河南省商丘市第一高级中学2019-2020高二上学期期末考试物理试卷

河南省商丘市第一高级中学2019-2020高二上学期期末考试物理试卷

物理试卷 说明：1.测试时间：90分钟 总分：100分 ‎ 2.客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上 ‎ 第Ⅰ卷 （48分）‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1----8小题只有一个选项正确，9---12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1．如图，一通电螺线管通有图示电流，1、2、4小磁针放在螺线管周围，3小磁针放在螺线管内部，四个小磁针静止在如图所示位置，则四个小磁针的N、S极标注正确的是（ ）‎ A．2 B．1 C．3 D．4‎ ‎2．某正弦交流电的电压随时间变化的图象如图所示，由图中信息可知()‎ A．该交流电电压的瞬时值表达式为u＝100 sin 25t(V)‎ B．该交流电的频率为4 Hz C．该交流电电压的有效值为100 V D．若将该交流电加在阻值为100 Ω的定值电阻 两端，则该电阻消耗的功率为50 W ‎3．如图所示，螺线管与电阻R相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是()‎ ‎ ‎ ‎ A．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度 ‎ B．通过电阻的电流先由a到b，后由b到a ‎ C．磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量 ‎ D．a的电势始终高于b的电势 ‎4．如图所示，长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B。图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面，则( )‎ A.a处离子浓度大于b处离子浓度 B.a处电势高于b处电势 C.溶液的上表面电势高于下表面的电势 D.溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度 ‎5．如图甲所示，左侧接有定值电阻R＝2 Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝1 T，导轨间距L＝1 m。一质量m＝2 kg，阻值r＝2 Ω的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v－x图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.25，则从起点发生x＝1 m位移的过程中(g＝10 m/s2)()‎ ‎ A．拉力做的功W＝9.25 J ‎ B．金属棒克服摩擦力做的功W2＝4 J ‎ C．整个系统产生的总热量Q＝4.25 J ‎ D．金属棒克服安培力做的功W1＝0.5 J ‎6．如图所示,电源电动势为E,内阻为r.电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.有关下列说法中正确的是（ ）‎ A.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动 B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的功率变大,电阻R3中有向上的电流 C.只逐渐增大R1的光照强度,电阻R0消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流 D.若断开开关S,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动.‎ ‎7． 如右图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t ，在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀磁强场，磁感应强度大小为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射并沿某一直径方向飞出此区域时，速度方向偏转角为600，如图所示。根据上述条件可求下列哪几个物理量 （ ）‎ ‎① 带电粒子的比荷 ‎ ‎② 带电粒子在磁场中运动的周期 ‎③ 带电粒子在磁场中运动的半径 ‎ ‎④ 带电粒子的初速度 ‎ A．①② B．①③ C．②③ D．③④‎ L a b θ C D P Q ‎8．如图所示，两平行光滑金属导轨CD、PQ间距为L，与电动势为E、内阻为r的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。在空间施加匀强磁场可以使ab 棒静止，则磁场的磁感强度的最小值及其方向分别为（ ） ‎ A．，水平向右 ‎ B．，垂直于回路平面向下 C．，竖直向下 ‎ D．，垂直于回路平面向下 I/A U/V ‎1.5‎ ‎3.0‎ ‎2.0‎ ‎1.0‎ ‎•‎ ‎•‎ ‎•‎ ‎•‎ ‎•‎ ‎0‎ Ⅱ Ⅰ ‎9．如图所示的U—I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知( )‎ ‎ A．R的阻值为1.5Ω B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C.电源内部消耗功率为1.5w D.电源的输出功率为3.0w ‎10. 在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上：两次导体棒A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则：( )‎ A．I1 ：I2= 1：1 ‎ ‎ B．I1 ：I2= cosθ ׃1‎ C．斜面对导体棒A的弹力大小之比N1：N2=cos2θ ：1‎ D．导体棒A所受安培力大小之比F1：F2=sinθ׃：cosθ ‎11．如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导电圆环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是()‎ A．导电圆环有扩张的趋势 B．导电圆环所受安培力方向竖直向上 C．导电圆环所受安培力的大小为2BIR D．导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ ‎12．