2019-2020年高二上學(xué)期期末聯(lián)考物理試題 含答案.doc

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2019-2020年高二上學(xué)期期末聯(lián)考物理試題 含答案 本試卷分為第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，第I卷為1-10題，共40分，第II卷為11-16題，共60分。全卷共計(jì)100分，考試時(shí)間為90分鐘。 注意事項(xiàng)： 1、 答第I卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考試科目用鉛筆涂寫(xiě)在答題卡上。 2、 每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)用橡皮擦干凈后再涂其它答案，不能答在試題卷上。 3、 考試結(jié)束后，監(jiān)考人員將答題卡收回。 第I卷（本卷共計(jì)40分） 一 單選題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，每小題4分，共16分） 1．如圖，沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，顯像管內(nèi)電子束打在熒光屏正中的O點(diǎn)，加磁場(chǎng)后電子束 打在熒光屏O點(diǎn)上方的P點(diǎn)，則所加磁場(chǎng)的方向可能是 (　　) A．垂直于紙面向內(nèi) B．垂直于紙面向外 C．平行于紙面向上 D．平行于紙面向下 2.下列關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的說(shuō)法中，正確的是 ( ) A．線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大 B．線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大 C．線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)的地方，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大 D．線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 a b c 上 右 3.如圖,在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖．過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向 （ ） A．與ab邊平行，豎直向上 B．與ab邊平行，豎直向下 C．與ab邊垂直，指向左邊 D．與ab邊垂直，指向右邊 a N S C b R 4. 如圖，電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，現(xiàn)使磁鐵自由下落，在N極接近線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是 ( ) A．從a到b，上極板帶正電 B．從a到b，下極板帶正電 C．從b到a，上極板帶正電 D．從b到a，下極板帶正電 二．雙選題（每小題有兩個(gè)選項(xiàng)正確，每小題4分，只選一個(gè)選項(xiàng)且正確的給2分，共24分） 5.如圖，E為電池，L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個(gè)規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開(kāi)關(guān)．對(duì)于這個(gè)電路，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．剛閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小相等 B．剛閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小不相等 C．閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，D1、D2比原來(lái)更亮 D．閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開(kāi)瞬間，D2立即熄滅，D1閃亮一下再熄滅 6．如圖所示的空間中存在著都沿水平方向且正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從A點(diǎn)沿AB、AC方向絕緣地拋出兩帶電小球，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是 (　　 ) A．從AB、AC拋出的小球都可能做直線運(yùn)動(dòng) B．只有沿AB拋出的小球才可能做直線運(yùn)動(dòng) C．做直線運(yùn)動(dòng)的小球帶正電，而且一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．做直線運(yùn)動(dòng)的小球機(jī)械能守恒 7. 兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)．當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是D→C B．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→D C．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左 D．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左 8.在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，如圖示（紙面即水平面），在垂直紙面方向有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則以下說(shuō)法中正確的是 （ ） a b A. 若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外并增加時(shí)，桿ab將向右移動(dòng) B. 若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外并減少時(shí)，桿ab將向右移動(dòng) C. 若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里并增加時(shí)，桿ab將向右移動(dòng) D.若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里并減少時(shí)，桿ab將向右移動(dòng) 9.環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置，其核心部件是一個(gè)高真空的圓環(huán)狀的空腔。若帶電粒子初速可視為零，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，沿圓環(huán)切線方向注入對(duì)撞機(jī)的環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。