1、姓名 准考证号秘密启用前浑源县2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题注意事项:1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题包含10小题，每小题3分共30分。在每小题的四个选项中，只有一个是最符合题目要求的。1.下列说法正确的是A.同一线圈放在磁感应强度大的磁场中一定比放在磁感应强度小的磁场中磁通量大B.面积为S的线圈，垂
2、直放入磁感应强度为B匀强磁场中，穿过它的磁通量为BSC.电流元IL在磁场中某处受到的安培力为F，则该处的磁感应强度D.磁场中某处磁感应强度的方向，与放入该处的电流元所受安培力的方向相同2.1820年，奥斯特把一根很细的铂丝连在伏打电槽上，铂丝下放置一个小磁针，让细铂丝与小磁针平行。当小磁针稳定后接通电源，小磁针发生了偏转下列说法正确的是A.铂丝通电前，小磁针N极的指向无确定的方向B.铂丝通电前，小磁针S极指向地球的北极C.铂丝中通有由东向西的电流时，小磁针N极向西偏转D.铂丝中通有由北向南的电流时，小磁针N极向东偏转3.在如图的逻辑电路中，当A端输入信号“0”、B端输入信号“0”时，则在C和D
3、端输出的信号分别为A.0和1B.1和0C.1和1D.0和04.如图所示，铝盘内、外侧边缘分别与直流电源的两极相连，盘中倒入水银。将盘放在竖直方向的磁场中，当接通电源时，盘中水银转动起来。下列判断正确的是A.若盘的外边缘接负极，当磁场方向向上时水银顺时针旋转B.若盘的外边缘接正极，当磁场方向向上时水银顺时针旋转C.若盘的外边缘接负极，当磁场方向向下时水银顺时针旋转D.若盘的外边缘接正极，当磁场方向向下时水银逆时针旋转5.如图所示，实线为-Q点电荷产生电场的电场线，线是a、b、c三个带电粒子以相同初速度从O点分别射入后的运动轨迹，其中虚线OB以-Q为圆心的圆弧。已知a、b、c粒子的电荷量相等、电性
4、未知，粒子只在-Q电场力作用下运动，则A.粒子a带负电，b不带电，c带正电B.运动中，粒子b的动能减小、c的动能增大C.粒子b、c均带正电，射入时b的动能大于c的动能D.运动中，粒子a的电势能减小，c的电势能增大6.如图所示，将滑动变阻器滑片P滑到最左端，闭合S后移动滑片P灯泡L不亮，但电压表有示数，电流表示数很小。若电路只有一处出现断路故障，当用多用电表的电压挡检测故障位置时A.若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是灯泡L断路B.若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路C.若多用电表接在灯泡L两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路D.若多用电表与电容器的两极板相连有示
5、数，则可能是灯泡L断路7.如图所示，三根相互平行的固定长直导线a、b、c两两等距，截面构成等边三角形，均通有电流I。a中电流方向与c中的相同，与b中的相反。已知b中的电流在a导线位置处产生的磁场的磁感应强度大小为B0，则A.b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度为0B.b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度大小为2B0C.a导线受到的安培力大小为B0ILD.a导线受到的安培力大小为B0IL8.如图所示，矩形霍尔元件长为c、宽为a、高为h，单位体积内的载流子数为n，载流子带电量为-q。当该元件通有向右的电流I，处于垂直上表面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中时，稳定后该元件的A.后表面
6、的电势高于前表面的电势B.前、后表面的电势差不断增大C.前、后表面的电势差恒为D.前、后表面的电势差恒为9.如图所示，一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，在纸面内绕电荷量为-Q的点电荷做半径为R的匀速圆周运动。某时刻撤去-Q，同时加一垂直纸面向里的匀强磁场，粒子仍可做半径为R的匀速圆周运动。已知静电力常量为k，则A.粒子的速度大小为B.磁场的磁感应强度大小为C.粒子的周期为D.轨迹上的电场强度与磁感应强度大小之比为10.如图所示，边长为L的正三角形abc（含边界）内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以大小不等的速度从a点沿ad方向射入磁场，a
