1、天津市静海区第一中学2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题考生注意：本试卷分第卷基础题（82分）和第卷提高题（18分）两部分，共100分。第卷 基础题（共80分）一、选择题: 每小题3分，共30分.（1-6题单选，7-10多选）1现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断（）A.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央B线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C线圈A向上移动或滑动变阻器
2、的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转D因为线圈A、线圈B 的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向2两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，另一根对折后绞合起来。然后给它们分别加上相同电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（）A4：1B8：1C16：1D1：163如图所示为将一灵敏电流计改装成电流表或电压表的实验电路图，R1、R2为定值电阻。下列说法正确的是图5R1ABCR2RgA此图是改装成电流表的示意图；接A、B两端时量程较大B此图是改装成电流表示意图；接A、C两端时量程较大C此图是改装成电压表示意图；接A、B两端时量程较大D此图是改装成电压
3、表示意图；接A、C两端时量程较大4电吹风中的电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，生成的热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风两端电压为U，通过的电流为I。下列说法正确的是A电吹风两端的电压U=I（R1+R2） B电吹风消耗的电功率为UI+I2（R1+R2）C电吹风输出的机械功率为UII2（R1+R2）D电吹风消耗的电功率为I2（R1+R2）5【信息筛选题】电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，能够被磁化通常所说的磁性材料是指强磁性物质。铁磁性材料一般是Fe，Co，Ni元素及其合金，稀土元素及其合金，以及一些Mn的化合
4、物。因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有()A 取走磁体，电吉他将不能正常工作B增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势C弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化D选用铜质弦，电吉他仍能正常工作6如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源。t0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S，I1、I2分别表示通过灯泡D1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（） A B C D7如图所示，两虚线之间
5、的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电小球（电量为+q，质量为m）从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球不可能沿直线通过下列哪个电磁复合场（）8.如图甲所示，导体框架abcd放置于水平面内，ab平行于cd，导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，MN始终保持静止规定竖直向上为磁场正方向，沿导体棒由M到N为感应电流的正方向，水平向右为导体棒所受安培力F的正方向，水平向左为导体棒所受摩擦力f的正方向，下列图象中正确的是()9关于多用电表的使用，下列操作正确的是（）A测电压
6、时，应按图甲连接方式测量B测电流时，应按图乙连接方式测量C测电阻时，应按图丙连接方式测量D测二极管的正向电阻时，应按图丁连接方式测量10回旋加速器是加速带电粒子的装置，如图所示其核心部件是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒(D1、D2)，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，D形盒的半径为R.质量为m、电荷量为q的质子从D1半盒的质子源(A点)由静止释放，加速到最大动能Ekm后经粒子出口处射出若忽略质子在电场中的加速时间，且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是()A质子加速后的最大动能Ekm与交变电压U大小无关B质
7、子在加速器中的运行时间与交变电压U大小无关C回旋加速器所加交变电压的周期为RDD2盒内质子的轨道半径由小到大之比为1二、填空题：共26分.11、易混易错题组：在磁场和电磁感应两个章节中我们经常和电路以及运动相结合，请结合你学过的知识回答下列问题。（1）（2分）如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为 (1)题 （2）题 （3）题（2）（共4分）在光滑的水平面上方，有两个磁感应
8、强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则此时线框的加速度为 ，此时线框中的电功率为 （3）（共8分）如图所示，在通电密绕长螺线管靠近左端处，吊一金属环a处于静止状态，在其内部也吊一金属环b处于静止状态，两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上，当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时，a、b两环的运动及变化情况将a将 ，b将 （填“左摆”或“右摆”或“不动”）；a有 的趋势，b有 的趋势（填
