1、高二物理（理科）第 1 页 总 6 页绝密启用前蚌埠第三中学 2020-2021 学年度 第二学期 教学质量检测 2021.02 2022 届 高二年级 物理试题（理科）【注意事项】1答卷前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用合乎要求的 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将答题卡上交。第 I 卷（选择题）一、选择题（共 1
2、0 个小题，每小题 4 分，共 40 分，其中 1 至 7 题是单选题，8 至 10 题是不定项选择题，全选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分）1下列现象中涉及到电磁感应的是（）A电子束在显管中的偏转B机场的安全门C颤抖的灯丝D电子束在磁场中的偏转2如图所示为实验室所用的某种灵敏天平，安装在天平臂一端（图中的右端）的金属片置于蹄形磁铁的两个磁极之间，该装置有利于振动的天平臂迅速平静下来，现因物体放置在秤上引起天平臂的摆动带动金属片上下运动，则以下说法正确的是（）高二物理（理科）第 2 页 总 6 页A当金属片上下运动，由于穿过金属片的磁通量没有发生变化，因此金属片
3、中没有感应电流B当金属片上下运动时，金属片中会产生逆时针方向的涡流C当金属片向上运动时，金属片受到向下的磁场力D由于金属片在上下运动，受到的磁场力总是阻碍金属片的运动，使其机械能转化为内能，导致物体质量测量值偏小3新冠疫情期间，额温枪广泛应用于各种场所。4 月开学后学校实行体温每日三检制度，体温检测员小明仔细研究了班里的额温枪及其技术参数（如图所示），发现它以 2 节干电池为电源，工作电流为 5mA。能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱快速、准确且无接触的测量体温，那么关于该额温枪的说法中正确的是（）A额温枪工作时，电池组两极间的电压为 3VB额温枪工作时，电路中每通过
4、1C 电荷，每节电池都能把 1.5J 化学能转化为电能C额温枪工作时，电源的输出功率为 15mWD若换用两节充满电的 800mAh 充电电池，则最多可测温约为 106 次4目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同。此时传感 器给所有的小电容器充电达到某一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的小电容器放电较快，于是根据放电快慢 的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而
5、形成指纹的图 象数据。根据以上信息，下列说法中正确的是（）A在峪处形成的小电容器电容较大B在峪处形成的小电容器放电较慢C在嵴处形成的小电容器充电后带电量较大D潮湿的手指对指纹识别没有任何影响第 4 题图 第 5 题图5如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等.一个 粒子以一定的初速度进入电场中，只在电场力作用下从 M 点运动到 N 点，此过程中电场力对 粒子做负功.由此可以判断（）AM 点的电势高于 N 点的电势B 粒子在 M 点的电势能小于在 N 点的电势能C 粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力D 粒子经过 M 点时的速率小于经过 N 点时的速率高二物理
6、（理科）第 3 页 总 6 页6把一根通电的硬直导线 ab 放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由 a 指向 b。虚线框内有产生以上弧形磁感线的磁场源，磁场源都放在导线正下方且呈中间对称，则下列图中的磁场源不可能是（）A蹄形磁铁B通电螺线管C条形磁铁D环形电流7用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹，如图甲所示为洛伦兹力演示仪的实物图，如图乙所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图励磁线圈通电后可以产生垂直于纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场，下列关于
7、实验现象和分析正确的是（）A仅增大励磁线圈中的电流，电子运动径迹的半径变大B仅增大电子枪中加速电场的电压，电子做圆周运动的周期不变C仅增大电子枪中加速电场的电压，电子运动径迹的半径变小D要使电子形成图乙所示的运动径迹，励磁线圈中应通以逆时针方向的电流第 7 题图 第 8 题图8如图,质量为 m、电荷量为+q 的小球。从地面 B 点正上方的 A 点以某一初速度水平抛出,经过时间 t 后,球落在水平面上 C 点,落地时的动能为 Ek。若空间增加竖直向下的匀强电场,且场强大小 E=mg/q，小球仍以相同的速度从 A 点抛出，重力加速度为 g,则（）A落地点位于 BC 中点 B落地点位于 BC 中点右
8、侧C落地时动能小于 2Ek D在空中运动的时间小 t/2高二物理（理科）第 4 页 总 6 页9如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域 abcd，e 是 ad 的中点，f 是 cd 的中点，如果在 a 点沿对角线方向以速度 v 射入一带负电的带电粒子，恰好从 e 点射出，则()A如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从 d 点射出B如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从 f 点射出C如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的 2 倍，也将从 d 点射出D只改变粒子的速度使其分别从 e、d、f 点射出时，在磁场中运动时间关系为：tetdtf第 9 题图 第 10 题图10如图，水平固定放置的足够长的
