安徽省芜湖市2020-2021学年高二物理上学期期末教学质量监控试题.doc

安徽省芜湖市2020-2021学年高二物理上学期期末教学质量监控试题

安徽省芜湖市2020-2021学年高二物理上学期期末教学质量监控试题

年级：
姓名：

17

安徽省芜湖市2020-2021学年高二物理上学期期末教学质量监控试题
注意事项：
1．本试卷满分为100分，考试时间为100分钟．
2．本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分．“试题卷”共6页，“答题卷”共3页．
3．请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的．
4．考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回．
本试卷取，重力加速度
一、选择题（每小题4分，共40分；1-8小题为单选题，9-10小题分单选题和多选题，其中多选题全部选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分）
1．东汉王充在《论衡·乱龙篇》中有“顿牟掇芥，慈石引针”的描述，显示了中国古人对电磁的正确认知．“顿牟掇芥”意思是玳瑁的壳经摩擦后会产生静电，可以吸引芥一类的轻小物体．下列说法正确的是（ ）
A．玳瑁壳摩擦后创造了电荷 B．玳瑁壳摩擦后转移了电荷
C．玳瑁壳摩擦后一定带正电 D．轻小物体原本一定也带电
2．关于电场、磁场知识，下列说法正确的是（ ）
A．电场和磁场都是人们为了方便描述电和磁的性质而假想的，并不存在
B．电场线是可以相交的，磁感线是永不相交的
C．根据磁通量知识可知，磁感应强度也可叫做磁通密度
D．一小段通电导体在磁场中某处不受安培力，此处一定没有磁场
3．真空中有一个带负电的点电荷，其周围电场中有两条等势线如图中虚线所示，分别是等势线I、Ⅱ上的两点，下列有关场强和电势说法正确的是（ ）

A． B．
C． D．
4．一段通电直导线，长度为，电流为I，放在相同的匀强磁场中，导线和磁场的相对位置如图所示四种情形，其中甲、丙和丁图中磁感应线与电流力向垂直，乙图中磁感应线与电流方向平行，下列说法正确的是（ ）

A．甲和丙图中导线所受安培力大小不等 B．乙和丁图中导线受安培力大小相等
C．甲、乙、丙、丁图中导线所受安培力大小相等 D．甲、丙、丁图中导线所受安培力大小相等
5．“调频，欢迎收听芜湖交通经济广播电台……”这是芜湖人熟悉的一句广播导入语．调台可以通过调节收音机中可变电容器的正对面积来实现，如图所示．假设该电容器两端电压恒定，极板间可视为匀强电场，当正对面积逐渐变小时，下列说法正确的是（ ）

A．电容器的电容逐渐增大 B．电容器所带电荷量逐渐减小
C．电容器极板间的电场强度逐渐增大 D．电容器被充电
6．在如图所示的合电路中，当的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）

A．电流表示数变大 B．电流表示数变小
C．电压表示数增大 D．电压表示数增大
7．如图所示，一带电粒子（不计重力）以某速度进入水平向右的匀强电场中，仅在电场力作用下由P点沿虚线运动到最右端的Q点，下列说法正确的是（ ）

A．该粒子带正电 B．电势能先变小再变大
C．粒子在Q点的动能最大 D．粒子动能和电势能之和不变
8．n个相同的电阻R，若将它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上（每条支路上只有一个电阻R），通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为（ ）
A． B． C．R D．
（注意：第9-10小题请按学校类型选题作答）
9-1．（一般普高做，单选题）如图所示，有一带电油滴以速度水平向左垂直进入磁场，恰能做匀速直线运动，若油滴质量为m，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，下列说法正确的是（ ）

A．油滴必带正电荷，电荷量为 B．油滴必带正电荷，比荷为
C．油滴必带负电荷，电荷量为 D．油滴必带负电荷，比荷为
9-2．（新省示范高中做，多选题）如图所示，两平行金属板之间有竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，一带负电的粒子（重力不计）以速度水平向右飞入两板之间，恰能沿直线飞出，下列说法正确的是（ ）

