山西省汾阳市汾阳中学2020-2021学年高二物理下学期开学考试试题.doc

山西省汾阳市汾阳中学2020-2021学年高二物理下学期开学考试试题

山西省汾阳市汾阳中学2020-2021学年高二物理下学期开学考试试题

年级：
姓名：

12

山西省汾阳市汾阳中学2020-2021学年高二物理下学期开学考试试题
时间：90分钟 总分：100分
一、选择题（其中1-8为单项选择题,每题3分，第9-12为多项选择题，每题4分。）
1、下列说法不正确的是：
A．法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象
B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置
C．T·m2与V·s能表示同一个物理量的单位
D．电场强度和磁感应强度都是用比值定义的物理量
2、三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d处产生的磁场其磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为：
A．2B        B． 3B       C．2.1B     D． 3.8B
3、如图所示，蹄形磁铁用柔软的细线悬吊在天花板上，在磁铁两极的正下方固定着一根水平直导线，当直导线通以向右的电流时：
A．磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小
B．磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小
C．磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大
D．磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大
l
+
–
q
–q
4．如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l．在正极板附近有一质量为M、电荷量为q（q＞0）的粒子；在负极板附近有另一质量为m、电荷量为–q的粒子。在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距的平面。若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M ： m为：
A．3 ：2 B．2 ：1 C．5 ： 2 D．3 ：1
A
R1
R2
1 b
2 b
3 b
5．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A
6、如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，质量为m、带电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角．则磁场的磁感应强度大小为：
A. B. C. D.
7、如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点，已知OP连线与边界垂直．则a、b两粒子的质量之比为：
  A．3：4        B．2：1        C．1：2       D．4：3
8. 闭合导体线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场。若第一次用0.5 s拉出，线圈产生的热量为Q1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.3 s拉出，线圈产生的热量为Q 2，通过导线横截面的电荷量为q2，则 (　　)

A．Q1＜Q2，q1＜q2 B．Q1＞Q2，q1＞q2

C．Q1＞Q2，q1＝q2 D．Q1＜Q2，q1＝q2

9．如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，则：
A．M的带电量比N的大
B．M带负电荷、N带正电荷
C．静止时M受到的合力比N的大
D．移动过程中匀强电场对M做负功
10、如图电路，C为电容器的电容，D为理想二极管（具有单向导通作用），电流表、电压表均为理想表．闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为，电压表V2的示数改变量大小为，电流表A的示数改变量大小为，则下列判断正确的有（ ）
A．的值变大
B．的值变大
C．的值不变，且始终等于电源内阻r
D．滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少
11．回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，设粒子初速度为零，加速电压为U ，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。下列说法正确的是：
A．粒子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，盒中相邻轨道的半径之差减小
B．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为
C．粒子能获得的最大动能EK跟加速器磁感应强度无关
D．加速电压越大粒子能获得的最大动能EK越大
12. 如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平面内，AB与BC间夹角为θ，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路。若框架与导体棒单位长度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是 (　　)
0
I
t
0
P
x
0
I
t
0
P
x
A
B
C
D

二、实验题
13、（10分）某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率，用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水，如图4所示．
（1）某同学用如图1所示的游标卡尺的 （选填“A”、“B”或“C”）部位去测玻璃管的内径，测出的读数如图2，则玻璃管的内径d为 cm．
C
B
A
图1

（2）该同学用多用电表的电阻档测量玻璃管中矿泉水的电阻，选择开关置于“×100”档，发现指针如图3所示，则该同学接着需要做的实验步骤是：①换选 （填“×10”或“×1k”）档；② ．
图3
图5
L

O
图4
装水玻璃管

（3）该组同学按图4连好电路后，调节滑动变阻器的滑片，从最右端向左端移动的整个过程中，发现电压表有示数但几乎不变，不可能的原因是 ．
A．滑动变阻器阻值太小 B．电路中5、6之间断路 C．电路中7、8之间断路
（4）该组同学在改进实验后，测出玻璃管中有水部分的长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃管中的水量，测出多组数据，并描绘出相应的图像如图5所示，若图线的斜率为k，则矿泉水的电阻率ρ= （用题中字母表示）．
14、（8分）在测量某电源电动势和内电阻的实验中：