9、 U 形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，导轨上的金属棒 ab 与导轨接触良好让 ab 棒以水平初速度 v0 向右运动，最后静止在导轨上比较棒与导轨间无摩擦和有摩擦的两种情况，对该过程，说法正确的是()A安培力对 ab 棒所做的功相等B导轨有摩擦时电流所做的功多C转化的总内能相等D导轨光滑时通过 ab 棒的电荷量较多第 II 卷（非选择题）二、实验题（共 2 个小题，每空 2 分，共 20 分）11（10 分）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(a)和图(b)所示，长度为_cm，直径为_mm按图(c)链
10、接电路后，实验操作如下：(a)将滑动变阻器 R1 的阻值置于最_处（填“大”或“小”）；将 S2 拨向接点 1，闭合 S1，调节 R1，使电流表示数为 I0；(b)将电阻箱 R2 的阻值调至最_（填“大”或“小”）；将 S2 拨向接点 2；保持 R1 不变，调节 R2，使电流表示数仍为 I0，此时 R2 阻值为 1280；由此可知，圆柱体的电阻为_高二物理（理科）第 5 页 总 6 页12（10 分）如图所示，某实验小组设计并组装了一个多用电表，G 是量程为 300A，内阻为 270 的电流表，O 为选择开关，A、B 为两个插孔。选择开关旋转至 1 位置时为量程为 3mA 的电流表；旋转至 2
11、 位置时为“100”的欧姆表；旋转至 3 位置时为量程为 3V 的电压表。由上述信息试回答下列问题：(1)如果用该表测量电路中未知电流（不超过电流表量程），图中插孔 A 应该与_（填“红”或“黑”）表笔相连接；(2)电路图中，两个定值电阻的阻值分别为 R1_，R3_；(3)选择开关旋转至 2 位置时，若刻度盘中央刻度为 20，则该表内电池电动势为_V；(4)该表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，若欧姆调零后继续使用，将两表笔与待测电阻连接，则该电阻的测量值_（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。三、解答题（共 3 个小题，共 40 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤，
12、只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）13（12 分）如图所示，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场长度为 l 的轻质绝缘细绳一端固定在 O 点，另一端连接一质量为 m、电荷量为+q 的小球（可视为质点），初始时小球静止在电场中的 a 点，此时细绳拉力为 2mg，g 为重力加速度(1)求电场强度 E 和 a、O 两点的电势差 U；(2)若小球在 a 点获得一水平初速度a4vgl=，使其在竖直面内做圆周运动，求小球运动到 b 点时细绳拉力 F的大小.高二物理（理科）第 6 页 总 6 页14（14 分）如图所示，一束质量为 m、电荷量为 q 的粒子，恰好沿直线从两带
13、电平行板正中间通过，沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域，粒子经过圆形磁场区域后，其运动方向与入射方向的夹角为(弧度)已知粒子的初速度为 v0，两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为 B，方向均垂直纸面向内，两平行板间距为 d，不计空气阻力及粒子重力的影响，求：(1)两平行板间的电势差 U；(2)粒子在圆形磁场区域中运动的时间 t；(3)圆形磁场区域的半径 R15（14 分）如图所示，图 1 为健身用的单车，在人骑行时，车内的传感器可以把轮盘的速度值以及人体骑行消耗的能量转化为电信号显示在车头的显示屏上。它的工作原理可以简化成图 2，其中 a、b 分别是从轮盘边缘和中心引出的导线的
14、端点。已知匀强磁场磁感应强度2TB=，方向与轮盘垂直，轮盘半径0.25mr=，轮盘和导线电阻可忽略不计。某人在骑行时，保持轮盘边缘的线速度大小为8m/sv=。(1)请判断 a、b 哪一点电势高；(2)求 a、b 两点间的电压；(3)若在 a、b 间接一个阻值10R=的电阻，假定人体消耗的能量转化为电能的效率为 50%，请问此人骑行该单车 1 小时，消耗了身体多少能量？答案第 1 页，总 3 页2020-2021 学年度高二物理开学考试卷参考答案一、选择题（共 10 个小题，每小题 4 分，共 40 分）1B2C3B4C5B6D7B8BC9AD10CD二、实验题（共 2 个小题，每空 2 分，共
15、 20 分）115.015.315（a）大（b）大128012黑309736大于三、解答题（共 3 个小题，共 40 分）13（12 分）（1），方向竖直向上；（2）3mgEq3aOmglUq 6Fmg【详解】(1)小球静止在 a 点时，由共点力平衡得 mg+2mgqE解得，方向竖直向上3mgEq在匀强电场中，有OaUEl则 a、O 两点电势差3aOmglUq(2)小球从 a 点运动到 b 点，设到 b 点速度大小为 vb，由动能定理得22112222baqElmglmvmv小球做圆周运动通过 b 点时，由牛顿第二定律得2bvFqEmgm l联立式，代入a4vgl答案第 2 页，总 3 页解得
16、6Fmg6 分14（14 分）(1)U=Bv0d；（2）；（3）R=mqB0 tan 2mvqB【详解】(1)由粒子在平行板间做直线运动可知，Bv0q=qE，平行板间的电场强度 E=，解得两平Ud行板间的电势差：U=Bv0d4 分(2)在圆形磁场区域中，由洛伦兹力提供向心力可知：Bv0q=m20vr同时有 T=02 rv粒子在圆形磁场区域中运动的时间 t=T2解得 t=mBq5 分(3)由几何关系可知：r=Rtan 2解得圆形磁场区域的半径 R=0 tan 2mvqB答案第 3 页，总 3 页5 分15（14 分）(1)点高；(2)；(3)Jaab2VU2880【详解】(1)转动的轮盘相当于切割磁感线的导体，根据右手定则，可知在外电路中，电流由 a 点流向 b 点，所以 a 点电势高；(2)由法拉第电磁感应定律得122V2abBrv tBrvUtt 5 分(3)由焦耳定律得电阻 R 一小时消耗的电能为21440JabUQtR5 分所以人骑行一小时消耗的能量2880J50%QE 4 分
