1、广东省深圳实验学校2020-2021学年高二物理上学期第三阶段考试试题时间：90分钟 满分：100分 第一卷一、单项选择题(本题共9小题，每小题3分，共27分 在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1对物理学史、物理思想和方法等，下列说法中正确的是（ ）A由电容公式C可知，电容C与电容器两端的电荷量Q成正比，与电容器两端的电压U成反比B法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律，并测出了静电力常量k的值C“点电荷”、“总电阻”、“电场强度”概念的提出应用了等效替代的方法D法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁感应现象的研究，并总结了电磁感应定律E
2、n2. 真空中相距为3a的两个点电荷A和B,分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点,在二者连线上各点场强随x变化关系如图所示,下列说法中正确的是()A. 二者一定是异种电荷B. x=a处的电势一定为零C. x=2a处的电势一定大于零D. A、B的电荷量之比为143. 如图甲所示,M、N为正对竖直放置的平行金属板,A、B为两板中线上的两点.当M、N板间不加电压时,一带电小球从A点由静止释放经时间T到达B点,此时速度为v.若两板间加上如图乙所示的交流电压,t=0时,将带电小球仍从A点由静止释放,小球运动过程中始终未接触极板,则t=T时,小球()A. 在B点上方B. 恰好到达B点C. 速度大于v
3、D. 速度小于v4如图所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表闭合开关S后，将滑动变阻器R1的滑片向右移动，下列说法正确的是()A电流表A的示数变大 B电压表V的示数变大C电容器C所带的电荷量减少 D电源的效率增加5. 如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线M和N,通有等大反向的电流,该平面内的a、b两点关于导线N对称, 且a点与两导线的距离相等.若a点的磁感应强度大小为B,则下列关于b点磁感应强度Bb的判断中正确的是()A. Bb2B, 方向垂直该平面向里 B. BbB/2, 方向垂直该平面外C. B/2BbB, 方向垂直该平面向里 D. BBb2B, 方向垂直该平面向外6. 如
4、图半径为R的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,半径OC与OB夹角为60。甲电子以速率v从A点沿直径AB方向射入磁场,从C点射出.乙电子以速率v/3从B点沿BA方向射入磁场,从D点(图中未画出)射出,不计电子重力,下列说法中正确的是()A. C、D两点间的距离为2RB. C、D两点间的距离为 RC. 甲在磁场中运动的时间是乙的2倍D. 甲在磁场中运动的时间是乙的3倍7. 如图甲所示,边长为L=0.1 m的10匝正方形线框abcd处在变化的磁场中,在线框d端点处开有一个小口,d、e用导线连接到一个定值电阻上,线框中的磁场随时间的变化情况如图乙所示(规定垂直纸面向外为磁场的正方向),下列说法中正确的
5、是()A. t=3 s时线框中的磁通量为0.03 WbB. t=4 s时线框中的感应电流大小为零C. t=5 s时通过线框中的电流将反向D. t=8 s时通过线框中电流沿逆时针方向8. 将一均匀导线围成一圆心角为90的扇形导线框OMN，其中OMONR，圆弧MN的圆心为O点，将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B.从t0时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度沿逆时针方向做匀速圆周运动，假定沿ONM方向的电流为正，则导线框中的电流i随时间t的变化规律正确的是
6、( )9.两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m、总电阻为0.005 的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图甲所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正).下列说法正确的是()A.磁感应强度的大小为0.5 TB.导线框运动的速度的大小为5 m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向内D.在t0.4 s至t0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.04 N二、多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分在每小题给出的四个选项中，
7、有两个或两个以上选项符合题目要求，全对得4分，选不全得2分，错选或不答得0分)10.如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则()AR1接在电源上时，电源的效率高BR2接在电源上时，电源的效率高CR2接在电源上时，电源的输出功率大D电源的输出功率一样大11某空间区域的竖直平面内存在电场，其中竖直的一条电场线如图甲所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图乙所示，则(不考虑空气阻
8、力)()A电场强度大小恒定，方向沿x轴负方向B从O到x1的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越大C从O到x1的过程中，相等的位移内，小球克服电场力做的功越来越大D到达x1位置时，小球速度的大小为12. 如图所示，一质量为m、电荷量为q的圆环，套在与水平面成角的足够长的绝缘粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环一沿杆向上方向的初速度(取初速度方向为正方向)，以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是()13. 如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，灯泡L1与理想二极管D相连，下列说法中正确的是()A.闭合开关S后，L1会逐渐变
9、亮, L2立刻变亮B.闭合开关S稳定后，L1熄灭、L2更亮C.断开S的瞬间，L1会逐渐熄灭D.断开S的瞬间，a点的电势比b点高14. 如图所示,在竖直平面内固定有光滑平行导轨,间距为L,下端接有阻值为R的电阻,空间存在与导轨平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m的导体棒ab与上端固定的弹簧相连并垂直导轨放置.初始时,导体棒静止,现给导体棒竖直向下的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触.若导体棒电阻与电阻R的阻值相等,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是()A. 导体棒往复运动过程中的每个时刻受到的安培力方向总与运动方向相反B. 初始时刻导体棒两端的电