（1）图1是实验中得到的U-I图像，由此可得该电源电动势和内电阻的测量值分别
是 V和 Ω；（以上结果均保留两位有效数字）
（2）某同学在完成上述实验之后，又进行了下述探究实验．他将相同器材分别按图2和图3所示电路进行连接，在每次保持电压表（可视为理想电表）示数相同的情形下，读出电流表的示数分别为I1和I2．调节滑动变阻器R，测得多组数据，得到I1与I2的关系为：I1=k I2（k为已知）．则电流表与电源的内阻之比为 ．
三、计算题
15、(10分) 如图，金属杆ab的质量为m，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，有效长度为L，轻绳一端与其相连，轻绳的另一端跨过光滑定滑轮与重物相连，重物质量为m/2.电路未接通时，绳的拉力为零。当金属杆通入大小为I的电流时，金属杆ab恰要向左滑动，重物与地面刚好无压力。若磁场方向垂直金属杆ab且与导轨平面成θ角，求：
(1) 棒ab受到的摩擦力
(2) 棒对导轨的压力

16.（10分）如图所示，位于水平面内间距为L的光滑平行导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面，导轨左端用导线相连，一质量为m、长为L的直导体棒两端放在导轨上，并与之密接。已知导轨单位长度的电阻为r，导线和导体棒的电阻均忽略不计。从 t=0时刻起，导体棒在平行于导轨的拉力作用下，从导轨最左端由静止做加速度为a的匀加速运动，求
（1）t时刻导体棒中的电流I和此时回路的电功率P；
（2）t时间内拉力做的功．

17、(10分) 在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d=4.5cm。电源电动势E=400V，内电阻r=2Ω，电阻R1=198Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C，质量m=2.0×10-4kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s2。求：
（1）滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）滑动变阻器消耗的最大电功率P滑；
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值为多大时小球恰能到达距A板处。

18、(12分)如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，在y轴的右侧存在无限大的场强大小为E、水平向左的匀强电场，在y轴的左侧同时存在一个垂直纸面向外、磁感应强度大小为B、水平宽度为a的匀强磁场．有一不计重力、带正电、比荷为的粒子由＋x轴上某一位置无初速度释放．
（1）若其恰好经过磁场左边界上P点，求粒子射出磁场Ⅰ的速度v1的大小；
（2）若其恰好经过y轴上的Q点，求粒子从释放开始第一次到达Q所用的时间；

物理试题答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

答案
A
B
C
A
C
B
A
D
BD
AC
AB
AD

11、（每空2分）（1）A； 2.150；（2）①×1k； ②欧姆调零；（3）B；（4）。
12、（1）1.4 0.86（每空2分） （2）（k-1）（4分）

13、受力分析如图所示X方向：
棒ab受到的摩擦力f = Fsinθ-T （1分）
因为磁场对电流的安培力F=BIL （1分），
T=mg/2 （1分）
所以f =BILsinθ-mg/2 （2分） 方向向右（1分）
Y方向：
棒ab受到的支持力N = G – FCOSθ （1分）

N= mg-BILCOSθ （1分）
根据牛顿第三定律棒对导轨的压力N`= mg-BILCOSθ （1分）方向向下（1分）
14、
15、（10分）解：（1）动能定理 （2分）
（1分）
由分压原理得滑动变阻器接入的R=Ω （1分）
当R滑=R1+r=200Ω （1分）
电功率最大P滑==200w （2分）
动能定理（1分）
U=350V（1分）
由分压原理得R=1400Ω（1分）
16、【答案】（1）；（2）其中；

（2）粒子从释放开始到第一次到达Q点，可能轨迹如下图所示，