【物理】福建省泉州晋江市四校2019-2020学年高二上学期期末联考试题

【物理】福建省泉州晋江市四校2019-2020学年高二上学期期末联考试题

安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学 ‎2019—2020学年高二年上学期期末考试联考试卷 考试科目：物理 满分：100分 考试时间：90分钟 一、单选题：本题共8小题，每小题3分，共24分。（在每小题给出的四个选项中，有且只有一个选项是符合题目要求的）‎ ‎1. 下列说法中正确的是 A. 电场中自由电子的运动轨迹总是和电场线重合 B. 电场中电势为零的位置，场强可能不为零 C. 沿等势面移动电荷电场力做功可能不为零 D. 电场强度相同的地方，电势也一定处处相同 ‎2. 如图所示的点电荷电场中，场源电荷在两个同心虚线圆的圆心上，a点在小虚线圆上，b、c、d各点在大虚线圆上。现将某试探电荷从a点分别移到b、c、d点，则电场力做的功 A. 从a到b做功可能比从a到c做功少 B. 从a到d做功可能比从a到b做功多 C. 从a到d做功一定比从a到c做功多 D. 一定都相等 ‎3. 在赤道上空，竖直放置一根通以向上电流的直导线，此导线受到地磁场的安培力方向为 A. 由北向南 B. 由东向西 C. 由南向北 D. 由西向东 ‎4. 如图所示电路图中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，电源内阻不可忽略，电流表、电压表可视为理想电表，当滑动变阻器的滑动片向右移动时，关于电流表和电压表示数的变化情况的分析，正确的是 A. 所有电流表和电压表读数均增大 B. 所有电流表和电压表读数均减小 C. 电压表V1的示数变化量大于电压表V2的示数变化量 D. 电流表读数变小，电压表V2读数变大，V1读数减小 ‎5. 如图，第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则正、负电子在磁场中运动时间之比为：（不计电子间的相互作用）‎ A. B. 1∶2 C. D. 2∶1‎ ‎6. 随着电动汽车的大量普及，汽车无线充电受到越来越多的关注。无线充电简单方便，不需手动操作，没有线缆拖拽，大大提高了用户体验。将受电线圈安装在汽车的底盘上，将供电线圈安装在地面上，如图所示。‎ 当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接受”到供电线圈的电流，从而对蓄电池进行充电。关于无线充电，下列说法正确的是 A. 将供电线圈接到恒定电流的电源上，也能对蓄电池进行充电 B. 为了保护受电线圈不受损坏，可在车底加装一个金属护板 C. 供电线圈一定要接到交变电流的电源上才能对蓄电池进行充电 D. 当受电线圈没有对准供电线圈（二者没有完全重合）时，一定不能进行无线充电 ‎7. 如图，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关闭合，在两平行金属极板a、b间加有垂直纸面向里的匀强磁场，一束速度为v的带正电粒子正好匀速穿过两板。不计带电粒子的重力。则 A. 将滑片P上滑一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B. 将a极板下移一点，粒子将继续沿直线穿出 C. 将滑片P下滑一点，粒子将可能从下极板边缘射出 D. 如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出 ‎8. 如图，某区域存在沿水平方向的匀强磁场，一正方形闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿过磁场，整个过程线框平面始终竖直，线框边长小于磁场区域上下宽度。以线框刚进入磁场时为计时起点，下列描述线框受安培力F随时间t变化关系的图中，一定不可能的是 A. B. C. D. ‎ 二、多项选择题（每小题4分，共16分；每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。）‎ ‎9. 如图所示，长方体金属块放在匀强磁场中，磁场方向垂直于长方体的前后侧面，电流方向从长方体的左侧面流向右侧面。则下面说法中正确的是 A. 自由电子向上表面偏转 B. 自由电子向下表面偏转 C. 金属块上表面电势低于下表面电势 D. 金属块上表面电势高于下表面电势 ‎10. 如图所示，两个灯泡L1、L2的电阻相等，电感线圈L的电阻可忽略，开关S从断开状态突然闭合，稳定之后再断开，则 A. 闭合开关之后L1立刻变亮、L2逐渐变亮，然后L1、L2逐渐变暗 B. 闭合开关之后L1、L2同时变亮，然后L1逐渐变亮，L2逐渐熄灭 C. 断开开关之后L1、L2逐渐变暗 D. 断开开关之后L1立即熄灭，L2闪亮一下再逐渐熄灭 ‎11. 如图所示，两个带等量的正电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑的绝缘的水平面上，P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点，且PO=ON。现将一个电荷量很小的带负电的小球C（可视为质点），由P点静止释放，在小球C向N点的运动的过程中，下列关于小球C的速度图象中，可能正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎12. 如图，在足够大的光滑绝缘的水平面上叠放着两个物块A和B，A带负电、质量为m、电荷量为q，B质量为2m、不带电且足够长，A和B间动摩擦因数为0. 5。初始时A、B处于静止状态，现将大小为F=mg的水平恒力作用在B上，g为重力加速度。A、B处于水平向里的磁场之中，磁感应强度大小为B0，若A、B间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 A. 水平力刚作用在B上的瞬间，A的加速度大小为g/2‎ B. A做匀加速运动的时间为 C. A的最大速度为 D. B的最大加速度为g 三、实验题（本题共2小题，共14分）‎ ‎13.‎ ‎ （6分）在“测定金属电阻率”的实验中，用千分尺测量金属丝的直径，利用伏安法测量金属丝的电阻。千分尺示数及电流表、电压表的示数如图所示，则可读出该金属丝的直径是_________mm，电流表读数是__________，电压表读数是__________。