7、d与ab的夹角为30。下列判断正确的是A.若能从ac边射出，则粒子的速度B.若能从bc边射出，则粒子的速度C.若粒子的速度，则恰好从c点射出D.若粒子的带电量为-q，则会从bc的中点射出二.多项选择题:本题包含5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11.关于静电场和磁场对电荷的作用力，下列说法正确的是A.带电粒子在电场中一定受电场力的作用在磁场中也一定受洛伦兹力的作用B.带电粒子在电场中运动时电场力可能不做功在磁场中运动时洛伦兹力一定不做功C.运动的正电荷受电场力的方向与电场强度方向相同，受洛伦兹力的方
8、向与磁感应强度方向相同D.运动的负电荷受电场力的方向与电场强度方向相反，受洛伦兹力的方向与磁感应强度方向垂直12.如图所示，闭合S，调节滑动变阻器让灯泡A、B均发光。再将滑片P向左滑动，则A.灯A变亮，灯B变暗B.灯A变暗，灯B变亮C.电源的总功率变大，电源的输出功率变大D.电源内部消耗的功率变小，电源的效率变大13.如图是电场中一直线上的电势随位置x变化的图线，图线关于纵轴对称。一质量为m、电荷量为-q的带电粒子只在电场力的作用下，从-x1处以v0的初速沿x轴正方向开始运动，并能到达x2位置，则粒子A.先做加速度减小的减速运动后做加速度增大的加速运动，到达x1处的速度为v0B.先做加速度增大
9、的加速运动后做加速度减小的减速运动，到达x1处的速度为v0C.在x1处的动能小于在x2处的动能，在x1处的电势能大于x2处的电势能D.从-x1处到x2的过程中动能和电势能之和不变14.如图所示，P1P2两极板间存在方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场。从O点以不同速率沿OS0（OS0与电、磁场垂直）方向进入P1P2两板间的多个氘核和氚核，若能从S0垂直于MN边界进入匀强磁场B2中，则分别打在照相底片上的C、D两点。已知氘核、氚核的电荷量相同，质量之比为2:3。设打在照相底片上的氘核、氚核从O点入射的速率分别为v1、v2，在B2磁场中的轨道半径分别为r1、r2，则A.v1：v2=3:2B.r1：r2
10、=2:3C.CD间的距离为r1D.CD间的距离为r215.如图所示，倾角为=37的粗糙斜面固定在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的滑块沿斜面ac由静止开始下滑，下滑x时离开斜面，则（取sin37=0.6，cos37=0.8）A.滑块带正电荷B.离开斜面前，滑块做匀加速直线运动C.离开斜面时，滑块的速度值为D.沿斜面的下滑过程中，滑块减少的机械能为三、实验探究题:本题包含2小题，共14分。请将正确答案填在答题卡中的横线上，或按要求作答。16.（8分）为测定电池的电动势E和内电阻r，某同学设计了如图甲所示的电路。图中电流表A1:量程为3mA、内阻r1=100.
11、0；电流表A2:量程为50mA、内阻r2=0.1；定值电阻R0=900.0、滑动变阻器R（阻值0300）。完成下列问题:（结果保留3位有效数字）（1）按图甲电路，在图乙中用笔划线代替导线，将实验电路连接完整。（2）该同学读出一组电流表示数为I1=2.10mA、I2=20.0mA，请将该数据点描在图丙中，连同已描出的点作出I1一I2图线。（3）根据作出的I1一I2图线，可求得E=_V，r=_。17.（6分）某同学找到一只简易多用电表，打开后绘制出的电路如图所示，从铭牌上看出表头的量程为500A、内阻为50；精密电阻R1=0.05，电源电动势E=3V、内阻不计。为探究其他参数，进行了下列实验:（计
12、算结果保留两位有效数字）（1）将S掷于1测电流，表笔a应接到_（填“高电势”或“低电势”）。若G满偏，此时流过表笔的电流为_A。（2）接着将S掷于2，在两表笔间接入电阻箱。调节电阻箱，当电阻箱的值为6.0时G半偏，则R2=_。（3）然后，将S接到3测电压，当电压增加到3.0V时G半偏，则R3=_。四、计算题:本题包含4小题，共36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，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。18.（6分）如图所示，质量为m、长为L的直导体棒，用两绝缘细线悬挂于天花板上的0、0两点，处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒中通以方向如图所示的