A．若粒子速度增大，其运动轨迹仍是直线 B．若粒子带正电，其运动轨迹仍是直线
C．若粒子电量改变，其运动轨迹仍是直线 D．若粒子以从右向左水平飞入，其运动轨迹是抛物线
9-3．（老省示范高中做，多选题）如图所示，是某匀强电场中一个边长为L的正方形的四个顶点，电场线与正方形所在平面平行，已知B点电势为点电势为点电势为．一个质子（不计重力）经过B点时的速度大小为，方向与成斜向下，一段时间后经过C点，则下列说法正确的是（ ）

A．A点电势为 B．质子从B运动到C电势能增加了
C．质子在电场中运动的加速度大小为 D．质子运动到C点时的速度大小为
10-1．（一般普高做，单选题）如图所示，正电荷q在匀强电场E中分别沿直线、折线运动．已知间的距离为间的距离为d．方向平行于电场线，方向垂直于电场线．关于静电力做功的值，下列说法正确的是（ ）

A．电荷沿直线运动时，静电力做功为 B．电荷沿直线运动时，静电力做功为
C．电荷沿折线运动时，静电力做功为0 D．电荷沿折线运动时，静电力做功为
10-2．（新省示范高中做，多选题）如图所示，直径为D的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，某质量为m，带电量为q的粒子从圆上P点沿半径方向以一定速度射入磁场，从Q点飞出时偏离原方向，不计粒子重力，则（ ）

A．该粒子带正电 B．粒子在磁场中圆周运动的半径为
C．粒子射入磁场的速度大小为 D．粒子在磁场中运动的时间为
10-3．（老省示范高中做，多选题）如图为磁流体发电机工作原理示意图，高温燃烧室中的气体在的高温下将全部电离为电子和正离子，即高温等离子体（其电阻值符合电阻定律）．高温等离子体经加速后会以速度v进入矩形发电通道，发电通道由上下两块平行金属板构成，两板间有垂直纸而向里且垂直于粒子速度方向的匀强磁场，磁感应强度为 B．等离子体受磁场作用发生偏转，在两极板间形成电势差．已知发电通道的金属板长为L、正对面积为S、间距为d，不计粒子重力．则以下说法中正确的是（ ）

A．稳定后，发电机的电动势为
B．稳定后，发电通道上极板电势低于下极板
C．外接电阻R越大，发电机的输出功率越大
D．稳定后，电流表示数为I，则高温等离子体的电阻率为
二、填空题（每空2分，共14分）
11．如图所示，条形磁铁的N极朝上，竖直处于线圈P的中央，当线圈面积变小时，通过线圈的磁通量____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

12．奇瑞轿车品牌作为芜湖人的骄傲，旗下研发的新能源汽车的组合电芯容量大，充电时间短．已知其中某一型号的电芯电容量为，则该电芯充满电时所带电荷量为_________C；若正常工作时电压为，则一次完全放电释放的电能为__________J．（结果保留两位有效数字）
13．2020年12月4日；中国环流器二号M装置首次实现成功发电．这种利用强磁场约束氘、氚离子产生聚变的过程可以产生巨大的能量．假设在此过程中两正离子相互靠近时，它们间的库仑力逐渐_______；两个粒子组成的系统电势能逐渐_______．（选填“变小”、“变大”或“不变”）
14．某灵敏电流计的内阻，满偏电流，要把它改装成量程是的电压表，应____________联（选填“串”或“并”）一个_________的电阻．
三、实验题（第15、16小题各8分，共16分）
15．某学校的兴趣小组的同学们在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用的小灯泡规格为“”，其他可供选择的器材有：

A．电压表（量程，内阻约为）
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电流表（量程，内阻约为）
D．电流表（量程，内阻约为）
E．变阻器，（，允许最大电流为）
F．变阻器（，允许最大电流为）
G．学生电源
H．开关S及导线若干
（1）实验电路图已经画出了一部分，如图甲所示，请将虚线框内电路连接补充完整．
（2）实验中要求电压表在范围内读取并记录下多组不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，在上述器材中，电流表应选用______________，电压表应选__________，变阻器应选用____________（请填写仪器前面的序号）．闭合开关前，滑片P应置于____________端（选填“A”或“B”）．
（3）实验得出的图像如图乙所示，可知小灯泡电阻随温度升高而________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
16．在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为，所用安培表的内阻约为，电压表的内阻大约．回答以下问题：

