1、江苏省南通市海门市第一中学2020-2021学年高二物理上学期期中试题(时间：90分钟，总分：100分）一、单选题（本大题共8小题，共24分）1. 下列关于磁场的说法中正确的是A. 奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。B. 电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛仑兹力对电子做功的结果C. 通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场即D. 电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力2. 如图所示，矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁
2、场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹，粒子重力不计下列说法正确的是 A. 粒子a带负电 B. 粒子c的动能最大 C. 粒子b在磁场中运动的时间最长 D. 粒子b在磁场中运动时的向心力最大3. 下列情况中系统动量守恒的是小车停在光滑水平面上，人在车上走动时，对人与车组成的系统子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系统A. 只有B. 和C. 和D. 和4. 如图是氢原子的能级图，对于一群处于的氢原子，下列说法中正确的是A. 这群氢原子能够吸收任意
3、能量的光子后向更高能级跃迁B. 这群氢原子能够发出4种不同频率的光C. 从能级跃迁到能级发出的光的波长最长D. 如果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由能级跃迁到能级发出的5. 如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是A. 将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大B. 如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数C. 将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大D. 将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零6. 下列四幅图涉及不同的物
4、理知识，其中说法不正确的是 A. 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B. 光电效应实验说明了光具有粒子性C. 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D. 少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围内7. 如图，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡和；输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开，当K接通时，以下说法正确的是 A. 副线圈两端M、N的输出电压减小B. 副线圈输电线等效电阻R上的电压减小C. 通过灯泡的电流增大D. 原线圈中的电流增大8. 下列关于传感器说法中不正确的是A. 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声
5、信号B. 电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号C. 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断D. 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量二、多选题（本大题共4小题，共20分）9. 如图所示，空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域宽度为2 L，以磁场左边界为坐标原点建立x轴一边长为L的正方形金属线框abcd，在外力作用下以速度v匀速穿过匀强磁场从线框cd边刚进磁场开始计时，线框中产生的感应电流i、线框ab边两端的电压、线框所受安培力F、穿过线圈的磁通量随位移x的变化图像正确的是 A. B. C. D. 10. 如图
6、所示，一根通电直导线放在磁感应强度的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a，b，c，d四个点，若a点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是A. 直导线中电流方向是垂直纸面向里的B. c点的实际磁感应强度也为0C. d点实际磁感应强度为，方向斜向下，与B夹角为D. b、d两点的磁感应强度相同11. 1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图象中，下列说法正确的是A. 图1中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电B. 图2中，从光电流与电压的关系图象中可以看出，电压相同
7、时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关C. 图3中，若电子电量用e表示，、已知，由图象可求得普朗克常量的表达式为D. 图4中，由光电子最大初动能与入射光频率v的关系图象可知该金属的逸出功为E或12. 如图、是两个电流表，AB和CD两支路直流电阻相同，R是变阻器，L是带铁芯的线圈，下列结论正确的有A. 刚闭合K时，示数大于示数B. 闭合K后经足够长时间，示数等于示数C. 刚断开K的瞬间，示数大于示数D. 断开K后，通过R的电流方向与断开K前相反三、实验题（本大题共1小题，共8分）13.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形
8、成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可近似为没有摩擦的运动用固定在气垫导轨上的光电门A、B和光电计时装置，以及带有挡光条的滑块C、D来验证动量守恒定律已知挡光条的持续挡光宽度为l，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑住三者成一水平整体，静置于导轨中部；将光电门尽量靠近滑块C、D两端；烧断捆绑的橡皮筋，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B；由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时挡光条持续挡光的时间，以及滑块D第一次通过光电门B时挡光
9、条持续挡光的时间实验中还应测量的物理量是_；根据上述测量的实验数据及已知量，验证动量守恒定律的表达式是_；实验中算得的C、D两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的主要原因是_利用上述实验数据测量被压缩弹簧的弹性势能的大小，其计算表达式是_四、计算题（本大题共4小题，共52分）14.如图所示，在匀强磁场中有倾斜的平行金属导轨，导轨间距为，长为2d，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为，导轨平面与水平面的夹角为匀强磁场的磁感应强度大小为，方向与导轨平面垂直质量为的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为，导体棒的电阻为，其他部
10、分的电阻均不计，重力加速度取，求：导体棒到达轨道底端时的速度大小；导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q；整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q15. 如图所示，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻。在外力作用下矩形线圈在的匀强磁场中，以恒定的转速绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路从图中所示时刻开始计时，求：线圈转动时产生感应电流瞬时值的表达式；线圈转过角的过程中通过电阻R横截面的电荷量q；线圈转动10s，整个电路产生的焦耳热取16.在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制如图所示，某时刻在xOy平面内的第、象限中施加沿
11、y轴负方向、电场强度为E的匀强电场，在第、象限中施加垂直于xOy坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从M点以速度沿垂直于y轴方向射入该匀强电场中，粒子仅在电场力作用下运动到坐标原点O且沿OP方向进入第象限在粒子到达坐标原点O时撤去匀强电场不计撤去电场对磁场及带电粒子运动的影响，粒子经过原点O进入匀强磁场中，并仅在磁场力作用下，运动一段时间从y轴上的N点射出磁场已知OP与x轴正方向夹角，带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计，求：、O两点间的电势差U；坐标原点O与N点之间的距离d；粒子从M点运动到N点的总时间t17.如图甲所示，物块A、B的质量分别是和。用轻
12、弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触。另有一物块C从时以一定速度向右运动，在时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，C的图象如图乙所示。求：的质量；时弹簧具有的弹性势能，内墙壁对物块B的冲量大小I；离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能。1. D 2.D 3.B 4.C 5.D 6.A 7.D 8.A 9.ACD 10.AC 11.CD 12.BD13. 答案为：滑块C、D的质量、； 滑块与气垫导轨间仍存在摩擦，气垫导轨未完全水平；。14. (1)1.5m/s(2)0.5/3c(3)0.35J15.解：线圈中感应电动势的最大值为：；感应电流的最大值为；感应电流的瞬
13、时值表达式为：；即：线圈转动时产生感应电流瞬时值的表达式为；设线圈转过角所用时间为；线圈中的平均感应电动势；通过电阻R的平均电流；在时间内通过电阻横截面的电荷量；即：线圈转过角的过程中通过电阻R横截面的电荷量q为；矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流；电路中电流的有效值；经过电流通过整个电路产生的焦耳热；即：线圈转动10s，整个电路产生的焦耳热Q为50J。16.解：设粒子经过O点的速度为v，则对于电子经过电场的过程，根据动能定理有：解得：设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，运动轨迹如答图2所示洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有：解得：根据几何关系可知，O与N之间的距离设粒子在电
14、场中从M点运动至O点所用时为，根据牛顿第二定律可知：粒子在电场中的加速度粒子通过O点时竖直方向速度，根据运动学公式有：解得：设粒子在磁场中从O点运动至N点用时为，粒子在磁场中运动的周期解得：粒子从M点运动到N点的总时间答：、O两点间的电势差U为；坐标原点O与N点之间的距离d为；粒子从M点运动到N点的总时间t为。17.解：由题图乙知，C与A碰前速度为，碰后速度大小为，C与A碰撞过程动量守恒，则有解得：根据能量守恒可知：取水平向左为正方向，根据动量定理可得：由题图可知，12s时B离开墙壁，此时A、C的速度大小，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B的速度相等时，弹簧弹性势能最大，则有解得：
