福建省宁德市2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题 Word版含答案

福建省宁德市2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题 Word版含答案

- 1 - 宁德市 2020-2021 学年度第一学期期末高二质量检测 物 理 试 题 （满分：100 分 考试时间：90 分钟） 注意： 1．在本试卷上作答无效，应在答题卡各题指定的答题区域内作答。 2．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），共 6 页。 第Ⅰ卷（选择题 共 48 分） 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8 题只有一项符 合题目要求，第 9～12 题有多项符合题目要求。全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有 选错的得 0 分） 1．物理学中常用两个物理量的比值来定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来 定义: t sv  。下面四个物理量的表达式不属于．．．比值定义的是 A． R UI  B． q Ep C． U QC  D． q FE  2．如图所示，在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中，要使导体棒摆动幅度增 大，以下操作可行的是 A．减少磁铁的数量 B．更换成磁性较弱的磁铁 C．改变导体棒中的电流方向 D．增大导体棒中的电流强度 3．研究自感现象的实验电路如图所示，线圈自感系数 L很大，直流电阻与定值电阻 R的阻值 相等，灯泡 a、b 完全相同。闭合开关 S，电路稳定后两灯正常发光，则 A．闭合开关，a、b 两灯同时亮 B．闭合开关，a 灯先亮，b 灯后亮 C．断开开关，a、b 两灯同时逐渐熄灭 D．断开开关，b 灯先熄灭，a 灯后熄灭 4．两根长直漆包线交叉放置并分别通以如图所示的电流 I，则两电流的磁场在导线平面内方 向一致的是 A．区域 1、2 B．区域 1、3 C．区域 2、4 D．区域 3、4 5．如图所示，质量分别为 m1、m2，电荷量分别为 q1、q2的两个小 球， 分别用绝缘轻绳悬挂，平衡时两球恰在同一水平线上，两绳与竖直方向的夹角分别为α和β （α>β），则 A．两球带同种电荷 - 2 - B．q1一定大于 q2 C．m1一定小于 m2 D．小球 m1所受的库仑力大于小球 m2所受的库仑力 6．新冠疫情期间，额温枪广泛应用于各种场所，能通过传感器检测人体向外辐射的红外线， 根据红外线能量的强弱，快速准确且无接触地测量体温。如图所示， 某种 额温枪以 2 节串联的干电池为电源（每节干电池电动势为 1.5V），工 作电 流为 5mA，当该额温枪正常工作时 A．电路中每通过 0.01C 电荷，每节电池把 0.015J 化学能转化为电能 B．电池组两极间的电压为 3V C．电源的输出功率为 15mW D．电池组的电动势不再是 3V 7．如图所示，有一平行板电容器充电后与电源断开，A 极板带电荷量为 C106 6 ，B 极板 带电荷量为 C106 6 ，电容器的电容为 F102 6 。下列说法正确的是 A．电容器所带电荷量为 0 B．电容器两极板间电压为 3 V C．若将正极板 A 移至虚线位置，电容器电容变小 D．若将正极板 A 移至虚线位置，电容器电压不变 8．2019 年 4 月 15 日正式实施《电动自行车安全技术规范》强制性国家标准，新标准全面提 升了电动自行车的安全性能，最高车速调整为 25 km/h，蓄电池标称电压不超过 48V。假 定一个成年人在平直公路上以最高车速骑行时，人和车总质量约为 120kg，受到的阻力约 为总重力的 0.03 倍，电动自行车电能转化为机械能的效率为 50%，则电动机的工作电流最 接近 A．0.1 A B．1 A C．10 A D．100 A 9．如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片 P 向下移动时， 两表读数变化情况 A．电压表读数增大 B．电压表读数减小 C．电流表读数增大 D．电流表读数减小 10．一带正电粒子仅在电场力作用下沿直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示，tA、tB 时刻粒子分别经过 A点和 B点，A、B两点的场强大小分别为 EA、 EB，电势分别为 A 、 B ，则 A．EA＞EB B．EA＜EB C． A ＞ B D． A ＜ B 11．氘核( H2 1 )和氦核( He4 2 )经过同一回旋加速器加速，射出时氘核和 氦核的 A．