湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2020学年高二物理上学期期中试题

湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2020学年高二物理上学期期中试题

宜昌市部分示范高中教学协作体2020年秋期中联考 ‎ 高二物理 ‎（全卷满分：100分 考试用时：90分钟）‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。其中1～7题为单选题，8～10题为多选题，多选题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．关于电场和磁场，下列说法中正确的是（ ）‎ A．电场和磁场不是实际存在的，是人们想象假设出来的 B．电场和磁场的观点是库仑首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展 C．磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向 D．电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关 ‎2．下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（ ）‎ ‎①场强 ②场强 ③场强 ④电场力做功 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④‎ ‎3．如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是 (　　)‎ A．将R1与R2两端加上相同电压,则电流之比I1∶I2=1∶3‎ B．将R1与R2通过相同电流,则两端电压之比U1∶U2=3∶1‎ C．R1∶R2=1∶3‎ D．R1∶R2=3∶1‎ ‎4．如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子(不计重力)从a到b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是 (　　)‎ A.粒子从a到b过程中动能逐渐减小 B.粒子在a点的加速度小于在b点的加速度 C.粒子在a点时具有的电势能小于在b点时具有的电势能 D. 负点电荷一定位于M点左侧 ‎5．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中 (　　)‎ A. a、b两点磁感应强度相同 B. c、d两点磁感应强度相同 C. a点磁感应强度最大 D. b点磁感应强度最大 ‎6．长为‎4L的直导线分成四等份，折成如图所示的图形，其中的V形导线的夹角为60°，整个图形置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，当在该导线中通以大小为I的电流时，该通电导线受到的安培力大小为(　　)‎ A. BIL B. 2BIL C. 3BIL D. 4BIL ‎7．如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O，半径为R.电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，正点电荷与O点的连线和OC的夹角为30°。下列说法正确的是(静电力常量为k) (　　)‎ A.O点的场强大小为 B.O点的场强大小为 C.B、D两点的电势关系是φB>φD D.电荷量为+q的点电荷在A点的电势能小于在C点的电势能 ‎8．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图所示,下列说法正确的是 (　　)‎ A.反映Pr变化的图线是c B.电源的电动势为8 V C.电源的内阻为2 Ω D.当电流为‎0.5 A时，外电路的电阻为4 Ω ‎9．如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(磁感应强度为B)和匀强电场(场强为E)组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一匀强磁场(磁感应强度为B')，最终打在A‎1A2上。下列说法正确的是 (　　)‎ A.粒子带负电 B.所有打在A‎1A2上的粒子在磁感应强度为B'的磁场中运动时间都相同 C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D.粒子打在A‎1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷q/m越大 ‎10．在如图所示的电路中，C为一平行板电容器,闭合开关S,给电容器充电，当电路中电流稳定之后，下列说法正确的是 (　　)‎ A.保持开关S闭合，把滑动变阻器R1的滑片向上滑动，电流表的示数变大，电压表的示数变大 B.保持开关S闭合，不论滑动变阻器R1的滑片是否滑动，都有电流流过R2‎ C.保持开关S闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，R2‎ 中有由b 到a的电流 D.断开开关S，若此时刚好有一带电油滴P静止在电容器两平行板之间，将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中，油滴将向上运动 二、实验题（本题共两小题，共16分）‎ ‎11．（6分）某同学在测量一种均匀新材料的电阻率的过程中，相关测量如下：‎ 甲　　　　　　　　　　　 　乙 ‎（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为　　　　mm；‎ ‎（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为　　　　mm.‎ ‎12．（10分）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，除开关S和导线外，实验室还提供以下器材可供选择：‎ A.电压表V（量程为3 V，内阻RV=10 kΩ）‎ B.电流表G（量程为3 mA，内阻RG=100 Ω）‎ C.电流表A（量程为‎3 A，内阻约为0.5 Ω）‎ D.滑动变阻器R1（阻值范围为0~10 Ω，额定电流为‎2 A）‎ E.滑动变阻器R2（阻值范围为0~1000 Ω，额定电流为‎1 A）‎ F.定值电阻R3=0.5 Ω ‎（1）该同学根据所选择的器材画出了如图甲所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是　　　　　.‎ ‎（2）该同学将电流表G与定值电阻R3并联进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是　　A.