1、广西岑溪市2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷一、选择题（本题包括12个小题，共48分。每小题所给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项符合题意，每题4分，第9-12题有多个选项符合题意，全部选对得4分，对而不全得2分，有错选或不选得0分）1.在下列四幅图中，能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是（ ） A.B.C.D.2.两点电荷置于真空中，带电量均为 ，当它们相距为r时，其相互作用力为F；现把它们的电量均减小一半，再使它们的距离变为2r，则它们之间的相互作用力 的大小为（） A.B.C.D.F3.如图所示，是某电场的电场线和一条等势线（虚线）。下列说法正确的是（） A.A点和
2、B点的电场强度相同B.A点的电势高于B点的电势C.A附近的等差等势线比B附近稀疏D.负电荷在B点具有的电势能比在A点小4.在方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（ ） A.b、d两点的磁感应强度大小相等B.a、b两点的磁感应强度大小相等C.c点的磁感应强度的值最大D.a点的磁感应强度的值最小5.质量为50 kg的铁块从5 m高处由静止自由下落，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是0.05 s，g取10 m/s2.撞击时，铁块对桩的平均冲击力为（） A.1.0104 NB.1.05104
3、 NC.2.0104 ND.2.1104 N6.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，电容器下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态，现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是（ ） A.带电油滴将竖直向下运动 B.P点的电势将降低 C.电容器的电容增大，极板带电荷量不变 D.电容器的电容增大，极板带电荷量增大 7.矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向外，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则（ ） A.0t1时间内，导线框中电流的方向为adcba B.0t1
4、时间内，导线框中电流越来越小 C.0t2时间内，导线框中电流的方向始终为abcda D.0t2时间内，导线框ab边受到的安培力大小恒定不变 8.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，开关处于断开状态。下列说法中正确的是（） A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变小C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变小D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大9.氢原子的能级图如图所示，已知氢原子各能级的能量可以用 公式计算，现有大量处于n=5能级（图中未标出）的氢原子向低能级跃迁
5、，下列说法正确的是（） A.这些氢原子一定能发出10种不同频率的可见光（可见光能量范围：1.62ev3.11ev）B.已知钠的逸出功为2.29eV，则氢原子从n=5能级跃迁到n=2能级释放的光子可以从金属钠的表面打出光电子C.氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级释放的光子波长最长D.氢原子从n=5能级跃迁到n=4能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加10.如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，一个电子（质量为m，电荷量为q）从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中，速度方向与x轴的夹角为45并与磁场方向垂直电子在磁场中运动一段时间后，从x轴上的P点射出磁场则（ ）A.电了在磁场中运动
6、的时间为 B.电子在磁场中运动的时间为 C.OP两点间的距离为 D.OP两点间的距离为 11.如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向内为磁场的正方向，顺时针为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，下列选项中正确的是（ ） A.B.C.D.12.如图甲，长木板A静止在光滑水平面上，质量为 的另一物体B（可看做质点）以水平速度 滑上长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所示，g
7、取 ，下列说法正确的是（） A.木板A的最小长度为 B.A，B间的动摩擦因数为0.1C.木板获得的动能为 D.系统损失的机械能为 第卷（非选择题 共62分）二、实验题（本题包括2个小题，共16分请把正确答案填在答题卡的相应横线上）13.按照如图所示进行实验。 （1）分别接通“1、4”和“2、3”，导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与_有关。 （2）只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向_（选填“改变”或“不改变”）。 （3）只改变导线中电流的方向，导线受力的方向_（选填“改变”或“不改变”）。 （4）通过实验说明：安培力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系满足_。 14.某