13、电流I，平衡时悬线与竖直方向的夹角为。已知当地的重力加速度为g，求:（1）磁场磁感应强度的大小；（2）每根细线弹力的大小。19.（8分）如图的电路中，电源电动势E=6V、内阻不计，C=2F，R1=1，R2=2、R3=4。求:（1）当S、S均闭合且稳定后，电容器C所带电荷量；（2）保持S闭合，断开S至电路稳定的过程中，通过R3的电荷量。20.（10分）如图所示，平面直角坐标系xOy的第、象限内有场强大小为E、沿y轴负方向的匀强电场；第、象限内有方向垂直于坐标平面向里的圆形有界匀强磁场，磁感应强度，磁场的半径为2L、边界与y轴相切于0点。一带电粒子从P（-2L，L）点以速度v0沿x轴正方向射出，粒
14、子经电场偏转后从O点离开电场进入磁场，最后从某点离开磁场。不考虑粒子的重力，求:（1）粒子的比荷；（2）粒子离开电场时速度的大小及方向；（3）粒子在磁场中运动的时间。21.（12分）如图的直角坐标系xOy中，x0的空间内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，C（0，-L）、D（0，L）为y轴上的两点。两相同的带电粒子M、N从点依次以Ek0、Ek1的动能平行纸面射入磁场，。已知M粒子沿x轴正方向射入磁场，经时间t0恰好从O点离开磁场；N粒子射入后从D点离开磁场。不计两粒子的重力及其间相互作用，求:（1）N粒子在磁场中运动的轨道半径；（2）N粒子进入磁场时速度的方向（可用与y轴正方向的夹角表示）；（3）若
15、在D处沿y轴固定一小挡板（图中未画），使得粒子与挡板碰撞后y方向的速度不变，x方向的速度大小不变、方向相反，求N粒子在磁场中运动的时间。秘密启用前2020-2021学年度高二年级第一学期期末测评考试试题物理参考答案及评分参考一、单项选择题:本题包含10小题，每小题3分，共30分。题号12345678910答案BDAACBCDBC1.B【解析】根据磁通量和磁感应强度的定义知B正确，A、C错误；安培力方向与磁感应强度方向垂直，D错误。2.D【解析】铂丝通电前，由于地磁场的影响，小磁针N极向北；铂丝中通有由东向的电流时，在小磁针处产生向南的磁场；铂丝中通有由北向南的电流时，在小磁针处产生向东的磁场，
16、小磁针N极向东偏转。所以D正确。3.A【解析】B、D间是“非”门，当输入“0”信号时，输出“1”信号；A、C间是“与”门，A端输入的“0”信号与D端的“1”信号分别作为A、C间输入信号，所以C端输出“0”信号。所以A正确。4.A【解析】当接通电源，盘中水银有辐向电流，据左手定则判断安培力的方向，水银的旋转方向与其受到的安培力方向相同。所以A正确。5.C【解析】根据三条运动轨迹知a带负电，b、c带正电，电场力对a、c做正功、对b不做功，a、c的动能增加，电势能减少，b的动能、电势能均不变b、c相比，据轨迹在O点对b、c受力分析可知b的初动能大于c的。所以C正确。6.B【解析】电路有断路故障，多用
17、电表（电压挡）与用电器并联有示数，说明多用电表和电源相连部分通路，与多用电表并联部分可能断路。所以B正确。7.C【解析】据场强叠加原理，b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度为B0，a导线受到的安培力大小为B0IL。所以C正确。8.D【解析】霍尔元件中的载流子受到洛伦兹力向后表面偏转，后表面带负电，前、后表面产生电势差。载流子不仅受洛伦兹力，同时受指向前表面的电场力，电场力和洛伦兹力相等时，载流子不再偏转，前、后表面形成稳定的电势差U。设载流子的定向移动速率为v，再据I=nqahv，得，所以D正确。9.B【解析】粒子绕-Q点电荷做半径为R的匀速圆周运动，则，得，周期；若撤去电场换磁场，粒
18、子的速度大小不变，得；粒子轨迹上的。所以B正确。10.C【解析】粒子刚好能从c点射出，据几何关系R=L，据牛顿第二定律，解得，若能从ac边射出，则粒子的速度，若能从bc边射出，则粒子的速度，所以A、B错误，C正确；粒子带负电，向ab一侧偏转，不会沿直线射出，D错误。二、多项选择题:本题包含5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。题号1112131415答案BDADACDBCAD11.BD【解析】带电粒子在电场中一定会受电场力磁场只对运动电荷有洛伦兹力作用，且运动电荷的速度方向与磁场方向不平行；电场力可能对
