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 理

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 理

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 理 ‎ ‎（时间：90分钟　总分：100分）‎ 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四选项中，只有一项是符合题目要求的）‎ ‎1.街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的（ ）‎ A.压敏性 B.热敏性 C.光敏性 　 D.三特性都利用了 ‎2.如图1所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是(　 　　)‎ A.t＝0.8 s，振子的速度方向向左 B.t＝0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处 C.t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度完全相同 D.t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小 ‎3.如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1 s，质点通过N点后再经过1 s又第2次通过N点，在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。则质点的振动周期和振幅分别为(　 　)‎ A.3 s,6 cm 　　　　B.4 s,6 cm C.4 s,9 cm 　　　　D.2 s,8 cm ‎4.如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为(　 　)‎ A.7.5 V　 　‎ B.8 V 　　‎ C.2 V　 　‎ D.3 V ‎5.如图所示，导线框abcd与导线AB在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线过程中，线框中感应电流的方向是( 　 　)‎ A.先abcda，再dcbad，后abcda B.先abcda，再dcbad C.始终是dcbad D.先dcbad，再abcda，后dcbad ‎6.如图所示，沿直线通过速度选择器的a、b两个正离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2＝1∶2，则下列说法正确的是(　 　)‎ A. a、b两离子的速度之比为1∶2‎ B. a、b两离子的电荷量之比为1∶2‎ C. a、b两离子的质量之比为1∶2‎ D. a、b两离子的比荷之比为2∶1‎ ‎7.如图所示，第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有一对正、负粒子分别以不同的速率从原点进入磁场，它们的轨道半径值比为3：1，则正、负粒子在磁场中运动的时间之比（ ）‎ A.1∶2‎ B.2∶1‎ C.1∶3‎ D.3∶1‎ ‎8.一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原副线圈匝数比n1∶n2＝2∶‎ ‎1，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别是4 Ω、2 Ω和3 Ω，U为有效值恒定的正弦交流电源．当开关S断开时，理想电流表的示数为I，当S闭合时，电流表的示数为(　 　)‎ A.I　　　　　　B.I C.I　　　　　　D.2I 二、多项选择题（本题共4题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四选项中，至少有两项是正确的，全部选对的得4分。选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎9.质谱仪的构造原理如图所示．从粒子源S出来时的粒子速度很小，可以看作初速度为零，粒子经过电场加速后进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域，并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点，测得P点到入口的距离为x，则以下说法正确的是(　 　)‎ A.粒子一定带正电 B.粒子一定带负电 C.x越大，则粒子的质量与电量之比一定越大 D.x越大，则粒子的质量与电量之比一定越小 ‎10.如图所示，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻可以忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后再断开电键K，则 (　 )‎ A.电键K闭合时，灯泡D1很亮，D2逐渐变亮，最后一样亮 B.电键K闭合时，灯泡D1和D2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮 C.电键K断开时，灯泡D1随之熄灭，而D2会先闪亮一下再熄灭 D.电键K断开时，灯泡D2随之熄灭，而D1会先闪亮一下再熄灭 ‎11‎ ‎.一小型发电机产生的电动势随时间变化的规律如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0 Ω，外接一个电压表和一个电阻为10 Ω的灯泡，如图乙所示．下列说法正确的是(　 　)‎ A.产生的交变电流的频率为5 Hz B.通过灯泡的电流为2.2 A C.电压表读数为20 V D.灯泡的实际功率为40 W ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ B ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ L R a b m ‎12.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则 (　 　)‎ A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b B.