1、20202021 学年度上学期期末考试题 高二物理试题 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 5 分。共 60 分。在每小题给出的四个选项中，第 18题只有一项符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。1.关于电场强度的说法正确的是（）A.电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比 B.电场中某点的电场强度方向即为电荷在该点所受的电场力的方向 C.真空中点电荷的电场强度表达式 EkQr2中，Q 就是产生电场的点电荷 D.在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同 2.关于电势能的说法
2、正确的是（）A.电场力对电荷做功，电荷的电势能必然增加 B.正电荷的电势能大于负电荷的电势能 C.正电荷顺着电场线移动，其电势能增加 D.无论是正电荷还是负电荷，只要电场力对其做负功，其电势能就增加 3.如图所示为 A、B 两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是()A电阻 A 的电阻值随电流的增大而减小，电阻 B 阻值不变 B在两图线交点处，电阻 A 的阻值大于电阻 B C在两图线交点处，电阻 A 的阻值小于电阻 B D在两图线交点处，电阻 A 的阻值等于电阻 B 4.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点 O处的电势为 0，点 A 处的电势为 12
3、 V，点 B 处的电势为 6 V，则电场强度的大小为()A200 V/m B200 3 V/m C400 V/m D400 3 V/m 5.如图所示，平行板电容器的两板与电源相连，板间同时有电场和垂直纸面向里的匀强磁场B，一个带电荷量为q 的粒子（不计重力）以 v0为初速度从两板中间沿垂直电磁场方向进入，穿出时粒子的动能减小了，若想使这个带电粒子以 v0 沿原方向匀速直线运动穿过电磁场，可采用的办法是()A减小平行板的正对面积 B减小电源电压 C减小磁感应强度 B D断开电源 6.用一根横截面积为 S、电阻率为 的硬质导线做成一个半径为 r 的圆环，ab 为圆环的一条直径。如图所示，在 ab
4、的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间的变化率 B tk(k0）的粒子，在纸面内从 c 点垂直于 ac 射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间可能为 A32mqB B43mqB C54mqB D76mqB 11.如图所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个 D 形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核(21H)和氦核(42He)。下列说法中正确的是()A它们的最大速度相同 B它们的最大动能相同 C增大高频电源的电压可减少粒子的盒内运动总时间 D两次所接高频电源的频率相同 12.如图所示电路
5、，当滑动变阻器 R1的滑片向上滑动时，下列说法正确的是（）A电流表的示数变大 BR3两端的电压减小 CR2的功率减小 DR2的功率增大 二、实验题（13 题 7 分，14 题 7 分，共计 14 分）13.用如下图所示电路测量电源的电动势和内阻实验器材：待测电源(电动势约 3 V，内阻约 2 )，保护电阻 R1(阻值 10 )和 R2(阻值 5 )，滑动变阻器 R，电流表 A，电压表 V，开关 S，导线若干 实验主要步骤：(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数 U 和相应电流表的示数 I；(iii)以 U 为纵坐标，I 为
6、横坐标，作 UI 图线(U、I 都用国际单位)；(iv)求出 UI 图线斜率的绝对值 k 和在横轴上的截距 a.回答下列问题：(1)电压表最好选用_；电流表最好选用_ A电压表(03 V，内阻约 15 k)B电压表(03 V，内阻约 3 k)C电流表(0200 mA，内阻约 2 )D电流表(030 mA，内阻约 2 )(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_ A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱 B两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱 C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 D一条导线接在滑动变阻器金属杆
7、右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E_，r_，代入数值可得 E 和 r 的测量值 14.在“练习使用多用电表”的实验中：(1)在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔_；(填“高”或“低”)(2)某同学把选择开关打到“1”挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应_。A用力转动欧姆调零旋钮 B先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零 C更换多用电表的电池 D作报废处理，换新的多用电表(3)某同学使用多用电表测电阻，如图是多用电表的刻度盘，选用倍率为“10”的欧姆挡测电阻时，表针指示图示位置，则所测电阻的阻值为_。如果要
8、用此多用电表测量一个约 2.0104 的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是_(选填“10”、“100”、“1k”或“10k”)。三、计算题（15 题 8 分，16 题 8 分，17 题 8 分，18 题 12 分，共计 36 分。答题过程要有必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写结果不得分）15.（8 分）如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极质子从 K 点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变设质子进入漂移管 B 时速度为 8106 m/s，进入漂移管