8、同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒（约为4）的电阻率。 电压表V（量程15.0V，内阻约1k）电流表A（量程0.6A，内阻 ）定值电阻 （阻值 ）滑动变阻器 （最大阻值10）学生电源E（电动势20V）开关S和若干导线。（1）如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径为_mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度为_cm； （2）请根据提供的器材，在图丙所示的方框中设计一个实验电路，尽可能精确地测量金属棒的阻值； （3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电表的示数从零开始，根据实验数据选择合适标度描点，在方格纸上作图（如图丁），通过分析可得导体棒的电阻R=_（保留一位小数），再根据电阻定律即
9、可求得电阻率。从系统误差的角度分析，电阻 _（填“”“”“”或“=”） 。【答案】 （1）4.620；10.14（2）（3）4.6；= 【考点】测定金属的电阻率 【解析】【解答】(1)用螺旋测微器测得导体棒的直径为4.5mm+0.01mm12.0=4.620mm 用游标卡尺测得导体棒的长度为10.1cm+0.1mm4=10.14cm(2)要求尽可能精确地测量金属棒的阻值，而滑动变阻器的总阻值较小，则用分压式可以多测几组数据；电压表的量程为15V，则待测电阻的电流最大为 则0.6A的电流表量程太小，不安全，而电流表内阻已知，且有定值电阻，则可以用电流表与定值电阻串联，定值电阻能分部分电压且能精确
10、的得到待测电阻阻值，而电流表选择内接法可以消除系统误差，故电路图如图。(3)根据伏安法可知 解得Rx=25-RA-R0=25-0.4-20=4.6因电流表用内接法，且电流表的内阻和定值电阻的阻值已知，则两者分压的系统误差可以消除，则电阻的测量值等于真实值。【分析】（1）根据螺旋测微器的读数方法进行读数； （2）根据实验原理画出电路图； （3）根据伏安法从而求出导体棒的电阻，从而比较测量值和真实值的大小。三、计算题（本题包括4小题，共46分，解答应写出必要的文字说明，方程式和主要演算步骤，只写出最后答案的不得分有数值的计算题答案中必须明确写出数值和单位）15.如图所示，水平面上有一个固定光滑斜面
11、，倾角为45。现要使一个质量为m，电荷量q为的带正小球静止在斜面上，可以施加不同的电场。已知重力加速度为g。 （1）若场强方向竖直向上，求场强大小E1； （2）若场强方向水平向左，求场强大小E2。 【答案】 （1）解：重力和电场力二力平衡 解得 （2）解：重力、弹力和电场力三力平衡 解得 【考点】共点力平衡条件的应用，物体的受力分析，电场力 【解析】【分析】1.受力分析，二力平衡， ，求解电场强度。2.受力分析，三力平衡， 求解电场强度。16.如图所示，质量为0.8kg的小车，在光滑水平面上保持静止状态，质量为0.2kg的物体（可视为质点）以 的水平速度冲上小车左端，物体最后相对于小车静止，物
12、体与小车间的动摩擦因数为0.6，取重力加速度 。求： （1）物体和小车相对静止时小车的速度是多少； （2）从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间是多少。 【答案】 （1）对物块与小车，相互作用过程满足动量守恒，以物块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m2v0=（m1+m2）v 代入数据解得v=0.6 m/s（2）对物块，由动量定理得-m2gt=m2v-m2v0代入数据解得t=0.4s【考点】动量定理，动量守恒定律 【解析】【分析】（1）根据动量守恒定律得到 物体和小车相对静止时小车的速度 ； （2） 对物块，由动量定理求出 从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间。17.如图所示，位于水
13、平面内的两个平行金属导轨相距 ，一端与阻值 的电阻串联。一质量 、电阻 的导体棒静止放置于导轨上并与导轨垂直，可在导轨上滑动。导轨足够长且其电阻忽略不计。在导轨所在空间加上竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小 ，通电导体棒在水平向右的外力 的作用下由静止开始向右运动，导体棒与导轨间的摩擦力 。 （1）求导体棒运动的最大速度 。 （2）当导体棒的速度为其最大速度的一半时，求导体棒的加速度大小。 【答案】 （1）解：导体棒匀速运动时的速度最大，设最大速度为 ，则导体棒切割磁感线产生的感应电动势 导体棒中的电流 导体棒所受的安培力 导体棒匀速运动时，有 联立解得 （2）解：当导体棒的速度 解得 【考点
14、】安培力，欧姆定律，法拉第电磁感应定律，牛顿第二定律 【解析】【分析】（1）由体棒切割磁感线产生的感应电动势 公式及欧姆定律和安培力公式结合平衡条件求出导体棒的最大速度； （2）根据牛顿第二定律求出导体棒的加速度。18.如图所示，在竖直平面内xOy坐标系的第一象限存在垂直纸面向里的勾强磁场，磁感应强度为B。在第二象限存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E。一个质量为m、电荷量为 的带电粒子从x轴上的 点以某一速度沿与x轴正方向成 的方向射入磁场，并恰好垂直于y轴射出磁场。不计粒子重力。求： （1）带电粒子射入磁场时的速度大小； （2）带电粒子再次到达x轴时的速度大小； （3）带电粒子在磁场和电场
15、中运动的总时间。 【答案】 （1）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由射入点、射出点可确定轨迹圆的圆心 ，如图 设轨迹半径为 ，根据几何关系有 解得 根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 （2）根据几何关系知，射出点的纵坐标为 设带电粒子再次到达x轴时的速度大小为 ，根据动能定理有 解得 （3）带电粒子在磁场中运动的周期为 设带电粒子在磁场中的运动时间为 ，结合几何关系知 设带电粒子在电场中的运动时间为 ，有 解得 所以带电粒子在磁场和电场中运动的总时间为 【考点】平抛运动，动能定理的综合应用，带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 【解析】【分析】（1）根据几何关系可知该粒子在磁场中运动轨迹的半径，再结合洛伦兹力提供向心力从而求出该粒子射入磁场时的速度大小； （2）根据动能定理求出 带电粒子在磁场和电场中运动的总时间 ； （3）根据线速度与周期的关系式求出 带电粒子在磁场中运动的周期 ，再根据类平抛运动求出 带电粒子在电场中的运动时间 。