19、运动电荷做功，也可能不做功；洛伦兹力对运动电荷一定不做功；负电荷受电场力方向与场强方向相反，洛伦兹力方向与磁场方向垂直。所以BD正确。12.AD【解析】滑片P向左滑动，R接入电路的阻值增大，电路中总电阻增大，据闭合电路的欧姆定律，电路中总电流减小，A灯两端电压变大，所以A正确，B错误电源的总功率变小、内部消耗功率变小、输出功率一般会减小，电源的效率变大，所以C错误，D正确。13.ACD【解析】从-x图可得，从-x1处到x2处场强先减小后增大，方向先沿+x方向后沿-x方向，粒子先做加速度减小的减速运动后做加速度增大的加速运动，到达x1处的速度为v0，动能先减小后增大，电势能先增大后减小，动能和电
20、势能总和不变。所以ACD正确。14.BC【解析】核氚核在P1P2两极板间受电场力和洛伦兹力，方向相反，若能从S0离开并进入B2磁场，则B1qv=qE，得，氘核、氚核的速度大小相等；进入B2磁场做匀速圆周运动，据，得，氘核、氚核两粒子的半径比为r1:r2=2:3；CD间的距离为s=2r2-2r1=r1。所以BC正确。15.AD【解析】滑块在斜面上受重力、支持力和摩擦力，沿斜面向下加速运动，有了速度增加了洛伦兹力，根据题意知，滑块受的洛伦兹力垂直斜面向上、带正电，随着速度增大，洛伦兹力增大，支持力减小，摩擦力减小，合力增大，滑块做加速度增大的加速运动，直到离开斜面，此时，得；滑块沿斜面下滑过程中，
21、减少的机械能等于减少的重力势能与增加的动能之差，即。所以AD正确。三、实验探究题:本题包含2小题，共14分。16.（8分）（1）见图乙（2）见图丙（3）2.90（2.852.95） 40.0（38.542.5）评分标准:每空、图2分，共8分【解析】由或可得。17.（6分）（1）高电势 0.50（2）6.0（3）12评分标准:共6分（1）每空1分（2）（3）每空2分【解析】（1）根据欧姆表内电源正极与黑表笔相连可知表笔b为黑表笔，表笔a为红表笔。测电流时表笔a应接到高电势。电流表G和R1并联后的总阻值为改装后电表的量程（2）当电阻箱读数为6.0时，回路中的总电流为解得:R26.0（3）G半偏，回
22、路中总电流:解得:R312四、计算题:本题包含4小题，共36分。18.（6分）（1）导体棒受力如图，根据平衡条件有（2分）F=BIL（1分）解得:（1分）（2）（1分）解得:（1分）19.（8分）（1）S、S均闭合且稳定后，由欧姆定律得，通过R1、R2的电流（2分）电容器两极板的电压U=IR2=4V，a板电势较高（2分）电容器所带的电荷量为Q=CU=810-6C（1分）（2）S闭合，S断开且稳定后，通过R1、R2的电流仍为I，电容器两极板间电压U=IR1=2V，b板电势较高（1分）电容器所带的电荷量为Q=CU=410-6C（1分）保持S闭合，断开S至电路稳定的过程中通过R3的电荷量Q=Q+Q=
23、1.210-5C（1分）20.（10分）（1）粒子在电场中做类平抛运动，设其质量为m，电荷量为qx方向：2L=v0t1（1分）y方向:（1分）粒子在电场中的加速度（1分）解得:（1分）（2）粒子离开电场时的速度v的大小（1分）解得:（1分）粒子离开电场时的速度v与x轴正方向的夹角解得:=60（1分）（3）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律得（1分）解得:r=2L粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系可知粒子在磁场中运动的偏转角为150粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间为（1分）解得:（1分）21.（12分）（1）设M、N粒子的质量为m，电荷量为qM粒子: （2分）据几何系2r=L（1分）N粒子:（1）解得:（1分）（2）设N粒子进入磁场的速度方向与y轴的夹角为，有两种情况，轨迹如图所示，圆心分别为O1、O2据几何关系（1）解得:入射方向与y轴正方向的夹角分别为60、12（1分）（3）由几何关系可知两种轨迹的圆心角分别为120、240（1分）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，M、N两粒子的周期相同（1分）M粒子的运动时间（1分）N粒子在D处与挡板碰撞后的速度与进入C处时的情况相同N粒子在磁场中的运动时间或（1分）（1分0解得:，（1分）
