河北省秦皇岛一中2020-2021学年高二物理下学期开学考试试题.doc

河北省秦皇岛一中2020-2021学年高二物理下学期开学考试试题

河北省秦皇岛一中2020-2021学年高二物理下学期开学考试试题

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河北省秦皇岛一中2020-2021学年高二物理下学期开学考试试题
说明：1、考试时间75分钟，满分100分。2．将卷Ⅰ答案用2B铅笔涂在答题卡上,卷Ⅱ用黑色字迹的签字笔答在答题卡上。
一、单项选择题（本题有10小题，每题4分，共40分。每小题只有一个正确答案）
1．下列不属于电流磁效应的是(　 　)
A．把闭合线圈放在变化的磁场中，闭合线圈中产生感应电流
B．把磁针放在“沿南北放置的通电导线”上方，磁针发生了偏转
C．把通有同向电流的两根导线平行放置，发现两根通电导线相互吸引
D．把磁针放在通电螺线管中，磁针发生了偏转
2. 一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势e ＝10sin4πt (V) 则（ ）
　A．交流的频率是4πHz 　　　B．当t＝0时线圈平面跟磁感线垂直
　　C．当t＝0.5时，e有最大值　　　D．交流电的周期是0.25s　　　　　
3．如图所示,电源电动势E=1.5 V,内电阻r=0.5Ω,滑动变阻器R1的最大电阻Rm=5.0Ω,定值电阻R2=2.0Ω,C为平行板电容器,其电容为3μF.将开关S与a接触,则(　 　)
A.R1的阻值增大,R2两端的电压减小
B.当R1接入电路阻值为0.5 Ω时,R1消耗的功率最大
C.将开关从a接向b,流过R3的电流方向为d→c
D.将开关从a接向b,待电路稳定,电容器右板电势高
4．如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2.输电线的等效电阻为R.开始时,电键S断开,当S闭合时,下列说法中正确的是( )
A.副线圈两端的输出电压减小
B.通过灯泡L1的电流变大
C.原线圈中的电流变小
D.变压器的输入功率增大
5. 如图所示，正三角形的三条边都与圆相切，在圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，质子和氦原子核都从顶点A沿∠BAC的角平分线方向射入磁场，质子从C点离开磁场，氦原子核从切点D离开磁场，已知质子与氦核电量比为1：2，质量比为1：4,不计粒子重力，则质子和氦核的入射速度大小之比为(　 　)
A．6∶1
B．3∶1
C．2∶1
D．3∶2
6. 如图所示虚线a、b、c是电场中一组等电势差的等势线，实线是正点电荷仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点，则下列说法正确的是(　 　)
A．a等势线的电势比c等势线的电势低
B．点电荷在P点的速率一定比它在Q点的大
C．点电荷在P点的加速度大小一定比它在Q点的大
D．点电荷一定是从P点运动到Q点的
7. 如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一个三角形闭合导线框，由位置1沿纸面匀速运动到位置2。取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t＝0)，规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电流与时间关系的是(　　)

8. 如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现理想电压表V1,V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,下列说法中正确的是(　　)
A.小灯泡L3变亮,L1,L2变暗
B.小灯泡L1,L3变暗,L2变亮
C.ΔU1<ΔU2
D.ΔU1>ΔU2
9．如图所示，MN是负点电荷电场中的一条直线，a、b、c是直线上三点，已知直线上a点的场强最大，b点场强大小为a点的1/2，已知a、b间的距离和a、c间的距离均为L，下列说法正确的是(　 　)
A．场源电荷到a点距离为(－1)L
B．c点的场强大于b点
C．c点电势等于b点电势
D．从a点无初速释放带负电的粒子，其将沿直线MN运动
10．如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A点电势为0，B点电势为3 V，C点电势为6 V.已知∠ACB＝30°，AB边长为 m，D为AC的中点.现将一点电荷放在D点，且该点电荷在C点产生的电场强度为1.5 V/m，则放入点电荷后，B点电场强度为（　　）
A.2.5 V/m
B.3.5 V/m
C.2 V/m
D. V/m
二、多项选择题（共5小题，每小题4分，共20分，选不全得2分，错选和多选不得分）
11．在一根长为0.1 m的直导线中通入2 A的电流，将导线放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，则导线受到的安培力的大小可能是(　 　)
A．0.4 N　　 B．0.2 N　 　
C．0.1 N　　 D．0
12．如图所示，空间同时存在竖直向上的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E.一质量为m，电荷量为q的带正电小球恰好处于静止状态，现在将磁场方向顺时针旋转30°，同时给小球一个垂直磁场方向斜向下的速度v，则关于小球的运动，下列说法正确的是 (　 　)
A．小球做匀速圆周运动
B．小球运动过程中机械能守恒
C．小球运动到最低点时电势能增加了
D．小球第一次运动到最低点历时
13．一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，如右图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，(　　)
A．向下滑行的时间大于向上滑行的时间
B．在向上滑行时电阻R上产生的热量小于向下滑行时电阻R上产生的热量
C．向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电荷量相等
D．金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R上产生的热量为
14．如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向上穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场边界成45°，若线框的总电阻为R，则 (　　)
A．线框穿进磁场过程中，线框中电流的方向为DCBA
B．AC刚进入磁场时线框中感应电流为
C．AC刚进入磁场时线框所受安培力为
D．此时C、D两端电压为Bav
15．如图所示，M、N是组成电容器的两块水平放置的平行金属极板，M中间有一小孔。M、N分别接到电压恒定的电源上(图中未画出)。小孔正上方的A点与极板M相距h，与极板N相距3h，某时刻一质量为m、带电荷量为q的微粒从A点由静止下落，刚要到达极板N时速度刚好为零(不计空气阻力，重力加速度为g)。则(　　)
A．带电微粒在M、N两极板间往复运动
B．两极板间电场强度大小为
C．若将M向下平移，微粒仍从A点由静止下落，进入电场后速度为零的位置不变
D．若将N向上平移，微粒仍从A点由静止下落，进入电场后速度为零的位置与M的距离为h
三、实验题(16-17题，共10分)
16.（每空2分）

