河北省沧州市七县2020学年高二物理上学期期中联考试题

河北省沧州市七县2020学年高二物理上学期期中联考试题

‎2020 学年高二第一学期期中考试 ‎ 物理试卷 说明：1．本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，总分 100 分，考试时间为 90 分钟。‎ ‎2．第Ⅰ卷为选择题，请将答案涂在答题卡上，共 48 分。第Ⅱ卷为非选择题，请将答案写在答题卡相应的位置上，共 52 分。‎ 第 I 卷 选择题 （共 48 分）‎ 一、本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。其中 1-8 题为单选题，9-12 为多选题，‎ 全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选的得零分。‎ ‎1．两个大小相同、可看做点电荷的金属小球 a 和 b 分别带有等量异种电荷，被固定在绝 缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为 F ，现用一个不带电的、同样大小的金 属小球 c 先与 a 球接触，再与 b 球接触，则 a 、 b 两球间的静电力大小为 A．‎ ‎1‎ F B．‎ ‎3‎ F C．‎ ‎1‎ F D．‎ ‎1‎ F ‎8‎ ‎8‎ ‎4‎ ‎2‎ ‎2．在一个等边三角形 ABC 顶点 B、C 处各放一个点电荷时，测得 A ‎ 处的电场强度大小为 E，方向与 BC 边平行沿 B 指向 C，如图 1 所示，拿走 C 处的电荷后，A 处电场强度 的情况将是 A．大小仍为 E，方向由 A 指向 B B．大小变为 E ‎，方向不变 ‎2‎ C．大小仍为 E，方向由 B 指向 A D．无法确定 图 1‎ ‎3．下列说法正确的是 A．电场线与等势面可以垂直，也可以不垂直 B．电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面 C．电场强度大的地方，电势一定高；电场强度小的地方，电势一定低 D．电场强度为零的地方，电势一定为零；电势为零的地方，电场强度也一定为零 ‎4．某电场的电场线分布如图 2 所示，以下说法正确的是 A．c 点场强大于 b 点场强 B．a 点电势低于 b 点电势 C．将一试探电荷＋q 由 a 移至 b 的过程中，电势能减小 图 2‎ D．若将一试探电荷＋q 由 a 点释放，它将沿电场线运动到 b 点 物理试卷 第 1 页 共 6 页 ‎5．下面说法不正确的是 A．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向 B．磁感线是闭合曲线，在磁体外部由 N 极指向 S 极，在磁体内部从 S 极指向 N 极 C．磁场中任意两条磁感线均不相交 D．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度一定为零 ‎6．如图 3 所示，在倾角 θ = 30°的光滑轨道上，质量 m= 0.1kg 的 AB 杆放在轨道上，轨 道间距 l = 0.2m，电流 I= 0.5A。当加上垂直于杆 AB 的某一方向的匀强磁场后，杆 AB 处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度可能为 A．1T B．5.5T C．4T 图 3‎ D．3.5T ‎7．如图 4 所示，是有两个量程的电压表，当使用 a、b 两个端点时，量程为 0～10V。当使用 a、c 两个端点时，量程为 0～100V。已知电流表的内阻 Rg 为 500Ω，满偏电流 Ig 为 1mA，则 R1 和 R2 的阻值分别是 A． 9.5´103 W， 9.0´104 W B． 9´104 W ， 9.5´103 W C． 8.5´103 W， 9.0´103 W D． 9.5´103 W， 9.0´103 W ‎8．如图 5 所示，圆 O 所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行。一个带正电荷的微粒（不计重力）从图中 A ‎ 点出发，以相同的初动能在圆内向各个方向运动，已知图中 AB 是圆的一条直径，∠BAC=30°，已知只有当该微粒从图中 C 点处离开圆 面时的动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为 A．沿 A→B 方向 B．沿 A→C 方向 C．沿 B→C 方向 图 5‎ D．沿 O→C 方向 ‎9．(多选)如图 6 所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核 心部分是两个 D 型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。则带电粒 子加速所获得的最大动能与下列因素有关的是 物理试卷 第 2 页 共 6 页 A．加速的次数 B．加速电压的大小 C．金属盒的半径 图 6‎ D．匀强磁场的磁感强度 ‎10．(多选)图 7 中甲是匀强电场，乙是孤立的正点电荷形成的电场，丙是等量异种点电荷 形成的电场(a、b 位于两点电荷连线上，且 a 位于连线的中点)，丁是等量正点电荷 形成的电场(a、b 位于两点电荷连线的中垂线，且 a 位于连线的中点)。