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重庆市重庆一中2020┄2021学年高二上学期期末考试 物理试题

重庆市重庆一中2020┄2021学年高二上学期期末考试 物理试题
重庆市重庆一中2020┄2021学年高二上学期期末考试 物理试题

物理试题共6页。满分110分。时间 100分钟。 注意事项:

1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。

2.答选择题时,必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。

3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。

4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。

一.单项选择(共8小题,每小题4分,共32分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)

1.关于电磁感应现象中,通过线圈的磁通量与感应电动势关系正确的是 A.穿过线圈的磁通量不变,感应电动势不为零且不变 B .穿过线圈的磁通量增大,感应电动势也一定增大 C .穿过线圈的磁通量减小,感应电动势也一定减小 D.穿过线圈的磁通量增大,感应电动势可能不变

2. 图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是

A .图甲表示交流电,图乙表示直流电 B.电压的有效值都是311V

C .电压的有效值图甲大于图乙 D.图甲所示电压的瞬时值表达式为u =

--2 s)

图甲

--2 s)

图乙

20sin100πt (V)

3.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图,她把一个带铁芯的线圈L 、开关S 和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L 上,且使铁芯穿过套环,闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路,经重复实验,线圈上的套环均未动,对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是 A .线圈接在了直流电源上 B .电源电压过高

C .直流电源的正负极接反了

D .所用套环的材料与老师的不同

4.右侧方框内为某台电风扇的铭牌,如果已知该电风扇在额定电压下工作时,转化为机械能的功率等于电动机消耗电功率的97%,则在额定电压下工作时,通过电动机的电流I及电动机线圈的电阻R分别是 A.I =0.3A R=22 Ω B .I =0.3A R =733 Ω

C.I=3.3A R =22 Ω D.I =3.3A R =733 Ω

5.在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,其横截面如图所示,磁场边界为同心圆,内、外半径分别为r和(21 )r .圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为m 、电量为q 的带电粒子,不计粒子重力.为使这些粒子不射出磁场外边界,粒子从圆心处射出时速度不能超过

□□□电风扇

规格 400mm 额定电压220V 工作频率 50Hz 额定功率 66W

v

L

2L x

A.

qBr

m

B.2qBr m

C .(21)qBr m + D.(21)qBr

m

-

6. 光滑绝缘水平面上有一个带电质点正在以速度v向右运动.如果加一个竖直向下的磁感应强度为B 匀强磁场,经过一段时间后,该质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等,方向相反;如果不加匀强磁场而改为加一个沿水平方向

的电场强度为E 匀强电场,经过相同的一段时间,该质点的速度也第一次变为与初始时刻的速度大小相等,方向相反,则B /E 为

A .π/2v ?B.π/v C .2π/v ? D.2v /π

7. 如图所示,等腰三角形内以底边中线为界,左右两边分布有垂直纸面向外和垂直纸面向里的等强度匀强磁场,它的底边在x 轴上且长为2L ,高为L 。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x 轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-位移(I -x )关系的是

8. 如图,光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成,水平部分足够长且处在竖直向下的匀强磁场中,右端接一电源

O

I

L

2L 3L x A O I

L 2L 3L

x B x O I

L 2L 3L

O I

L 2L 3L x

D

(电动势为E,内阻为r). 一电阻为R的金属杆PQ水平横跨在导轨的倾斜部分,从某一高度由静止释放,金属杆PQ进入磁场后的运动过程中,速度时间图像不可能是下图中的哪一个?(导轨电阻不计)

A B C

D

二、多项选择(共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0 分)

9. 如图所示,电源的电动势为E,内阻r忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈。以下说法正确的是

A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,并亮度保持稳定

B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,并亮度保持稳定

C.开关断开后瞬间,A灯闪亮一下再熄灭

D.开关断开后瞬间,电流自右向左通过A灯

10.关于重力不计的带电粒子的运动的描述中,正确的是

E≠)中,带电粒子可以静止

A. 只在电场(0

E≠)中,带电粒子可以做匀速圆周运动

B. 只在电场(0

B≠)中,带电粒子可以做匀变速曲线运动

C.只在匀强磁场(0

B≠)中,带电粒子一定不能做匀变速直线运动

D. 只在匀强磁场(0

11. 边长为L的正方形金属框在水平恒力F 作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L)。已知a b边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,有 A .产生的感应电流方向相反 B.所受的安培力方向相反

C .进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间

D .进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

12. 在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系ox yz ,一质量为m 、电荷量为q 的带正电微粒(重力不能忽略)从原点O 以速度v 沿x 轴正方向出发,下列说法正确的是 A. 若电场、磁场均沿z 轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动 B. 若电场沿z 轴正方向、磁场沿x 轴正方向,粒子只能做曲线运动 C. 若电场沿z 轴负方向、磁场沿y 轴正方向,粒子有可能做匀速直线运动 D. 若电场沿y 轴正方向、磁场沿z 轴正方向,粒子有可能做平抛运动

三、实验题(本题共2小题,共18分)

13.(1)错误!下列关于多用电表的说法中正确的是( )(多选)

A .测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,不会影响测量结果

B .双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大

C.测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电路断开 D .测正弦交变电压时,其读数为有效值

d B

b

F

L a

错误!使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图中a、b所示。若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a,则被测电阻的阻值是

Ω.若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位于b

,则被测电压是_________V;

错误!两位同学使用完多用电表后,分别把选择开关置于图乙和图丙位置,你认为图_____的位置比较好.