如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量Φ为正值，外力F向右为正。则以下能反映线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律图象的是()‎ 学校__________________班级_______________姓名_____________________考场号__________座号___________‎ ‎……………………密……………………封……………………装……………………订……………………线………………………‎ 第Ⅱ卷 （52分）‎ 二、实验题（（每空2分，共18分，请将正确答案填在答题卷相应的空格内）．‎ ‎13．（1）、（2分）如图所示，用螺旋测微器测量一电阻丝的直径，其读数 为 mm。‎ ‎（2）、（4分）多用电表是日常生活中必不可少的检测工具，在家电维修中得到广泛的应用。‎ 在用多用表的欧姆档进行测量时 ‎ ①当转换开关置于图甲所示位置时，表针指示如图乙所示，则被测电阻阻值是 Ω。‎ ‎ ②若用该表再测量阻值约为30Ω的电阻时，在①中的前提下，接下来应该进行的操作是 。‎ 乙 ‎14.（12分）电源的电动势和内电阻的测量是高中阶段重要的实验。 在某次实验中， 实验室可以提供的器材有：‎ a.待测电池：电动势E（约3V）、内电阻r（约1Ω）‎ b.电流表：量程500μA，内阻为400Ω c.电流表：量程1A，内阻约0.2Ω d.滑动变阻器：阻值0～600Ω，额定电流0.5A e.滑动变阻器：阻值0～20 Ω，额定电流2.5A f.定值电阻7600Ω g.定值电阻600Ω ‎（1）某实验小组根据实验室提供的器材，设计的实验电路如上图所示，根据实验目的和该电路原理图，电路中电流表A1 应选择_______，电流表A2 应选择_____，滑动变阻器R1应选择______，定值电阻R2应选择 (请填写器材前的字母)。‎ ‎（2）根据实验原理图可以写出电源的电动势和电源内阻的关系为 ，式中各物理量的意义为 。‎ 三、计算题（本大题共3个小题，共34分。要求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．(10分)如图所示，电源的总功率为40W，电阻R1=4Ω，R2 =6Ω，电源内阻r =0.6Ω，，电源的输出功率为37.6W．求：‎ ‎（1）电源的内电路功率和电路中的总电流；‎ ‎（2）电源的电动势．‎ ‎（3）的阻值．‎ ‎16．（12分）如图所示，一个“U”形金属导轨靠绝缘的墙壁水平放置，导轨长L＝1.4 m，宽d＝0.2 m。一对长L1＝0.4 m的等宽金属导轨靠墙倾斜放置，与水平导轨成θ角平滑连接，θ角可在 ‎0～60°调节后固定。水平导轨的左端长L2＝0.4 m的平面区域内有匀强磁场，方向水平向左，磁感应强度大小B0＝2 T。水平导轨的右端长L3＝0.5 m的区域有竖直向下的匀强磁场B，磁感应强度大小随时间以＝1.0 T/s均匀变大。一根质量m＝0.04 kg的金属杆MN从斜轨的最上端静止释放，金属杆与斜轨间的动摩擦因数μ1＝0.125，与水平导轨间的动摩擦因数μ2＝0.5。金属杆电阻R＝0.08 Ω，导轨电阻不计。‎ ‎ (1)求金属杆MN上的电流大小，并判断方向；‎ ‎ (2)金属杆MN从斜轨滑下后停在水平导轨上，求θ角多大时金属杆所停位置与墙面的距离最大，并求此最大距离xm。‎ ‎17.（12分）在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图13所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R = 1.8 m，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角θ = 37°。今有一质量m = 3.6×10-4 kg、电荷量q = +9.0×10-4 C的带电小球（可视为质点），以v0 = 4.0 m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，小球离开C点后做匀速直线运动。已知重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，求：（1）匀强电场的场强大小E；（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；（3）小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力。‎ O B A E C v0‎ θ 高二物理答案:‎ ‎1、A 2、D 3、A 4、A 5、A 6、C 7、A 8、D ‎ ‎9、AC 10、BC 11、BD 12.ABD ‎13.（1）、 0.950（0.948～0.952）（2分）‎ ‎（2）、2.2×104Ω（2.2k也可以）（2分）‎ 将转换开关调到“×1Ω”档位，（1分）重新进行欧姆调零（1分）‎ ‎14．（1）c（2分） b （2分） e（2分） f（2分）‎ ‎（2）（2分）‎ I2为电流表A2的读数，I1为电流表A1的读数（2分）‎ ‎15‎ ‎ 16.解析(1)由电磁感应定律E＝＝dL3‎ ‎ 由欧姆定律得I＝ ‎ MN棒上的电流大小I＝1.25 A ‎ MN棒上的电流方向：N→M ‎ (2)设导体棒滑出水平磁场后继续滑行x后停下，由动能定理得mgL1sin θ－μ1mgL1cos θ－μ2(mg＋B0Id)(L2－L1cos θ)－μ2mgx＝0代入数据得，0.16sin θ＋0.16cos θ ‎－0.18＝0.2x ‎ 当θ＝45°时，x最大 ‎ x＝0.8－0.9＝0.23 m ‎ xm＝L2＋x＝(0.4＋0.23) m＝0.63 m ‎ 答案(1)1.25 AN→M(2)θ＝45°xm＝0.63 m ‎17．（12分）（1）当小球离开圆弧轨道后，对其受力分析如图所示，‎ 由平衡条件得：F电 = qE = mgtan （2分） ‎ 代入数据解得：E =3 N/C （1分） ‎ ‎（2）小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中，由动能定理得：‎ F电 （2分） ‎ 代入数据得： （1分） ‎ mg FN qvB 由 （1分） ‎ 解得：B=1T （1分） ‎ ‎(3)分析小球射入圆弧轨道瞬间的受力情况如图所示，‎ 由牛顿第二定律得： （2分） ‎ 代入数据得： N （1分） ‎ 由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力 N （1分）‎