有一个正检 验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的 a 点由静止释放，动能 Ek 随位移 x 变化的关系图象如图 17 中的①②③图线所示，其中图线①是直线。下列说法正确的是 甲 图 ‎7‎ A．甲对应的图线是① B．乙对应的图线是②‎ C．丙对应的图线是② D．丁对应的图线是③‎ ‎11．(多选)有两根长直导线 a、b 互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。在如 图 ‎8 所示的平面内，O 点为两根导线连线的中点，M、N 为两导线连线的中垂线上两 点，与 O 点的距离相等，aM 与 MN 夹角为 θ。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流 I，单根导线中的电流在 M 处产生的磁感应强度为 B0，则关于线段 MN 上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是 A．M 点和 N 点的磁感应强度方向一定相反 B．M 点和 N 点的磁感应强度大小均为 2B0cosθ C．M 点和 N 点的磁感应强度大小均为 2B0sinθ D．在线段 MN 上各点的磁感应强度都不可能为零 图 8‎ 物理试卷 第 3 页 共 6 页 ‎12．(多选)如图 9 所示的电路，a、b、c 为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变 阻器 R 的滑片 P 向上移动时，下列判断中正确的是 A．a、b 两灯变亮，c 灯变暗 B．a、c 两灯变亮， b 灯变暗 C．电源输出功率先增大后减小 D．b 灯中电流变化值大于 c 灯中电流变化值 图 9‎ 第Ⅱ卷 非选择题 （共 52 分）‎ 二、实验题：本大题共 2 小题，共 16 分（其中 13 题 7 分，14 题 9 分）。‎ ‎13．（7 分）如图 10 所示，描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图甲，小电珠的额定电压是 3.8 V。‎ 甲 乙 图 10‎ ‎（1）根据实验数据在坐标系中描点如图。试在图乙的坐标系中画出该小电珠的伏安 特性曲线。‎ ‎（2）根据图象，下列说法正确的是_________‎ A．该小电珠的额定功率为 1.14 W B．小电珠在 1 V 电压下灯丝的电阻约为 7.1 Ω C．小电珠在 2 V 电压下灯丝的电阻约为 9.1 Ω D．小电珠在不同电压下的电阻不相同是因为珠丝的电阻率随温度升高而减小 ‎（3）关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是_________‎ A．系统误差主要是由电压表的分流引起的 B．系统误差主要是由电流表的分压引起的 C．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的 D．系统误差主要是由读数时的估读引起的 ‎（4）若将该小电珠接与 r=20 Ω 的电阻串联后接在 U0=4 V 的电压两端，其实际功 率是_________W。‎ 物理试卷 第 4 页 共 6 页 ‎14．（9 分）在练习使用多用电表时：‎ ‎（1）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是 A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果 B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开 D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变 ‎（2）用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接 a 端，红表笔接 b 端 时，指针向右偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明 （选 填“ a ”或“ b ”）端是二极管正极。‎ ‎（3）现有两相同的某型号多用表，一同学在研究性学习过程中想获得 10V 量程直流 电压档的内阻和×lk 欧姆档的内部电源的电动势，已知×lk 欧姆档中央刻度线对 应的数据为 15。为完成实验，进行了如下操作：‎ ‎①将甲多用表档位旋钮拨到 10V 电压档，将乙多用表档位旋钮拨到×lk 欧姆档；‎ ‎②应将甲多用表的红表笔与乙多用表的 （填“红”或“黑”）表笔连接，‎ 再将另外两表笔连接；‎ ‎③在连接两多用表表笔之前应对乙多用表进行的操作为： 。‎ ‎④两多用表连接后，两表读数分别为 6.0V 和 30k W ，可知 10V 量程直流电压档内 阻为 k W ，×lk 欧姆档的内部电源的电动势为 V。‎ 三、计算题：本大题共 3 小题，共 36 分。‎ ‎15．（10 分）如图 11 所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界，‎ 一束电子(电荷量为 e，质量为 m，重力不计)，由静止状态从 P 点经过Ⅰ、Ⅱ间的电场加速后垂直到达边界Ⅱ的 Q 点。匀强磁场的磁感应强度为 B，磁场边界宽度为 d，电子从磁场边界Ⅲ 穿出时的速度方向与电子原来的入射方向夹角为 30°。