（1）游标卡尺读数 mm （2）螺旋测微器读数 mm
17.（每空1分）某同学设计了如图甲所示的电路，其中定值电阻的阻值R0为30Ω，R为电阻箱，他先通过这一电路测量电源的电动势和内阻，后又用同样的器材测量某电阻的阻值Rx。已知待测电阻的阻值约为50Ω。还有下列器材供选用。
A.电流表（量程0～0.6A，内阻未知）
B.电流表（量程0～300mA，内阻未知）
C.电流表（量程0～15mA，内阻为RA）
D.电阻箱（最大阻值99.99Ω）
E.电阻箱（最大阻值999.9Ω）
F.电源（电动势约为3V，内阻r未知）
G.单刀单掷开关2个
H.导线若干
（1）测量电源的电动势和内阻的实验步骤为：按图甲所示电路图连接实物电路，把电阻箱阻值调到 ，（“最大”或“零”）然后闭合开关S1、S2，保持开关S1、S2闭合，多次调节电阻箱R的阻值，得到多组R和I的值，作出如图乙所示R的图象，得到图象的斜率为k，纵截距为b。
①为使测量有尽可能高的精度且便于调节，电流表应选用　 　，电阻箱应选用　 　。（选填相应器
材前的字母）
②电源电动势E＝　 　，内阻r＝　 　。（用题中所给的符号表示）
（2）测量待测电阻阻值的步骤为，闭合S1，断开S2，调节电阻箱，使电流表指针有较大的偏转，记下其示数I和电阻箱的阻值R1；然后闭合开关S1、S2，再次调节电阻箱，使电流表示数仍为I，记下电阻箱的阻值R2，则待测电阻的阻值Rx＝　 　（用R1、R2表示）。

四、计算题（18题8分，19题9分，20题13分，共30分）
18.如图所示，在场强为E的水平向右的匀强电场和垂直向里的磁感强度为B的匀强磁场并存的区域里，有一足够长的光滑绝缘水平面，其上放一质量为m，带电量为+q的物体，现物体由静止释放做加速运动，试求物体在水平面上滑行的最大速度Vm及最远距离S。（重力加速度为g）

19.如图，在直角三角形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外.一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在边上某点以垂直于x
轴的方向射出.已知O点为坐标原点，N点在y轴上，与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力.求
（1）带电粒子的比荷；
（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间.

20. 如图所示，间距为L的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内，电阻为R、质量为m、长为L 的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上，并与导轨垂直. 在水平光滑导轨间有与水平面成、并垂直于ab的匀强磁场；倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场，磁感应强度均为B。倾斜导轨与水平面夹角也为，杆cd与倾斜导轨间动摩擦因数为. ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动，当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度 . （=、、最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g）.求：
（1）此时杆cd中的电流大小；
（2）杆ab的最大速度；
（3）若此过程中流过杆ab的电量为，则cd产生的焦耳热Q为多大？

秦皇岛市第一中学2020-2021学年第二学期开学考试答案
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A
B
A
D
A
C
A
D
C
A
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12
13
14
15

CD
AD
AC
CD
BCD

16.(1)33.35 ，(2)4.814~4.818
17.（1）最大①C；E；②k；﹣RA﹣R0﹣b；（2）R2﹣R1。
18.解：当物体刚要离开水平面时，物体受洛伦兹力等于重力所以有：
mg＝BqVm
解得：Vm
总个过程中只有电场力做功，由动能定理得：
EqSmVm2解得：S；

答：物体在水平面上滑行的最大速度Vm为，最远距离S为。
19. 解：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，加速后的速度大小为v.由动能定理有①
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有②
由几何关系知③
联立①②③式得④
（2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x轴所经过的路程为
⑤
带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间为⑥
联立②④⑤⑥得⑦
20. （1）cd杆刚要滑动时： （1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得： （1分）
（2）由法拉第电磁感应定律： （1分）
（1分）
解得： （1分）
（3）由电磁感应： （1分）
ab杆，由平衡： （1分）
由能量守恒： （1分）
（1分）
解得： （1分）