帶電粒子將被局限在圓環(huán)狀空腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)。要維持帶電粒子在圓環(huán)內(nèi)做半徑確定的圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小 B．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大 C．對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越小 D．對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變 U d R B 10.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速．兩D形金屬盒處于垂直于盒底面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形金屬盒的半徑為R，狹縫間的距離為d，勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓為U，要增大帶電粒子（電荷量為q質(zhì)量為m，不計(jì)重力）射出時(shí)的動(dòng)能，則下列方法中正確的是( ) A．增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓 B．減小狹縫間的距離 C．增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 D．增大D形金屬盒的半徑 第II卷（本卷共計(jì)60分） 三．實(shí)驗(yàn)題（共18分） 11．（9分）有一個(gè)電阻Rx，其阻值大約在40～50Ω之間，現(xiàn)要進(jìn)一步測(cè)量其電阻，手邊現(xiàn)有器材如下： 電源E（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻為0.5Ω）； 電壓表V（0～3～15V，內(nèi)阻為10kΩ）； 電流表A（0～0.6～3A），內(nèi)阻約1Ω）； 滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流2A）； 滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～xxΩ，額定電流0.1A）； 電鍵K和導(dǎo)線若干。 （1）電壓表的量程應(yīng)選0～V；電流表的量程應(yīng)選0～A；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。（每空2分） （2）請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。（3分） 12.（9分）實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管。已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.710-8Ωm。課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度。他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器（千分尺）、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。 ⑴他們使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻，操作過(guò)程分以下三個(gè)步驟：（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)第②步操作） ① 將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔；選擇電阻檔“1”； ②________________________________；（2分） ③把紅、黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖（a）所示。 0 25 20 30 ~ Ω Ω 1k 100 10 1 Ω OFF 2.5 10 50 250 500 2.5 50 mA 100 10 1 500 10 250 V ~ + V A A B P S V E Rx R B A A B P S V E Rx R C A V A B P S E A Rx R A V A B P S E D Rx R ⑵根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從圖（b）的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇________電路來(lái)測(cè)量金屬絲電阻；（2分） ⑶他們使用千分尺測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，金屬絲的直徑為_(kāi)______mm；（2分） ⑷根據(jù)多用電表測(cè)得的金屬絲電阻值，可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長(zhǎng)度約為_(kāi)____m。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） (3分) 四．計(jì)算題（共42分） 13．（10分）據(jù)報(bào)道，最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示。炮彈（可視為長(zhǎng)方形導(dǎo)體）置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接。開(kāi)始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以恒定電流后炮彈會(huì)被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離m，導(dǎo)軌長(zhǎng)Ｌ＝5.0m，炮彈質(zhì)量。導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示。可以認(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為Ｂ＝2.0Ｔ，方向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為，求通過(guò)導(dǎo)軌的電流I。忽略摩擦力與重力的影響。 I 0 5 B/10-2T 乙 3 t1 t2 t3 2 1 t/10-2s 14.(10分)一個(gè)正方形線圈邊長(zhǎng)a=0.20m，共有n=100匝，其總電阻r=4.0。線圈與阻值R=16的外電阻連成閉合回路，如圖甲所示。線圈所在區(qū)域存在著分布均勻但強(qiáng)弱隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間作周期性變化的周期T=1.010-2s，如圖乙所示，圖象中、……。求： R B a 甲 （1）0—t1時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量； （2）t=1.0s內(nèi)電通過(guò)電阻R所產(chǎn)生的熱量； 15.