‎ ‎14. （8分）“LED”照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3V的“LED”灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时的电阻大约为500Ω。‎ A. 电流表A1（量程为0~0. 6A，内阻RA1=0. 1Ω）；‎ B. 电流表A2（量程为0~1. 5mA，内阻RA2=15Ω）；‎ C. 定值电阻R1=49. 9Ω；D. 定值电阻R2=1185Ω；E. 滑动变阻器R（0~20Ω）；‎ F. 电压表V（量程0~9V，内阻RV=1kΩ）；G. 电源E（电动势为3V，内阻不计）；‎ H. 开关S。‎ ‎（1）电路原理图如图所示，为了使电表的读数超过三分之一量程，请选择合适的器材，电表1为_________，电表2为_________，定值电阻为__________. （填写器材前的字母编号）‎ ‎（2）写出测量“LED”灯工作时的电阻表达式Rx=___________（用已知量和测量量的字母表示。若需要用到电流表A1测量，测量值用I1表示；若需要用到电流表A2测量，测量值用I2表示；若需要用到电压表V测量，测量值用U表示）‎ 四、计算题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，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，边长为L=0. 8m的正方形ABCD区域内存在竖直方向的匀强电场，一带负电的粒子从A点沿AB方向以初速度射入电场，最后从C点离开电场。已知带电粒子的荷质比为C/kg，不计粒子重力。‎ ‎（1）试判断电场强度的方向；‎ ‎（2）粒子从A点飞到C点所用的时间t；‎ ‎（3）电场强度E的大小。‎ ‎16. （8分）如图，水平面上有两根间距为L金属导轨NM、PQ，一根质量为m的金属棒ab垂直于导轨放置，棒中通入方向由a到b、大小为I的恒定电流，并加一个范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ，且斜指向右上方，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）当ab棒静止时，ab棒受到的支持力和摩擦力各为多大；‎ ‎（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的最小值及其方向。‎ ‎17. （14分）两根平行相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，导轨的水平部分光滑。金属细杆ab静止在水平导轨上，金属杆cd紧贴竖直导轨，两金属杆与导轨垂直接触形成闭合回路，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。已知两根金属细棒的质量均为m、电阻均为R，cd杆与竖直导轨之间的动摩擦因数为，导轨电阻不计。现用平行于水平导轨的恒力F（大小未知）作用在ab杆上使ab杆由静止开始向右运动，同时由静止放cd杆，过一段时间后，两金属杆同时达到最大速度，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）杆ab的最大速度v；‎ ‎（2）拉力F的大小；‎ ‎（3）若ab杆从开始运动到获得最大速度移动过的距离为x，求此过程中cd杆上产生的焦耳热Q. ‎ ‎18. （16分）如图所示，在直角坐标系xOy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，边界线与y轴平行，且OM=MP=L。在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为m带电荷量为+q的带电粒子从电场中坐标为（-2L，-L）的点以速度v沿+x方向开始，恰好经过原点O处射入磁场Ⅰ又从M点射出磁场Ⅰ，粒子的重力忽略不计。‎ ‎（1）求匀强电场场强E的大小；‎ ‎（2）求磁场Ⅰ磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）如果带电粒子能再次回到原点O，问磁场Ⅱ的宽度至少为多少？粒子两次经过原点O的时间间隔为多少？‎ ‎【参考答案】‎ 一、二、选择题：1-8题,每小题3分,共24分；9-12题，每小题4分，共16分；总共40分 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ B D B D D C C A AC BD AB BC 三、实验题（本题共2小题，共14分）‎ ‎13、1. 400 0. 44 4. 8（4. 7-4. 9均可）‎ ‎14、F B D ‎ ‎15、（1）电场强度方向竖直向下。（2分）‎ ‎（2）粒子作类平抛运动，沿AB方向作匀速直线运动： （1分）‎ 粒子从A点飞到C点所用的时间：‎ ‎ （1分）‎ ‎（3）沿AD方向，小球做匀加速直线运动 ‎ （2分）‎ 牛顿第二定律：qE=ma （1分）‎ 得：N/C （1分）‎ ‎16、解：（1）从b向a看其受力如图所示，安培力 （1分）‎ 水平方向： （1分）‎ 竖直方向： （1分）‎ 联立解得： （1分）， （1分）‎ ‎（2）使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知所受安培力竖直向上,则有（1分）‎ 解得： （1分）。‎ 根据左手定则判定磁场方向水平向右 （1分）‎ ‎17、解：（1）取cd棒为研究对象，则有：‎ ‎…① （2分）‎ ‎…② （1分）‎ E=BLv…③ （1分）‎ 由①②③解得： （1分）‎ ‎（2）取ab棒为研究对象，则有：‎ F=BIL…④ （2分）‎ 由①④可得 （1分）‎ ‎（3）由能量守恒定律得：‎ ‎ （2分）‎ ‎ （2分）‎ 解得： （2分）‎ ‎18、解：（1）带电粒子在匀强电扬中做类平抛运动，则有 水平方向： （1分）‎ 竖直方向： （2分）‎ 联立解得， （1分）‎ ‎（2）设到原点时带电粒子的竖直分速度为 则 （1分）‎ 则粒子进入磁场时速度大小为，方向与x轴正向成45°（1分）‎ 粒子进入区域I做匀速圆周运动，由几何知识可得轨迹半径为 （1分）‎ 由洛伦兹力充当向心力，则有 （1分）‎ 可解得： （1分）‎ ‎（3）粒子运动轨迹如图. ‎ 在区域II做匀速圆周的半径为 （1分）‎ 带电粒子能再次回到原点的条件是区域II的宽度 （1分）‎ 粒子从O到M的运动时间 （1分）‎ 粒子从M到N的运动时间 （1分）‎ 拉子在区域II中的运动时间 （1分）‎ 粒子两次经过原点O的时间间隔为 （1分）‎