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为 D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 三、实验题（本题共2小题，共15分）‎ ‎13.“研究电磁感应现象”的实验装置.‎ ‎(1)将图中所缺的导线补接完整. (2分)‎ ‎(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：‎ a.将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将__________. (2分)‎ b.原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将________.(2分)‎ ‎14.某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.0cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s．则 ‎(1)该摆摆长为_______cm。（1分）‎ ‎(2) (单选,4分)如果他测得的g值偏小，可能的原因是 (　 　 )‎ A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C.开始计时，秒表过迟按下 D.实验中误将49次全振动数为50次 ‎(3)( 4分)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线（如图），并求得该直线的斜率K．则重力加速度g= （用k表示），若某同学不小心每次都把小球直径当作半径代入来计算摆长，则用此表达式计算得到的g值会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）‎ 四、计算题(本题共3小题，共37分，解答时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)‎ ‎15. (12分)某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104 W，电厂输出电压仅为350 V，为减少输送功率损失，先用一理想升压变压器将电压升高再输出．已知输电线路的总电阻为4 Ω，允许损失的功率为输送功率的5%，用户所需电压为220 V，求理想升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？‎ ‎16. (12分)如图所示，一带电粒子垂直射入匀强电场，经电场偏转后从磁场的左边界上M点进入垂直纸面向外的匀强磁场中，最后从磁场的左边界上的N点离开磁场．已知带电粒子的比荷＝3.2×109 C/kg，电场强度E＝200‎ ‎ V/m，M、N间距MN＝1 cm，金属板长L＝25 cm，粒子的初速度v0＝4×105 m/s，带电粒子重力忽略不计，求：‎ ‎(1)粒子射出电场时的运动方向与初速度v0的夹角θ；‎ ‎(2)磁感应强度B的大小．‎ ‎17. (13分)如图，水平面(纸面)内间距为L的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为L的金属杆置于导轨上。t＝0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求：‎ ‎(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；‎ ‎(2)电阻的阻值。‎ 民勤一中2020－2020学年度第一学期期末试卷 高二物理(理)答案 一、单项选择题 题号 ‎１‎ ‎２‎ ‎３‎ ‎４‎ ‎５‎ ‎６‎ ‎７‎ ‎８‎ 答案 C A B C D D B D 二、多项选择题 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 AC BD CD BC 三、实验题（本题共2小题，共15分）‎ ‎13. 答案（1）如右图。（每根线0.5分，四舍五入取整数分）‎ ‎（2）a.向右偏转一下; b.向左偏转一下 ‎14. 答案（1）98.50（2）B（3）,不变 ‎15. 答案　(1)1：8　(2)12：1‎ 解析：由电路中损失功率P损＝P总×5%＝I22R得输电线路中电流为.‎ 升压变压器输出电压 根据理想变压器电压比公式得,升压变压器的原、副线圈匝数比为 降压变压器输入功率为 P3＝P总－P损＝P总－5%P总＝95%P总＝9.31×104W 所以降压变压器的初级电压为 所以降压变压器的原、副线圈匝数比为 ‎ ‎16. 答案　(1)θ＝45°　(2)B＝2.5×10－2 T 解析　(1)由牛顿第二定律有qE＝ma 粒子在电场中水平方向做匀速直线运动，L＝v0t 粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速运动，射出电场时的竖直分速度vy＝at 速度偏转角的正切值tan θ＝ 由以上各式代入数据解得θ＝45°‎ ‎(2)粒子射出电场时运动的速度大小为：‎ v＝＝4×105 m/s 在磁场中洛伦兹力提供向心力：Bqv＝m 由几何关系得MN＝r 代入数据解得B＝2.5×10－2 T ‎17. 答案　(1)Blt0　(2) 解析　(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：‎ F－μmg ＝ma　　①‎ 设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有：v＝at0　　　　②‎ 当金属杆以速度v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为 E＝Blv　　　③‎ 联立①②③式可得E＝Blt0④‎ ‎(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I，根据欧姆定律 I＝　　　　⑤‎ 式中R为电阻的阻值。金属杆所受的安培力为FA＝BIl　　　　⑥‎ 因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得F－μmg－FA＝0　　　⑦‎ 联立④⑤⑥⑦式得R＝。‎