甘肃省民勤县第一中学2020学年高二物理上学期期末考试试题

甘肃省民勤县第一中学2020学年高二物理上学期期末考试试题

甘肃省民勤县第一中学2020学年高二物理上学期期末考试试题 ‎ ‎（时间：100分钟 总分100分）‎ 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1--8小题给出的四个选项中，只有一个选项正确；9--12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.如图是一个三输入端复合门电路，当C端输入“‎1”‎，且要求输出端Y输出的也为“‎1”‎，则A、B端输入的是(　 　)‎ A．0　0 B．1　1‎ C．1　0 D．0　1‎ ‎2．如图所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是 （ ）‎ A.同时向左运动，间距增大 B.同时向右运动，间距变小 C.同时向左运动，间距变小 D.同时向右运动，间距增大 ‎3.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其v-t图像如图甲所示。则这一电场可能是图乙中的（ ）‎ ‎0.3‎ ‎0.2‎ ‎0.1‎ Ｏ I/A U/V ‎1.2‎ ‎2.4‎ R1‎ R2‎ ‎4．如图所示为电阻R1、R2的I－U图线，现将R1、R2并联后接到电源上，R1消耗的电功率是9W，则R2消耗的电功率是 （ ）‎ A． 15 W B．12 W C． 9W D．6 W R1‎ R2‎ R3‎ S ‎5.电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将开关S断开，则以下判断正确的是 ( )D A．液滴仍保持静止状态 B．液滴将向下运动 C．电容器上的带电量将减小 E R ‎× × × × × × ‎ ‎× × × × × ×‎ ‎× × × × × ×‎ ‎× × × × × ×‎ B a b c D．电容器将有一个瞬间的充电过程 ‎6.．用粗细均匀的电阻丝折成等边三角形框架abc，边长为L，每边电阻均为R，一电动势为E，内阻为R的电源与框架的两个顶点a、b相连。磁感应强度为B的匀强磁场与三角形框架所在的平面垂直，如图所示。则整个三角形框架受到的安培力大小为 ‎ A．0 B．‎ C． D．‎ ‎7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器。闭合开关后，把滑动变阻器的滑片向左滑动，以下说法正确的是（ ）‎ A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表示数变小，电压表示数变小 S U S1‎ x P M N C．R1消耗的电功率变小 D． R2消耗的电功率变大 ‎8．质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图所示。离子源S产生的各种不同正离子束（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点。设P到S1的距离为x，则（ ) 来 A．只要x相同，对应的离子质量一定相同 B．只要x相同，对应的离子电荷量一定相同 C．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大 D．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小 ‎9．一微粒质量为m带负电荷，电荷量大小是q，如图所示，将它以一定初速度在磁场中P点释放以后，它就做匀速直线运动，已知匀强磁场的磁感应强度为B，空气对微粒的阻力大小恒为f，则关于微粒做匀速直运动下列描述中正确的是( )‎ A．微粒不可能沿竖直方向上运动 B．微粒可能沿水平方向上运动 C．微粒做匀速运动时的速度v大小为 P Q O D．微粒做匀速运动时的速度v大小为 ‎10．如图所示，两水平放置的平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直放置的荧光屏PQ。一带电荷量为q，质量为m的带电小球以速度v0从两板中央射入板间，最后垂直打在屏PQ上 (重力加速度为g) ，则下列说法正确的是（ ）‎ A．板间电场强度大小为 B．板间电场强度大小为 C．小球在板间的运动时间和它从板的右端运动到荧光屏的时间相等 D．小球打在屏上的位置与O点的距离为 ‎11．如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁场垂直于霍尔元件的工作面向上，通入图示方向的电流I，C、D两侧面间会产生电势差，下列说法中正确的是（ ）‎ A．电势差的大小仅与磁感应强度有关 B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势φC>φD C．仅增大电流I时，电势差变大 D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 ‎12．直角坐标系xOy中，M、N两点位于y轴上，在M、N两点各固定一负点电荷。当把一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，已知G、H两点到O点的距离均为a，静电力常量为k。若将该正点电荷移到G点，下列说法中正确的是（ ）‎ O y x M N G H ‎ A．两负点电荷在G点的合场强为，沿x轴正方向 B．两负点电荷在G点的合场强为，沿x轴负方向 C．H点的合场强为，沿x轴负方向 D．H点的合场强为，沿x轴负方向 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，第13题8分，第14题6分，共14分。‎ 图1‎ ‎13．