9、 E 时速度为 1107 m/s，电源频率为 1107 Hz，漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的12.质子的荷质比取 1108 C/kg.求：(1)漂移管 E 的长度；(2)相邻漂移管间的加速电压 16.（8 分）如图甲所示，一个匝数 n100 的圆形导体线圈，面积 S10.4 m2，电阻 r1 。在线圈中存在面积 S20.3 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度 B 随时间 t变化的关系如图乙所示。有一个 R2 的电阻，将其两端 a、b 分别与图甲中的圆形线圈相连接，b 端接地.求：（1）圆形线圈中产生的感应电动势 E 大小（2）在 04 s 时间内电阻 R
10、上产生的焦耳热 Q 17.（8 分）如图所示，在倾角为 30的斜面上，固定一宽 L0.25 m 的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器 R.电源电动势 E12 V，内阻 r1，一质量 m20g 的金属棒 ab 与两导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度 B0.40 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)金属导轨是光滑的，取 g10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：(1)金属棒所受到的安培力大小；(2)通过金属棒的电流；(3)滑动变阻器 R 接入电路中的阻值 18.(12 分)如图所示，在第二象限内存在一个半径为 a 的圆形有界匀强磁场，磁场圆心坐标M2,a
11、a。在位置坐标为2,0a的 P 点存在一个粒子发射源，能在纸面内的第二象限向各个方向发射质量为 m、带电量 q的粒子，其速度大小均为 v。这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直 y 轴进入第一象限，并经过第一象限内一个垂直 xOy 平面向外的有界匀强磁场区域，该区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，粒子经过该磁场后，全部汇聚到位置坐标为2,0a的 Q 点，再从 Q 点进入第四象限，第四象限内有大小为22mvqa、方向水平向左的匀强电场。不计粒子重力，求：（1）第二象限圆形有界匀强磁场的磁感应强度；（2）第一象限有界磁场的最小面积；（3）这些粒子经过匀强电场后再次经
12、过 y 轴时速度的大小以及粒子所能达到的最远位置坐标。20202021 学年度上学期期末考试题 高二物理试题 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 5 分。共 60 分。在每小题给出的四个选项中，第 18题只有一项符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C D D C C B D A BC BCD ACD AC 二、实验题（13 题 7 分，14 题 7 分，共计 14 分）13.答案(1)A C（2 分）(2)C （1 分）(3)ka（2 分）kR2 （2 分）1
13、4.答案(1)低 (1 分)(2)B（2 分）(3)140（2 分）1k（2 分）三、计算题（15 题 8 分，16 题 8 分，17 题 8 分，18 题 12 分，共计 36 分。答题过程要有必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写结果不得分）15答案(1)0.5 m(6)6104 V 解析(1)设质子进入漂移管 E 的速度为 vE，电源频率、周期分别为 f、T，漂移管 B 的长度为 L，则 T1f 1 分 LvEt 1 分 t=T2 1 分 联立式并代入数据得 L0.5 m 1 分(2)设质子进入漂移管 E 的速度为 vE，相邻漂移管间的加速电压为 U，电场对质子所做的功为 W.质子
14、从漂移管 B 运动到 E 电场做功 W，质子的电荷量为 q、质量为 m，则 WqU 1 分 W3W 1 分 W12mv2E12mv2B 1 分 联立式并代入数据得 U6104 V 1 分 16.解（1）由法拉第电磁感应定律可得：En BS t 2 分 由图乙结合数学知识可得 k B t0.64 T/s0.15 T/s 1 分 解可求得 E4.5 V 1 分（2）由闭合电路欧姆定律得 I ErR 2 分 由焦耳定律得 由焦耳定律可得 QI2Rt 1 分 解得，Q18 J 1 分 17.解：由导体棒受力分析截面图可知 F 安mgsin30-（2 分），得 F 安0.1 N.-（1 分）(2)金属棒
15、静止在金属轨道上受力平衡，如图所示 解得 IF安BL-（2 分）1 A-（1 分）(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为 R0，根据闭合电路欧姆定律得：EI(R0r)-（1 分）解得 R0EIr11 .-（1 分）18（12 分）（1）要想使这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直 y 轴进入第一象限，则粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的半径必须和圆形磁场的半径相同，即：R=a-2 分 在磁场中，由洛仑兹力提供向心力：2vqvBm R-1 分联立可得：mvBqa1 分 由左手定则知：磁感应强度 B 的方向垂直 xOy 平面向外 （2）第一象限区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二
16、分之一，则根据212vqvBm R-1 分 此时粒子在磁场中做圆周运动的半径为 R=2a1 分 最小面积为 S=1/2 （2a）2(2a)2=(2-4)a2-1 分（3）粒子在从 P 到 Q 运动的过程中，所经历的磁场区域均不可以改变其速度的大小，所有粒子在到达 Q 点的速度仍是 v。虽然不同粒子在 Q 点的速度方向不同，从 Q 到 y 轴负方向，由动能定理可得：2211222qEamvmv-1 分解得：243qEavvvm 1 分由第一象限内的磁场分布可以知道，所有从 Q 点射出的粒子，其速度大小均为 v，方向颁布在沿 x 轴正向与 y 轴负向之间的 90范围之内。现研究从 Q 点射出的，速度与 y 轴负向平角为 的粒子。其轨迹应是类斜抛。则有 y=v cost-1 分22 12qEav sinttm-1 分联立两式，消去 可得：4242 22254vytv taa 从此式可以看出：当021 atv时，32mya-1 分 故第二次经过 y 轴最远位置坐标为：（0，32 a）