‎ ‎（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器为　　　　 (填写器材前对应的字母).‎ ‎（4）该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标，绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=　　　　V，电源的内阻r=　　　　Ω.(均保留两位小数)‎ 三、计算题（本题共4小题，共44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）‎ ‎13．（10分）如右图所示，一根长L＝‎1.5 m、与水平方向的夹角为θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋5.4×10－‎6 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10－‎6 C，质量m＝1.0×10－‎2 kg.现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，取g＝‎10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：‎ (（1）小球B开始运动时的加速度为多大？‎ M N A B (（2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？‎ ‎14．（10分）如图所示，A、B、C、D为一匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，其中AB=‎4 cm，AC=4cm，电场线与矩形所在平面平行。将电荷量q=2.0×10‎-9 C的正电荷从A点移到B点，静电力做功WAB=8.0×10-9 J；将该正电荷从B点移到C点，电势能增加ΔEp=3.2×10-8 J．设A点电势为零，求：‎ ‎（1）B点和C点的电势;‎ ‎（2）匀强电场的电场强度大小和方向.‎ ‎15. (10分) 如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝‎0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝‎20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝‎10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：‎ ‎（1）通过金属棒的电流的大小．‎ ‎（2）滑动变阻器R接入电路中的阻值．‎ ‎16．(14分) 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限中以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上纵坐标y=h处的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上横坐标x=2h处的P点进入磁场，最后沿垂直于y轴的方向射出磁场．不计粒子重力，求：‎ ‎（1）电场强度大小E ‎（2）粒子在磁场中运动的轨迹半径r ‎（3）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t 宜昌市部分示范高中教学协作体2020年秋期中联考 高二物理参考答案 一、 选择题：（1-7每小题4分，8-10多选每小题4分，共40分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 D B C B D C C AC CD AD ‎11. (1)60.20 　(2)8.300(8.298~8.302均可) (每空3分)‎ ‎12. (1)电流表量程太大 　(2) 0.603 　(3) D　‎ ‎(4) 1.48　 0.84(0.82~0.86均可) （每空2分）‎ ‎13. (10分)解：（1）开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得 mgsinθ-kQq/L2=ma…………… 3分 代入数据可得 a=‎3.84m/s2 ………….2分 ‎(2)速度最大时加速度等于0‎ mgsinθ= kQq/r2 ……………. 3分 代入数据可得 r=‎0.9m …………….. 2分 ‎14. (10分) 解： (1)根据UAB= .........1分 UAB=φA-φB .........1分 φA=0‎ 代入数据可得φB=-4 V .........1分 根据UBC== .........1分 UBC=φB-φC .........1分 代入数据可得φC=12 V. .........1分 ‎(2)如图所示,连接BC,将BC四等分,则φO=0,连接AO,则AO为等势线,由于AB=‎4 cm,AC=‎4‎‎ cm,则BO==‎2 cm,由几何关系可知,AO⊥BC,所以场强方向沿BC连线由C指向B, .........2分 E==200 V/m .........2分 ‎15. (10分)解：(1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示 F安＝mgsin 30° .........2分 由F安＝BIL得 .........2分 I＝＝‎0.5 A. .........2分 ‎(2)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得：‎ E＝I(R0＋r) .........2分 解得R0＝－r＝23 Ω. .........2分 ‎16. (14分)解： (1)由题意知,带电粒子进入电场后做类平抛运动,有 2h=v0t1 .........1分 h=a .........1分 qE=ma .........1分 联立得E= .........1分 ‎(2)带电粒子由点M到P点过程,由动能定理得 qEh=mv2-m .........2分 可得v= v0‎ 粒子进入匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则qvB=m .........2分 解得r= .........2分 ‎(3)粒子运动轨迹如图所示， 粒子在电场中运动的时间t1= .........1分 粒子在磁场中运动的周期T= .........1分 根据粒子射入磁场时与x轴成45°角,射出磁场时垂直于y轴,可知粒子在磁场中运动圆弧所对的圆心角为135°,故粒子在磁场中运动的时间为t2=T= .........1分 所以粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t=t1+t2=+ .........1分