（1）如图所示，用螺旋测微器测得该金属丝的直径为_________________；
（2）为使电阻测量值更加精确，电流表、电压表、待测金属丝电阻在组成测量电路时；应采用电流表_________为（选填“外”或“内”）接法，实验时主要产生的为__________（选填“偶然”或“系统”）误差；
（3）若用L表示金属丝的长度，d表示直径，通过待测电阻的电流为I，待测电阻两端的电压为U，请写出金属丝电阻率的表达式_____________（用以上物理量的符号表示）
四、计算题（第17小题8分，第18小题10分，第19小题12分，共30分；要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明）
17．在经济迅速发展的今天，环保已经成为一个重要的话题，做好节能减排工作是促进国民经济与社会可持续发展的一项长期战略部署．某企业设计了一款节能电风扇，内阻为，工作电压为，正常工作时消耗的电功率只有，相对于普通电风扇节能以上．求：
（1）该电扇正常工作时通过电动机的电流；
（2）该电扇正常工作时的热功率和机械功率．
（注意：第18-19小题请按学校类型选题作答）
18-1．（一般普高做）如图，在一足够大的空间内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小．有一个质量的带电小球，用绝缘轻绳悬挂起来，静止时轻绳偏离竖直方向的夹角为．不考虑空气阻力的作用，求：

（1）求小球的电性及所带的电荷量；
（2）如果将轻绳剪断，求小球运动的加速度大小．
18-2．（新省示范高中做）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d．上极板正中有一小孔．质量为m、电荷量为的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）．求：

（1）电容器所带电荷量；
（2）小球在电容器中向下运动到速度为零的时间；
（3）若只把上极板向上平移，小球还能刚好到达下极板，必须给小球多大的初速度．
18-3．（老省示范高中做）如图所示，水平U形导轨，导轨宽度为和P之间接入电动势为的直流电源，导轨电阻忽略不计，现垂直于导轨放置一根质量为，电阻的金属棒，金属棒与导轨的动摩擦因数，设滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小，方向始终垂直于．

（1）如果磁场方向与水平面夹角为且斜向右上方，求棒受到的安培力和摩擦力的大小；
（2）调节磁场方向和大小，使棒恰能开始导轨向右滑动，求磁场的磁感应强度的最小值．
19-1．（一般普高做）一个质量为m电荷量为q的带正电粒子，从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，恰好没有射进第二象限，不计粒子重力．求：

（1）粒子做圆周运动的半径；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）粒子在磁场中运动的时间．
19-2．（新省示范高中做）如图所示，在矩形区域内存在竖直向上的匀强电场，在右侧Ⅰ、Ⅱ两区域存在匀强磁场，是磁场的边界（与重合），两磁场区域宽度相同，方向如图所示，区域Ⅰ的磁感强度大小为．一带电荷量为、质量为m（重力不计）的点电荷从边中点以初速度沿水平向右方向进入电场，点电荷恰好从B点进入磁场，经区域Ⅰ后又恰好从与B点同一水平高度处进入区域Ⅱ，已知长度和长度相等．

（1）求带电粒子到达B点时的速度；
（2）求区域Ⅰ的宽度d；
（3）若电荷在区域Ⅱ运动时不从右边界射出，求区域Ⅱ磁感应强度的最小值．
19-3．（老省示范高中做）如图甲所示，在平面直角坐标系的矩形区域里有匀强磁场随时间t的变化规律如图乙所示（和均未知），规定磁场方向垂直纸面向里为正．一个比荷为k的带正电的粒子从原点O以初速度沿x轴正方向入射，不计粒子重力．