速率之比为 1:1 B．速率之比为 2:1 C．动能之比为 1:1 D．动能之比为 2:1 12．如图所示，光滑绝缘水平细杆上套有一个小球，其质量为 m，带电量为+q，O、a、b 是细 杆垂线上的三点，O 在杆上且 Oa = Ob，在 a、b 两 点分别固定一个电荷量为－Q的点电荷。小球 从 - 3 - 图示位置以初速度 v0 向右运动的过程中 A．速度一定先减小后增大 B．加速度一定先增大后减小 C．对细杆的作用力始终保持不变 D．电势能先减小后增大 第Ⅱ卷（非选择题 共 52 分） 二、实验题（本题共 2 小题，共 16 分） 13．（6 分）在做“练习使用多用电表”的实验中 （1）在测量电阻时，下列说法正确的有 A．每次更换倍率不同的档位，都必须重新进行欧姆调零 B．如果阻值未知，必须先选择倍率最小的挡位进行试测 C．如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率更大的档位 D．测量前，待测电阻应跟别的元件和电源断开 （2）如图为正在测量中的多用电表表盘 ① 如果是用“×100”档测量电阻，则读数为 Ω。 ② 如果是用直流 5V 档测量电压，则读数为 V。 14．（10 分）某同学测量一段长度已知的电阻丝（阻值约为 5Ω）的电阻率。 （1）本实验提供的器材有：待测电阻丝RX，螺旋测微器，电源（电动势3 V），电流表（量 程0.6 A，内阻为1Ω），电压表（量程3 V，内阻约为3kΩ），滑动变阻器，开关，导线若 干。 （2）用螺旋测微器（如图所示）测量电阻丝直径时， 选 择电阻丝的 （选填“同一”或“不同”）位 置 进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径； 每 次测量时，将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆 之 （背面还有试题） - 4 - (a) (b) E r 间，再旋动 （选填“A”、“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压 力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。 （3）实验采用伏安法测量待测电阻丝的阻值。 ① 根据图（a）的电路图，请在答题卡上将图（b）的实物图连接完整。 ② 闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“最左端”或“最右端”）， 调节滑动变阻器测得6组电压 U 和电流 I 的值，作出U–I 关系图象如图（c）所示， 求出电阻丝的阻值RX＝____Ω，再根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。（结果保留 3位有效数字） 三、计算题（本题共 4 小题，共 36 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．（8 分）如图所示，图(a)为灯泡工作电路，图(b)为电源的 U－I图象。开关闭合，灯泡正 常工作，理想电流表的示数 I＝2A，求： （1）电源的电动势 E及内阻 r； （2）电源的输出功率 P。 16．（8 分）如图所示，固定在水平面上的两条平行金属导轨光滑且足够长，间距 m4.0L ， 电阻忽略不计，左端接有阻值 1R 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场， 磁感应强度 T1B 。一根阻值 1r 的导体棒 MN 垂直放在导轨上，与导轨接触良好， 在平行于导轨的拉力 F作用下以 m/s5v 的速度向右匀速运动。求： （1）电阻 R中通过的电流大小和方向； （2）拉力 F 的功率。 (c)(a) (b) - 5 - 17．（9 分）如图所示，一倾角为 30°的光滑绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右。 一质量为 m、电荷量为＋q的小物块恰好静止在此斜面上。已知重力加速度为 g。求： （1）电场强度 E大小； （2）将电场强度变为原来的 3 倍，此时小物块加速度 a的大小； （3）电场强度变为原来的 3 倍后，小物块运动一段距离 s时的动能 Ek。 18.（11 分）如图，在平面直角坐标系 xoy中，矩形区域 ABCD 内存在垂直纸面向外的匀强磁 场，AO=OB=L，BC= 2 L ，第三象限内存在以 DA 延长线为左边界、以 y轴为右边界、垂 直纸面的匀强磁场（图中未画出），第四象限存在沿 x 轴负方向的匀强电场。