10、压Uab=BLv0C. 若导体棒开始运动后到速度第一次为零时,下降的高度为h, 则通过电阻R的电荷量为 D. 若导体棒开始运动后到速度第一次为零时, 下降的高度为h, 此过程导体棒克服弹力做功为W, 则电阻R上产生的热量Q=mv2+mgh-W15. 如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场、的高和间距均为d，磁感应强度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场和时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g.金属杆()A.刚进入磁场时加速度方向竖直向上B.穿过磁场的时间等于在两磁场之间的运动时间C.穿过两磁场产生的总热量为4mgdD.释放
11、时距磁场上边界的高度h大于三、实验题(本题共2小题，共16分)16.（6分）测金属丝的电阻率实验.(1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示,其示数为mm.甲 乙 丙(2) 实验电路如图乙所示,请用笔画线代替导线,完成图丙的实物连线.(3) 开启电源,合上开关,记录aP的长度L和电流表A的示数I;移动线夹改变aP的长度L,测得多组L和I值,作出1/I -L的图线,求得图线斜率为k.(4) 若稳压电源输出电压为U,金属丝的横截面积为S,则该金属丝的电阻率= (用k、U、S表示).17. （10分）在高中部科技节上，高二实验小组设计了如图甲所示的电路，其中RT为热敏电阻，电压表量程为3 V，内
12、阻RV约10 k，电流表量程为0.5 A，内阻RA4.0 ，R为电阻箱 (1)该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验闭合开关，调节电阻箱，记录不同情况下的电压表示数U1、电流表示数I和电阻箱的阻值R，在IU坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线，如图乙中曲线所示为了完成该实验，应将导线c端接在_(选填“a”或“b”)点；(2)利用(1)中记录的数据，通过分析计算可得外电路的电压U2，U2的计算式为_；(用U1、I、R和RA表示)(3)实验小组利用(2)中的公式，计算出各组的U2，将U2和I的数据也描绘在IU坐标系中，如图乙中直线所示
13、，根据图象分析可知，电源的电动势E_ V，内电阻r_ ；(4)实验中，当电阻箱的阻值调到8.5 时，热敏电阻消耗的电功率P_ W(保留两位有效数字)四、计算题(本题共3小题，共33分)18（8分）如图所示，质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上，杆的倾角为，小球A带正电(可视为点电荷)，电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正点电荷将A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量不变整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g.求： (1)A球刚释放时的加速度是多大；(2)当A球的动能最大时，A球与B点间的距离19.（10分） 如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道ACD，固定在竖
14、直面内，轨道处在垂直于轨道平面向里的匀强磁场中，半圆的直径AD水平，半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，在A端由静止释放一个带正电荷、质量为m的金属小球甲，结果小球甲连续两次通过轨道最低点C时，对轨道的压力差为F，小球运动过程始中终不脱离轨道，重力加速度为g.求： (1)小球甲所带的电荷量； (2)若在半圆形轨道的最低点C放一个与小球甲完全相同的不带电的金属小球乙，让小球甲仍从轨道的A端由静止释放，则甲球与乙球发生弹性碰撞后的一瞬间，乙球对轨道的压力.(不计两球间静电力的作用)20.（15分）倾角为37的绝缘斜面固定在水平地面上,在斜面内存在一宽度d=0.28 m的有界匀强磁场,边界与斜面底边
15、平行,磁场方向垂直斜面向上,如图甲所示.在斜面上由静止释放一质量m=0.1kg,电阻R=0.06的正方形金属线框abcd,线框沿斜面下滑穿过磁场区域,线框从开始运动到完全进入磁场过程中的图象如图乙所示.已知整个过程中线框底边bc始终与磁场边界保持平行,取重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.(1) 求磁场的磁感应强度B.(2) 求金属线框穿过该匀强磁场的过程中,线框中产生的最大电功率Pm.(3) 若线框bc边出磁场时,磁感应强度开始随时间变化,且此时记为t=0时刻.为使线框出磁场的过程中始终无感应电流,求从t=0时刻开始,磁感应强度B随时间t变化的关系式. 甲 乙
16、深圳实验学校高中部2020-2021学年度第一学期第三阶段考试高二物理参考答案一、单选题（每小题3分，共27分）1.C 2.D 3.B 4.D 5.B 6.B 7. C 8. B 9. D 二、多选题（每小题4分，共24分）10.AC 11.BD 12.ABD 13.BD 14.AC 15. ACD 三、实验题（共16分）16 (1) 0.360(2) 如图(4) kUS17 (1)a(2)U2U1I(RRA)(3)6.0 5.0(4.85.2均可)(4)0.46(0.440.51均可)四、计算题（共33分）18(1)小球A刚释放时，由牛顿第二定律有mgsin Fma，根据库仑定律有Fk，又r
17、联立得agsin (2)当A球受到的合力为零，即加速度为零时，动能最大设此时A球与B点间的距离为d.则mgsin ，解得d.19(1)小球甲第一次通过C点时，qvCBF1mgm第二次通过C点时，F2qvCBmgm由题意知FF2F1解得q(2) 因为甲球与乙球在最低点发生的是弹性碰撞，则mvCmv甲mv乙mvC2mv甲2mv乙2解得v甲0，v乙vC设碰撞后的一瞬间，轨道对乙球的支持力大小为F乙，方向竖直向上，则F乙qv乙Bm解得F乙3mg根据牛顿第三定律可知，此时乙球对轨道的压力大小为3mg，方向竖直向下.20.(1) 由v-t图象可知线框在进入磁场之前做匀加速直线运动,a= a=2m/s2由牛
18、顿第二定律mgsin-mgcos=ma 由v-t图象可知线框匀速进入磁场,进入磁场的时间为0.125s,匀速进入磁场的速度v1=1.2m/s, 则线框边长l=v1t=0.15m由mgsin-mgcos= 解得磁感应强度大小为B= T(2)线框完全进入磁场后做匀加速运动,加速度大小为2m/s2,线框出磁场时速度最大,电功率最大,设线框出磁场时速度大小为v2,由=+2a(d-l) 由法拉第电磁感应定律可得E=Bl由闭合电路欧姆定律可得I=由安培力公式可得F=BIl解得Pm=Fv20.33W(3) 穿过线框的磁通量保持不变,线框中无感应电流,从线框下边出磁场时开始计时,则Bl2=(l-v2t-at2)lB解得B=(t0.1s)