(2)小芳所在小组的同学们准备测量一个量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表V1的内阻值R1,在实验室找到了下列器材:

A.电源E:电动势约为9V;B.电流表A:量程为0.6A,内阻约

0.6Ω;

C.电压表V2:量程为6V,内阻R2=6kΩ;D.滑动变阻器R,最大阻值为100Ω;

E.单刀单掷开关及导线若干.

错误!同学们先设计了甲乙两个实验电路图,两个电路滑动变阻器均选择了分压连接方式,理由是

错误!经过讨论后最终选择了乙电路,不选择甲电路的理由是;

乙丙甲

(图甲)(图乙) (图丙)

错误!同学们连好了电路如图丙,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到(选填a或b)端;

错误!闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的读数几乎不变化,可能是(选填导线编号)断了;

错误!排除故障后,读得电压表V1、V2读数分别为U1、U2,电压表V1的内阻为: .

四、计算题(本题共3小题,共44分,解答应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)

14.(13分)如图甲所示,均匀的金属圆环环面积s=0.5m2,电阻r=0.1Ω,环上开一小口,用不计电阻的导线接一R=0.4Ω的电阻。与环同心的圆形区域内有垂直与环平面的匀强磁场,当磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化时(规定磁场垂直环面向外时B为正),求

(1)环上感应电动势的大小;

(2)A、B两点的电势差

AB

U;

(3)在0~4s内,通过R的电量q.

图甲图乙

15.(15分)如图,A、B、C三板平行,B板延长线与圆切于P点, C板与圆切于Q点。离子源产生的初速为零、带电量为q、质量为m的正离子被电压为U0的加速电场加速后沿两板间中点垂直射入匀强偏转电场,偏转后恰从B板边缘离开电场,经过一段匀速直线运动,进入半径为r的圆形匀强磁场,偏转后垂直C板打在Q点。(忽略粒子所受重力)

(4

210c/kg

q

m

=?,

100V

U=,偏转电场极板长6cm

l=、板间距23cm

d=,4cm

r=)求:(1)偏转电压U;

O

A

B

R O

B(T

)

2

-2

2 4 6 t(s)

(2)粒子进入磁场时速度的大小及速度与B板的夹角;

(3)磁感应强度B的大小。

16.(16分)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θ、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θ,杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为μ. 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.(θ=30?、

μ=、最大静摩擦力等于滑动摩擦力).求:

2

(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q,则cd产生的焦耳热Q为多大?

物理参考答案

123456789101112

D CDA AAB C ADBD AD ACD 13(1)\o\ac(○,1) CD 错误!500Ω、1.98- 2.00V错误!乙(2)错误!电压表内阻远大于滑动变阻器电阻,限流接法电压范围小;

错误!电流表量程太大

错误! a 错误! 1 错误!

1

22

U R U 14(13分).

解:(1)由法拉第电磁感应定律:

0.5(V)s B

E t t ???=

==?? 4分 (2)由闭合电路欧姆定律: 1(A)E

I R r

==+ 2分

0.4(V)R U IR == 2分 由楞次定律,电流为逆时针,0.4(V)AB U =- 1分 (3) 4(c)q It == 4分 15(15分).

解:(1)电加速:2

00102

qU mv =

- 1分 电偏转:0l v t = 1分

21

22d a t =?? 1分 qU

a md = 1分 解得:200

(V)3

U = 1分

(2)电偏转:y v at =

合速度大小为:310(m/s)3

v =

=

3分

方向为:0

tan y v v ?=

=

30?

= 2分 (3)由几何关系: tan 60R r = 2分

洛伦兹力提供向心力:2

v qvB m R

= 2分

解得: 5

(T)3

B = 1分 16(16分)

解:(1)c d杆刚要滑动时:sin mg f θ= 1分

cos cd N F mg θ+=安 1分

f N μ= 1分

cd F BIl =安 1分

解得

:6cd F mg I ?=????=??

安 1分 (2)由法拉第电磁感应定律:sin m E Blv θ= 2分 2E I R =? 2分 解得

:m v = 1分

(3)由电磁感应:sin 224B x l Bxl

q R R R

?θ???=

==

1分 ab 杆,由平衡:sin sin ab F F F θθ==安安cd 1分

由能量守恒: 2

12

m ab cd Fx mv Q Q =

++ 2分 ab cd Q Q = 1分

解得:

322

44

63ab cd m g R Q Q Bl B l

==- 1分

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