9、“收缩”或“扩张”）12某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：（1）用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为L mm；（2分）（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知直径D mm；（2分）（3）用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为 。（2分）（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R；电流表A1（量程04mA，内阻约50）；电流表A2（量程030mA，内阻约30）；电压表V1（量程03V，内阻约10k）；电压表V2（量程015V，内阻约2
10、5k）；直流电源E（电动势4V，内阻不计）；开关S；导线若干，滑动变阻器R1（阻值范围015，允许通过的最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（阻值范围02k，允许通过的最大电流0.5A）；关键环节考查：为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，某同学设计了如图丁的电路，试指出电路设计和仪器选择当面的不妥之处：（每回答一条得2分，答对满3条得6分） 三、解答题：(本大题共4小题，共44分)13.（13分）图中电源电动势，内电阻。将一盏额定电压为，额定功率为的灯泡与一只线圈电阻为的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电。问：（1）电源输出的能量是多少？（2）电动机的效率为多少？规律总结
11、：解决这类问题要注意物理量的对应关系和公式的适用条件（1）纯电阻电路电功和电热的关系： （写出表达式）（2）非纯电阻电路电功和电热的关系： （写出表达式） 14.(13分)如图所示，在矩形ABCD区域内，对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出)，AD边长为L，AB边长为2L.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场，在对角线BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场(图中未画出)，求：(1)带电粒子经过P点时速度v的大小和方向；(2)电场强度E的大小；(3)磁
12、场的磁感应强度B的大小和方向第卷 提高题（共18分）15. （共18分，每一问的结果各占1分，请同学们规范列式）如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角37的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R3 的定值电阻，下端开口，轨道间距L1 m整个装置处于磁感应强度B2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上质量m1 kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r1 ，电路中其余电阻不计金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好不计空气阻力影响已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数0.5，sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2.(1)求金属棒ab沿导轨向下运
13、动的最大速度vm；(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5 J，求流过电阻R的总电荷量q.静海一中2020-2021第一学期高二物理期末试卷学生学业能力调研试卷第卷 基础题（共82分）一、选择题：涂卡（不用做）二、填空题（每空2分，共26分）11.（1） （2） ， （3）a将 ，b将 a有 的趋势，b有 12(1)L mm；（2）D mm；（3) 。（4）关键环节考查：（每回答一条得2分，答对满3条得6分） 13.（13分）（1）（4分）（2）（7分）规律总结：（2分）（1） （2）
14、14.(13分)（4分）（1） （4分）（2） （5分）15.（共18分）(1) (6分)(2)（3分）(3)（9分）静海一中2020-2021第一学期高二物理期末考试学生学业能力调研试卷答案12345678910BDACDAABBDBDACD二、填空题（每题3分，共30分）11.（1）（2）（3） 左摆 不动 扩张 收缩12（1）L50.15mm；（2）D4.700mm；（3）120。（4）不妥之处：电流表应选A2；电流表应采用外接法；滑动变阻器R1应采用分压式接法13、（13分）（1）灯发光正常，其电压8V，则内阻分担电压为：U内12V8V4V （1分）总电流：I干U内/r4V/0.58A
15、（1分）电源输出能量：W出U灯I干t384000 J（2分） 结果1分（2）灯的电流：I灯P/U灯16W/8V2A（1分）电动机电流：I1I干I灯8A2A6A（1分）电流对电动机做功：P电U灯I1=48W（1分）电动机热功率P热I12R=18W（1分）电动机输出机械功率P机P电P热30W（1分）电动机效率P机/ P电62.5% （2分）结果1分总结：（1）UI=I2R（1分）（2）UII2R（1分）14【解析】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向：Lv0t .1分竖直方向：t，.1分得vyv0 则P点的速度为vv0 。1分速度与水平方向的夹角为，tan 1，所以45.1分(2)vya
16、t，a，Lv0t，解得E. .4分(3)由几何关系可知，粒子在磁场中转过的圆心角为45.由几何关系得rL .2分粒子在磁场中做匀速圆周运动，qvBm .1分得B .1分磁场方向垂直纸面向外.1分15.解：（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度vm后保持匀速运动有： mgsinmgcosFB0 .2分 FBBI L .1分 .1分 EBLvm .1分 联解得：vm2m/s .1分 （1） 金属棒以最大速度vm匀速运动时，电阻R上的电功率最大，.1分根据功率公式有： .1分 联解得：PR3W . .1分（3）设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律： .3分 根据焦耳定律： .1分 .1分 .1分 .2分联解得：q1C .1分