求：‎ 图 11‎ ‎（1）电子在磁场中运动的时间 t；‎ ‎（2）若改变 PQ 间的电势差，使电子刚好不能从边界Ⅲ射出，则此时 PQ 间的电势差 U 是多少？‎ 物理试卷 第 5 页 共 6 页 ‎16．（12 分）如图 12 所示为一真空示波器，电子从灯丝 K 发出（初速度不计），经灯 丝与 A 板间的加速电压 U1 加速，从 A 板中心孔沿中心线 KO 射出，然后进入两块平 行金属板 M、N 形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入 M、N 间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的 P 点．已知 加速电压为 U1，M、N 两板间的电压为 U2，两板间的距离为 d，板长为 L1，板右端 到荧光屏的距离为 L2，电子质量为 m，电荷量为 e．不计重力。‎ 求：‎ ‎（1）电子穿过 A 板时的速度大小；‎ ‎（2）P 点到 O 点的距离；‎ ‎k ‎（3）电子打在荧光屏上的动能大小。‎ 图 12‎ ‎17．（14 分）如图 13 所示，在一个倾角 θ=30°的斜面上建立 x轴，O 为坐标原点，在 x 轴正向空间有一个匀强电场，场强大小 E= 4.5×106 N/C，方向与 x 轴正方向相同，‎ 在 O 处放一个电荷量 q = 5.0 ´10 -6 C，质量 m=1 kg 带负电的绝缘物块。物块与斜面 间的动摩擦因数 μ= 2 ，沿 x 轴正方向给物块一个初速度 v0=5 m/s，如图所示(g 取 10 m/s2)。‎ 求：‎ 图 13‎ ‎（1）物块沿斜面向下运动的最大距离为多少?‎ ‎（2）到物块最终停止时系统产生的焦耳热共为多少?‎ 物理试卷 第 6 页 共 6 页 ‎2020 学年高二第一学期期中考试 物理参考答案 第Ⅰ卷（选择题）‎ 一、选择题：本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。1-8 题为单选，9-12 题为多选。‎ 全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A C B C D B A D CD AC AB AD 第Ⅱ卷 二、实验题：本大题共 2 小题，共 16 分（13 题 7 分，14 题 9 分）‎ ‎13.（1）如图（2 分） （2）ABC（2 分） （3）A（1 分） （4）0.15（0.14~0.18 之 间均正确）（2 分）‎ 14. ‎（1）AC（1 分） （2）a （2 分） （3）②黑（1 分） ③两表笔短接调零（1 分）‎ ‎④30kΩ ，（2 分）9V（2 分）‎ 三、计算题：本大题共 3 小题，共 36 分。‎ ‎15.（ 10 分）解析：(1)由 evB＝m v2‎ ‎①‎ R ‎2π R ‎2π m T＝‎ 得电子在磁场中运动周期 ‎②‎ ‎ T＝‎ v eB ‎30°‎ ‎1‎ π m 电子在磁场中运动时间：t＝‎ T＝‎ T 得：t＝‎ ‎③‎ ‎360°‎ ‎12‎ ‎6eB ‎(2)电子刚好不从边界Ⅲ穿出时轨道与边界相切，运动半径为 R＝d ‎④‎ 由 evB＝m v2‎ R ‎1‎ 得 v＝‎ eBd m PQ 间由 eU＝‎ mv2‎ ‎⑤‎ ‎2‎ eB2d2‎ 得 U＝‎ ‎⑥‎ ‎2m ‎①②④⑥式各 2 分，③⑤式 1 分。‎ ‎16.(12 分）解析：（1）设电子经电压 U1 加速后的速度为 v0，‎ 由动能定理得： ①‎ 解得： ②‎ ‎（2）电子以速度 v0 进入偏转电场后，垂直于电 场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，设偏转电场的电场强度为 E，电子在偏转电场中运动的时间为 t1，电子的加速度为 α，离开偏转电场时的侧移量为 y1，‎ 由牛顿第二定律得： ③‎ 解得：‎ 由运动学公式得：L1=v0t1 ④‎ ‎⑤‎ 解得：‎ ‎‎ ‎⑥‎ 设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为 vy 由匀变速运动的速度公式可知 vy=at1 ⑦‎ 电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间 为 t2，电子打到荧光屏上的侧移量为 y2，如图所示，水平方向：L2=v0t2 ⑧‎ 竖直方向：y2=vyt2 ⑨‎ 解得： ⑩‎ P 至 O 点的距离 ‎11‎ ‎（3）根据动能定理：电子打在荧光屏上的动能大小：‎ ‎2‎ ‎12‎ ‎①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 11 12 式各 1 分。‎ ‎17.（14 分）解析(1)设物块向下运动的最大距离为 xm,‎ 由动能定理得：‎ mgsinθ ·xm- m mgcosθ ·xm-qExm=0-‎ ‎1‎ mv ‎02‎ ‎①‎ ‎2‎ 代入数据解得：xm=0.5 m ‎②‎ ‎(2)因 qE>mgsinθ +μ mgcosθ ,物块不可能停止在 x 轴正向,设最终停在 x 轴负向且离 O 点为 x 处,整个过程电场力做功为零,由动能定理得:‎ ‎-mgxsinθ -μ mgcosθ (2xm+x)=0-‎ ‎1‎ mv ‎02‎ ‎③‎ ‎2‎ 代入数据解得:‎ x=0.4 m 产生的焦耳热:‎ Q= m mgcosq ·(2xm+x)‎ ‎④‎ 代入数据解得:Q=10.5 J ‎⑤‎ ‎①③④⑤式各 3 分，②式各 2 分。‎