高二物理2934685729346857BCCCCACACADDBBBDDDADBCCCCACACADDBBBDDD16.(6分)(1)24.0；160(2分)(2)CAD(2分)17.(6分)(1)0.127±0.001(1分)②分压式(1分)18.解：(1)加在D形盒间交流电源的v──r②2-mv22——r r19.(1)当磁场向里均匀增加时，线圈向里的磁通量增加，根据楞次定律，线圈中感应电动势沿逆时针方向，电容器下极板带正电，上极板带负电，电容器极板间的电场方向向上；带电小球P恰好处于静止状态，所受重力和电场力平衡，电场力方向向上，又因为电容器极板间的电场方向向上，故小球P带正电。(4分)电场力F=q-Ud20.(1)从线圈经过图示位置开始计时，圈内的电流随时间变化的函数关系式：l2RImIml22ll2ll(3)线框从此位置转过四分之一周期的过程中：2平均感应电流I=E=—R22.(1)根据欧姆定律可知，通过电流R的电流