多用表是一种测电学量的多功能、多量程测量仪表 ‎（1）某同学使用多用电表测量一电阻，进行了如下操作：（请填写第②步操作）‎ ‎①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔；选择电阻档“×10”；‎ ‎② ；‎ 图2‎ ‎③使用多用电表进行了测量，把红黑表笔分别与电阻的两端相接，指针所指的位置如图1所示。则被测电阻的阻值是 Ω。‎ ‎（2）用多用表能测如图2晶体二极管的性能好坏时，若所测二极管性能好，则交换两表笔测得二极管两极间的电阻差异明显；则测得电阻较小的一次，与 (填“红”或“黑”)表笔相连的一端为二极管的A极。‎ ‎（3）多用电表在进行不同测量时转换开关可以测量电流和电压，若用100mA直流电流档测量，指针偏转仍然如图1所示，则电流值为________mA。‎ ‎14．灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化。一学习小组通过实验研究这一问题。实验室备有的器材是：电压表（0-3V，3kΩ），电流表（0‎-0.6A，0.1Ω）,电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压以上。‎ ‎（1）他们应选用下图中的___________图所示电路进行实验。‎ A V A V A V A V A． B． C． D．‎ I/A ‎0.60‎ U/V O ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.30‎ ‎0.40‎ ‎0.50‎ ‎0.50‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎2.00‎ ‎2.50‎ 图13‎ ‎（2）根据实验数据描绘出如图所示U-I图象，由图可知，小灯泡电阻随温度T变化的规律是 。‎ ‎（3）已知实验中使用的小灯泡标有1.5V字样。请你根据上述实验结果求出小灯泡在1.5V电压下的实际功率________W。‎ 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。‎ ‎15.（10分）如图所示，两平行光滑金属导轨宽d，与电源连通，导轨平面与水平方向的夹角θ 角，导轨上放置一质量为m的金属棒MN。当导体棒中通有电流I时，为使其能静止在导轨上，需在金属棒所在的空间加一匀强磁场。‎ ‎（1）如果导体棒MN静止在导轨上且对导轨无压力，则所加的匀强磁场的磁感强度大小和方向如何？‎ ‎（2）若要磁场的磁感应强度最小，所加磁场方向如何？ 磁感应强度最小值为多大？‎ S E r R1‎ R2‎ A ‎16．（12分）在如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r未知，R1是阻值为9Ω的定值电阻，R2是由某金属氧化物制成的导体棒，可视为非纯电阻，实验证明通过R2的电流I和它两端电压U遵循的规律。闭合开关S后，理想电流表的示数为‎0.8A。求：‎ ‎（1）R1、R2消耗的电功率P1、P2；‎ ‎（2）电源的内阻r。‎ L L Ⅰ Ⅱ M N E A ‎(‎ ‎60°‎ ‎17．（16分）如图所示，条形区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场，交界右侧条形区域Ⅱ存在水平向左的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场的宽度均为L且足够长。在区域左右两边界处分别放置涂有荧光物质的竖直板M、N。粒子源从A处连续不断的发射带负电的粒子，入射方向斜向上方均与M板成60°夹角且与纸面平行，粒子束由速度大小为v和3v的两种粒子组成。当I区域中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢减弱磁场，直至M板上的两个亮斑刚好相继消失为止，此时观察到N板上有两个亮斑。已知粒子质量为m，电量为q，不计粒子的重力和相互作用。求此时：‎ ‎（1）I区域的磁感应强度大小；‎ ‎（2）速度为v的粒子在磁场和电场中运动的总时间；‎ ‎（3）两种速度的粒子穿过两场交界处之间的距离。‎ 高二物理答案 ‎1、B 2、C 3、A 4、D 5、D 6、B 7、B 8、C 9、AC 10、ACD 11、BC 12、AD ‎15、（1）导体棒对轨道无压力，MN所受安培力 应竖直向上，故磁场方向应水平向右 且： ‎ ‎（2）当安培力沿斜面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，方向应垂直于斜面向下 ‎ ‎16．解：（1）串联电路电流相等，通过R2的电流为I=‎0.8A ，‎ 对电阻R2，由得：=2V ………………(2分)‎ R2消耗的电功率P2 = UI =2×0.8 W=1.6W…………(2分)‎ R1的电压U1 = IR1 = 0.8×9V= 7.2V………………(2分)‎ R1消耗的电功率P1 = U1I = 7.2×0.8 W = 5.76W…………(2分)‎ ‎（2）根据闭合电路的欧姆定律有E = U+U1+Ir…………………(2分)‎ 解得：r ==1Ω …………(2分)‎ ‎17．解：（1）此时速度为v粒子恰好与两场的交界相切且与电场垂直，如图所示。‎ 设此时粒子的半径为R1，由几何关系得………(2分)‎ 解得 R1=L …………………(1分)‎ 由牛顿第二定律得 　……………(2分)‎ 联立解得 ………………………………(1分)‎ ‎（2）速度为v的粒子在磁场中运动的时间为：‎ ‎……………………………(2分)‎ 在电场中运动时 ………………(1分)‎ 解得 …………………………………(1分)‎ 速度为v的粒子运动的总时间为 ……(1分)‎ ‎（3）据题意可得速度为3v的粒子轨道半径为 R2=3R1=‎2L　……(2分)‎ 由几何关系知，速度为3v的粒子经两场的交界后沿电场线进入电场，如图所示。两种速度的粒子穿过两场交界处时，两者之间的距离即为P、Q间的距离。‎ ‎………………………(1分)‎ ‎………………………(2分)‎