山西省运城市2019-2020学年高二上学期期末调研测试 物理
运城市2019－2020学年度第一学期期末调研测试
高二物理试题
2020.1
本试题满分100分，考试时间100分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项：
1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。
一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分、在每小题给出的四个选项中，第1－7小题只有一项符合题目要求，第8－10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1.关于物理学史，下列说法中正确的是
A.奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场
B.安培认为磁化使铁质物体内部产生了分子电流
C.库仑发现了点电荷的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值
D.库仑通过扭秤实验测出了引力常量G的大小
2.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知
A.带电质点在P点的加速度比在Q点的小 B.带电质点在P点的电势能比在Q点的大
C.带电质点一定从P向Q运动 D.三个等势面中，c的电势最高
3.如图所示，A、B两个带正电的粒子，所带电荷量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2，它们以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入
平行板间的匀强电场后，A粒子打在N板上的A1点，B粒子打在N板上的B1点，若不计重力，则
A.q1>q2 B.m1
△U2 B.△U1<△U2 C. D.
10.如图所示，在边长为L的正三角形区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场B和平行于MN的匀强电场E，一带电粒子(不计重力)刚好以初速度v0从三角形的顶点O沿角平分线OP做匀速直线运动。若只撒去磁场，该粒子仍以初速度v0从O点沿OP方向射入，此粒子刚好从N点射出。下列说法中正确的是
A.粒子带负电
B.磁感应强度的大小与电场强度的大小之比为
C.若只撤去电场，该粒子仍以初速度v0从O点沿OP方向射入，粒子将在磁场中做半径为L的匀速圆周运动，且刚好从M点射出
D.粒子在只有电场时通过该区域的时间大于粒子在只有磁场时通过该区域的时间
二、实验题(本题包含2小题，每空2分，共14分，请将答案填在题中横线上或按要求作答)
11.(1)如图游标卡尺读数为 mm。
(2)某电流表表头内阻Rg＝20Ω，满偏电流Ig＝2mA，按如图改装成量程为3V和15V的电压表，其中R1＝ Ω。
12.“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空。为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”
按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为 Ω。
现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：
A.电源E(电动势为3V，内阻约为1Ω)
B.电流表A1(量程为0～0.6A，内阻r1约为1Ω)
C.电流表A2(量程为0～0.6A，内阻r2＝5Ω)
D.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R0
E.开关S，导线若干
(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。
(2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量。在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则该金属导体的电阻R＝ (用字母表示)
(3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a。测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝ mm，该金属材料电阻率的表达式为ρ＝ (用字母表示)
三、计算题(本题包含3小题，共26分，解答应写出必要的文字说明公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)
13.(8分)如图所示为用直流电动机提升重物的装置，重物的重量为500N，电源电动势E＝110V，电源内阻r＝2Ω，不计各处摩擦，当电动机以v
＝0.80m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流1＝5.0A。求：
(1)电动机消耗的总功率P总；
(2)电动机线圈的电阻R。
14.(8分)如图所示，BCDG是光滑、绝缘的3/4圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为3mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，若滑块从水平轨道上距离B点距离为s＝4R的A点由静止释放(重力加速度为g)。求：
(1)滑块到达圆轨道最高点D点时的速度大小vD；
(2)滑块到达圆轨道最高点D点时受到轨道的作用力大小F。
15.(10分)质谱仪是分离和检测不同同位素的仪器，由静电分析器和磁分析器等组成的质谱仪如图所示。左侧静电分析器中有方向指向圆心O、与O点等距离处各点的场强大小相等的径向电场，右侧的磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行，两边界间距近似为零。从离子源射出的速度很小(可认为是零)、质量为m、电荷量为q的离子经加速电场加速后以速度v从M点射入静电分析器，沿半径为r0的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，从N点水平射出进入磁分析器，最后打在竖直放置于磁分析器左边界的探测板上Q点(Q点未标出)，不计离子重力和离子间的相互作用。
(1)求加速电场的电压和静电分析器中径向电场的电场强度大小；
(2)计算探测板上Q点到O点的距离和离子从M点到Q点的运动时间；
(3)若两种质量分别为m1和m2的同位素离子分别以速度v1和v2从N点射入右侧的磁分析器中，求两种离子打在探测板上的位置到N点的距离之比。
四、选做题
共20分。请考生从16、17两道物理题中任选一题做答。如果多做，则按所做的第一题计分。
16.[物理—选修3－2](共20分)
(1)(单选)(4分)图甲是法拉第发明的人类历史上的第一台发电机，图乙是这个圆盘发电机的示意图：圆盘安装在水平铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，下列分析正确的是
A.因穿过铜盘的磁通量没有发生变化，故法拉第的第一台发电机不能发电
B.回路中产生大小和方向做周期性变化的涡流。
C.若该发电机能发电，则图乙中R上的电流从下向上流动
D.设图乙中铜盘半径为r，匀强磁场大小为B，铜盘转动的角速度为ω，铜盘产生的电动势为E＝Bωr2
(2)(多选)(4分)如图所示，将一光滑U形导体框架(不计电阻)固定在水平面上，框架的间距为L，其左端接有一定值电阻R，在空间加一垂直于框架方向竖直向下的匀强磁，场磁感应强度大小为B，将一长度为L的导体棒MN垂直放在导体框架上(导体棒两端均与框架接触)，导体棒的电阻为r，今用一外力作用在导体棒上，使导体棒以速度V向右做匀速运动，导体棒与导体框架的接触始终良好且始终与导体框架垂直，则在整个运动过程中，下列说法正确的是
A.M、N两点间的电压为BLV B.导体棒的热功率为
C.作用在导体棒上的外力大小为 D.流过定值电阻R的电流为由C到D
(3)(12分)将一足够长的光滑U形导轨固定在竖直平面内，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，导轨间距为L，一质量为2m的金属板置于导轨的顶端，开始处于锁定状态，如图所示。一质量为m的小金属块由金属板的正上方H高处无初速释放，当金属块与金属板碰后锁定立即解除，此后二者一起向下运动若忽略一切摩擦，除金属板的电阻R外其余部分电阻均可忽路，重力加速度为g。
①碰后二者下落一段高度后开始以vm的速度做匀速直线运动，求vm的大小。
②若碰后二者加速运动，求速度增加为v1时金属块对金属板的压力多大?
17.[物理－选修3－5](共20分)
(1)(单选)(4分)如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽，置于光滑的水平面上，槽的左侧有一个竖直墙壁。现让一个小球自左端槽口A的正上方从静止开始下落，与半圆形槽相切从A点进入槽内，则以下说法正确的是
A.小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功
B.小球在半圆形槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能不守恒
C.小球从最低点向右侧最高点运动过程中，小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒
D.小球离开右侧最高点以后，将做竖直上抛运动
(2)(多选)(4分)如图甲所示，一物块在t＝0时刻，以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端。由此可以确定
A.物块返回底端时的速度 B.物块所受摩擦力大小
C.斜面倾角θ D.3t0时间内物块克服摩擦力所做的功
(3)(12分)如图所示，半径为R的1/4光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在p点相切，一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上，左端固定有轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙与物块间的动摩擦因数为µ＝0.5，Q点右侧水平地面光滑，现将质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g，求：
①物块A沿圆弧轨道滑至最低点p时对轨道的压力；
②弹簧被压缩后的最大弹性势能(未超过弹性限度)。