（1）若粒子从时刻入射，在的某时刻从点射出磁场，求的大小；
（2）若，粒子在的任一时刻入射时，粒子离开磁场时的位置都不在y轴上，求的取值范围；
（3）若，在的区域施加一个沿x轴负方向的匀强电场，粒子在时刻入射，将在时刻沿x轴正方向进入电场，并最终从沿x轴负方向离开磁场，求电场强度的大小．
2020-2021学年度第一学期芜湖市中小学校教育教学质量监控
高二物理试卷（理科）参考答案与评分标准
一、选择题（每小题4分，共40分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9-1
9-2
9-3
10-1
10-2
10-3
答案
B
C
C
D
B
C
D
C
C
BC
CD
B
BD
AD
二、填空题（每空2分，共14分）
11．变大 12． 13．变大 变大 14．串 1400
三、实验题（第15、16题各8分，共16分）
15．
（1）如右图（2分）
（2）D，A，F，A（每空1分，共4分）
（3）增大（2分）
16．（1）0.532（2分）
（2）外（2分）
（3）系统（2分）
（4）（2分）
四、计算题（第17题8分，第18题10分，第19题12分，共30分；要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明）
17．（1）（3分）
（2）（3分）
（2分）
18-1．（一般普高做）
（1）由受力分析可知：电场力水平向左，小球带负电．（2分）
由（2分）
可得：（1分）
（2）剪断轻绳，小球所受合外力大小等于原轻绳拉力T，即（3分）
（2分）
18-2．（新省示范高中做）
（1）由静止下落到下极板速度为零的过程中根据动能定理得：①（1分）
②（1分）
由①②得：（1分）
（2）小球在平行板电容器中运动可看作反向初速度为零的匀加速运动③（1分）
④（1分）
由①③④得：（1分）
（3）上极板平移d，由公式，当距离变成时，
两极板间电压是原来的两倍（1分）
再次根据动能定理，设小球的初速度为，则有（2分）
由上式得：（1分）
18-3．（老省示范高中做）

（1）根据左手定则可知，棒所受的安培力方向垂直与棒斜向右下方，
根据闭合电路的欧姆定律可知：（1分）
受到的安培力为：（1分）
安培力的水平分力为（1分）
而滑动摩擦力大小为（1分）
所以导体棒此时受到的为静摩擦力，即（1分）
（2）由题意可知安培力指向右上方，与水平导轨平面夹角设为，如图，则
①（1分）
②
③（1分）
由①②③得：（1分）
结合数学知识可得：，其中（1分）
当时，（1分）
19-1．（一般普高做）

（1）如图所示，设粒子运动的半径为r，有：，得到：①（3分）
（2）洛伦兹力公式②（2分）
③（1分）
由①②③得：（1分）
（3）有图轨迹可知粒子在磁场中运动的圆心角为①（2分）
所以运动的弧长②（2分）
由①②得，粒子在磁场运动的时间为（1分）
19-2．（新省示范高中做）

（1）设点电荷进入磁场时的速度大小为，与水平方向成角，由类平抛运动的速度方向与位移方向的关系有：，得到（2分）
所以到达B点的速度（2分）（其他解法只要正确可分步给分）
（2）设点电荷在区域I中的轨道半径为，
由牛顿第二定律得（2分）
轨迹如图所示，由几何关系得（1分）
解得（1分）
（3）当点电荷不从区域Ⅱ右边界离开磁场且与刚好相切时，此时区域Ⅱ中磁感应强度最小，对应的轨道半径为，轨迹如图所小，由牛顿第二定律有（1分）
根据几何关系有（1分）
解得（2分）
19-3．（老省示范高中做）

（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，有①（1分）
由几何关系可得②（1分）
由①②联立解得（1分）
（2）由已知条件得粒子运动的轨迹半径为（1分）
从时刻入射，磁场反向后运动轨迹恰好与y轴相切，此时刻进入的粒子不从y轴射出，其他时刻的粒子都不会从y轴射出，如图所示，由几何关系，时间内，粒子转过的圆心角为．（1分）
运动时间（1分）
而，联立可得：（1分）
（3）根据条件，粒子运动轨迹如图所示，由题意可得：，解得①（1分）
粒子在电场中运动，根据牛顿第二定律可得：②（1分）
根据运动学规律可得：
往返一次用时③（1分）
粒子返回磁场时必定有：④（1分）
由①②③④得：（1分）