(10分) 在圖甲中，帶正電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后，從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn)，如圖甲所示，測(cè)得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì)． (1)設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，求該粒子的比荷； (2)若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的區(qū)域?yàn)閳A形，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，其他條件不變．要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后不能打到MN邊界上(MN足夠長(zhǎng))，求磁場(chǎng)區(qū)域的半徑應(yīng)滿(mǎn)足的條件． 16．(12分)如圖所示，有一足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，間距L＝0.5 m，導(dǎo)軌沿與水平方向成θ＝30傾斜放置，底部連接有一個(gè)阻值為R＝3 Ω的電阻．現(xiàn)將一個(gè)長(zhǎng)也為L(zhǎng)＝0.5 m、質(zhì)量為m＝0.2 kg、電阻r＝2 Ω的均勻金屬棒ab，自軌道頂部靜止釋放后沿軌道自由滑下，下滑中均保持與軌道垂直并接觸良好，經(jīng)一段距離后進(jìn)入一垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．磁場(chǎng)上部有邊界OP，下部無(wú)邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T．金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后又運(yùn)動(dòng)了一段距離便開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在做勻速直線運(yùn)動(dòng)之前這段時(shí)間內(nèi)，金屬棒上產(chǎn)生了Qr＝2.4 J的熱量，且通過(guò)電阻R上的電荷量為q＝0.6 C，取g＝10 m/s2.求： (1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v0； (2)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后速度v＝6 m/s時(shí)，其加速度a的大小及方向； (3)磁場(chǎng)的上部邊界OP距導(dǎo)軌頂部的距離s. 高級(jí)中學(xué)xx第一學(xué)期期末考試 高二物理答題卷 11.（1） （2） 12. （1）②________________________________ （2） （3） （4） 13. I R B a 甲 0 5 B/10-2T 乙 3 t1 t2 t3 2 1 t/10-2s 14 15. 16. 高級(jí)中學(xué)xx第一學(xué)期期末考試 高二物理答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B D C D AD BC BD BD AC CD 11．（9分） (1)15， 0.6，R1；（每空2分） (2) 如圖（3分） 12.⑴②紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零電阻，使指針指0Ω。（2分） ⑵ D（2分） ⑶0.258-0.262（2分） ⑷12或13都算對(duì)（3分） 13.解：在導(dǎo)軌通有電流Ｉ時(shí)，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場(chǎng)施加的安培力為 　　　　Ｆ＝IdB ① I 設(shè)炮彈的加速度的大小為a，則有 　　　　　　F=ma ② 炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動(dòng)，因而 　　　　　　　　　　?、? 聯(lián)立①②③式得 　　　　　　　　　　　　　　　　　　?、? 代入題給數(shù)據(jù)得： 　　　　　　　　　　　　　　?、? 評(píng)分參考：每式各2分。 14.解:（1）0—t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)…….（2分） 通過(guò)電阻R的電流……. (2分) 所以在0—t1時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電荷量q=I1t1=1.010-2C…….（2分） （2）在一個(gè)周期內(nèi)，電流通過(guò)電阻R產(chǎn)生熱量 …….（2分） 在1.0s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為Q=…….（2分） 15.解析：(1)帶電粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)速度為v， 由動(dòng)能定理qU＝mv2 ………………………………….. (2分) 進(jìn)入磁場(chǎng)后帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r， qvB＝m …………………………………(2分) 打到H點(diǎn)有r＝ ……………………….(1分) 由①②③得＝.......................(1分) (2)要保證所有帶電粒子都不能打到MN邊界上，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)偏角小于90， 臨界狀態(tài)為90…………….(1分) 如圖所示，磁場(chǎng)區(qū)半徑R＝r＝…(1分) 所以磁場(chǎng)區(qū)域半徑滿(mǎn)足 R≤……………………..(2分) 16.解(1)此時(shí)金屬棒沿斜面方向受力平衡：BIL＝mgsin θ…………(1分) ( 對(duì)閉合電路有：I＝，E＝BLv0…………………………………………. (1分) ( 聯(lián)立解得：v0＝＝5 m/s……………..(1分) (2)由牛頓第二定律得：mgsin θ－BIL＝ma…………..(1分) 而由電路：I＝………………………………………. (1分) a＝gsin θ－＝－1 m/s2……………..(1分) 因此，此時(shí)加速度大小為1 m/s2，方向沿斜面向上．……………..(1分) (3)由于金屬棒r和電阻R上的電流瞬時(shí)相同，根據(jù)焦耳定律產(chǎn)生的電熱應(yīng)與阻值成正比，因此可求出金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)前R上產(chǎn)生的電熱為： QR＝Qr＝3.6 J……………..(1分) 因此，該過(guò)程中電路中的總電熱為：Q＝Qr＋QR＝6 J 又該過(guò)程中電路平均電流為：＝＝……………..(1分) 設(shè)勻速前金屬棒在磁場(chǎng)中位移為x，則此過(guò)程中通過(guò)R的電荷量為： q＝Δt＝＝……………..(1分) 從釋放到剛好達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由能量守恒得到： mgsin θ(s＋x)＝mv＋Q……………..(1分) 聯(lián)立解得：s＝－＝5.5 m. ……………..(1分)