一带正电粒子 以速度 v0 从 x轴上 P 点沿 y 轴正方向射入磁场，恰以 O 点为圆心做匀速圆周运动，且刚好 不从 DC 边界射出磁场，经过电场后与 y轴负方向成 60o 角进入第三象限并恰好不从磁场 左边界飞出，已知粒子的质量为 m，电荷量为 q，不计粒子的重力，求： （1）P 点到 O 点的距离； （2）粒子进入电场后第一次到达 y轴的时间； （3）ABCD 区域的磁感应强度 B1与第三象限的磁感应强度 B2之比，及粒子到达磁场左边 界时的位置坐标。 - 6 - - 7 - 宁德市 2020-2021 学年度第一学期期末高二质量检测 物理试题参考答案及评分标准 本答案供阅卷评分时参考，考生若写出其它正确答案，可参照评分标准给分。 选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项符合 题目要求，第 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 错的得 0 分。） 1．A 2．D 3．C 4．B 5．C 6．A 7．B 8．C 9．BC 10．AC 11．AD 12．CD 实验题（本题有 2 小题，共计 16 分） 13．（1）AD （2 分，注：少选得 1 分，选错不得分） （2）①2200 （2 分） ②2.00 （2 分） 14．（2）不同 （2 分） C （2 分） （3）①见右图（3 分，注：一条线 1 分） ②最左端 （1 分） 03.080.4  （2 分） 计算题（本题有 4 小题，共 36 分） 15．（1）由图 b 可知 E=3V (2 分） r= I U   =0.5V （2 分） （2）电源的输出功率 P 出 = EI - I2r（或 P 出 =UI） （2 分） 代入数值解得：P 出 = 2 W （2 分） 16．（1）导体棒MN切割磁感线，产生的感应电动势为 1 0.4 5V 2VE BLv     （2 分） 闭合回路产生的感应电流为 2 A 1A 1 1      EI R r （1 分） - 8 - 方向为 a - R - b (或逆时针方向) （1 分） （2）由于导体棒沿导轨向右匀速运动，有 1 1 0.4N 0.4NF F BIL      安 （2 分） 拉力 F的功率 ）（或 电 W2W2W54.0  EIPPFvP FF （2 分） 17．（1）小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，由受力平衡得 FNsin 30°＝qE （1 分） FNcos 30°＝mg （1 分） 可得电场强度 E＝ q mg 3 3 （1分） （2）若电场强度增大为原来的 3 倍，则 E′＝ q mg （1分） qE′cos 30° － mgsin 30°＝ma （1 分） 可得加速度 a＝ g 2 13  (或 0.37g） （1分） （3）电场强度变化后物块上滑位移 s时，电场力做正功，重力做负功 由动能定理： qE′Lcos 30°- mgLsin 30°＝Ek－ 0 （2分） 可得动能 Ek＝ mgs 2 13  （或 0.37mgs） （1分） 18．（1）粒子在 ABCD 磁场区域中其轨迹与 DC 边界相切， 故偏转半径 r = 2 L ；即 PO = 2 L （2 分） （2）粒子进入第四象限后做类平抛运动，其轨迹如图所示： 由图可知 0 60tan v vxo  ① （2 分） x轴负方向的位移 sx= 2 0 xv t = 2 L ② （1 分） - 9 - 联立①②可得 t = 03 3 v L （1 分） （3）粒子 y 轴方向的位移 sy = v0t = 3 3L ③ 若第三象限的磁场方向垂直纸面向外，则粒子将以 O1为圆心 做圆周运动其轨迹如图所示： 由几何关系得：r1+ r1sin30o = L ④ 其速度 o vv 60cos 0 1  ⑤ 洛伦兹力成为粒子做圆周运动的向心力 r mv Bqv 2  ⑥ （1 分） 联立④⑤⑥可得 3 2 1 Lr  故 3 2 2 1 2 1  r r B B （1分） 因为：sy= r1cos30o 故粒子与磁场左边界相切于 A 点，即坐标为（-L,0） （1 分） 若第三象限的磁场方向垂直纸面向里， 则粒子将以 ' 1O 为圆心做圆周运动其轨迹如图所示： 由几何关系 Lrr o  60cos' 1 ' 1 ⑦ 联立⑤⑥⑦可得 Lr 21  故 1 2 2 1 2 1    r r B B （1分） 故粒子与磁场左边界第一次相切点的纵坐标坐标为－（sy + 1r cos30o ）= L 3 34  由于粒子运动的周期性，如图所示 其与左边界相切点的坐标为 )3210 3 34)12( ）、、、（（，  nLnL （1 分） （说明向下偏转的答案，没有体现周期性不给分） - 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