1、宁夏青铜峡市高级中学2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题一、选择题(共48分,单项选择题1-12题,每题3分,共36分;多选题13-15题,全选正确得4分,选不全得2分,有错选得0分,共12分。)1如图所示电路中,电源电动势、内阻,下列说法中正确的是( ) A当S闭合时,B当S闭合时,C当S断开时, D当S断开时,2如图中灯泡A1、A2完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计,则( )AS闭合瞬间,A1、A2同时发光,接着A1变暗A2变得更亮BS闭合瞬间,A1不亮A2立即亮CS闭合瞬间,A1、A2都不立即亮D稳定后再断开S瞬间,A1熄灭,A1灯亮且比A2更亮3如图所示的图像中,直线
2、为某电源的路端电压与电流的关系,直线为某一电阻的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻连接成闭合电路,由图像可知( )A的阻值为 B电源内阻为C电阻功率为D电源内阻消耗功率为4在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,则以下判断正确的是( )A灯L1变亮,电压表的示数减小B灯L1变暗,电流表的示数增大C灯L2变亮,电压表的示数增大D灯L2变暗,电流表的示数减小5下列有关物理学史、物理概念、物理原理等说法正确的是( )A中国宋代科学家沈括在公元1086年写的梦溪笔谈中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”。说明在地磁场的作用下小磁针静止时指南的
3、磁极叫北极,指北的磁极叫南极B把试探电荷放入静电场,如果不受电场力说明该处电场强度一定为零,而把一小段通电导线放入磁场以后如果不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度不一定为零C电阻率是反映材料导电性能的物理量,仅与材料种类有关,与温度、压力和磁场等外界因素无关D1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器,能在实验室中产生大量的高能粒子,其高能粒子的最大动能仅取决于加速电压与加速次数6磁场中某区域的磁感线如图所示,则( ) Aa、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBbC同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D同一通电导线放在a处受力一定比放在b
4、处受力小7在匀强磁场中一个电子做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另一个磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场,则( )A粒子的速率加倍,周期减半 B粒子速率不变,轨道半径减半C粒子速率减半,轨道半径减半 D粒子的速率不变,周期加倍8如图所示,蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO转动,当从上往下看磁铁做逆时针转动后,则( )A线圈将逆时方向转动,转速与磁铁相同B线圈将逆时方向转动,转速比磁铁小C线圈将逆时方向转动,转速比磁铁大D线圈仍将静止9如图所示,四根长直绝缘导线处于同一平面内,它们的电流强度大小关系是,现将其中一根导线中的电流切断(即电流等于零),可使得正方形ABCD的中点处的磁感应强度最
5、大,则切断的电流是( ) AI1BI2CI3DI410下列关于磁场的相关判断和描述正确的是( ) A甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实B乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止C丙图中导线通电后,其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实D丁图中环形导线通电后,其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实11如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面积的磁通量将( )A逐渐增大 B逐渐减小C始终为零 D不为零,但保持不变12法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜
6、片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是( )A无论圆盘怎样转动,流过电阻R的电流均为零B若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍多选13把电池组、开关、灯泡L1和L2及若干导线组成串联电路,并用电压表测灯L1两端的电压,当开关闭合时发现电压表读数为零,则可能出现的故障有( )AL1的灯丝断了 BL2的灯丝断了CL1发生了短路 DL2发生了短路14关于磁场和磁感线,
7、下列说法正确的是( )A磁感线看不见,摸不到,但它是真实存在的B磁感线不能相交,在磁体内部的方向为从S极到N极C在同一磁场中,磁感线越密的地方磁感应强度一定越大D磁场中某点的磁感应强度的方向与该点磁感线的方向一定相反15目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体来说呈中性)沿图所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷。在磁极配置如图中所示的情况下,下列说法正确的是( )AA板带负电B有电流从b经用电器流向aC金属板A、B间的电场方向向下D等离子体发生偏转的原因是离
8、子所受洛伦兹力大于所受静电力二、实验题(共12分)16(8分)某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻,实验电路图如图所示。 (1)(2分)该同学设计的电路图比课本中的电路图多使用了一个定值电阻,你认为其作用是_;(2)现有电流表(00.8 A)、开关和导线若干,实验桌上还有以下器材:A电池一节; B滑动变阻器(010 ,允许的最大电流为2 A);C定值电阻(阻值为2 ,额定功率为5 W); D电压表(03 V,内阻约为1 000 );(3)(2分)该同学某次实验时,电压表的指针位置如图所示,其读数为_V;(4)(4分)该同学通过实验得到了多组电流表和电压表的读数,并把它们描在坐
9、标系中,如图所示,据此可知该电源的电动势为_V,内阻为_。(本小问结果保留三位有效数字) 17(4分)回答下列问题:(1)(2分)关于多用电表的使用,下列操作正确的是(_) A测电压时,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(2)(2分)用伏安法测电阻时,R的测量值比真实值偏大时接在位置_(填“”或“”)。 三、计算题(共40分)18(10分)如图所示,在倾角为30的斜面上,固定一宽L0.25 m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E12 V,内阻r1 ,一质量m20 g的金 属棒
10、ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B0.80 T、垂直于斜面向上的 匀强磁场中(导轨电阻不计)。金属棒电阻为R0=3,金属棒与导轨之间是光滑的,取g10m/s2,要保持金属棒在 导轨上静止,求: (1)(4分)金属棒所受到的安培力的大小;(2)(4分)通过金属棒的电流的大小;(3)(2分)滑动变阻器R接入电路中的阻值。19(10分)在如图所示的电路中,电阻,当电键K断开时,电压表示数为,当K闭合时电压表示数为,求:电源的电动势E和内电阻r。 20(10分)如图所示,一个电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的
11、夹角为30,(电子重力忽略不计),求:(1)(5分)穿过磁场的时间是多少?(2)(5分)若改变初速度大小,使电子刚好不能从右边界射出,则此时速度v是多少?(用v0表示) 21(10分)如图所示,处于匀强磁场中的两根电阻不计的平行金属导轨相距,导轨平面与水平面成角,上端连接阻值为的电阻,下端连接阻值为的电阻。匀强磁场大小、方向与导轨平面垂直。质量为、电阻的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25(已知,)求:(1)(4分)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;(2)(4分)求金属棒稳定下滑时的速度大小及此时ab两端的电压Uab为多少;(3)(2分)
12、当金属棒下滑速度达到稳定时,机械能转化为电能的效率是多少。 高二物理第一学期期末考试答案选择题:1D 、2A、3C、4A、5B、6A、7B、8B、9A、10C、11C、12B、13BC、14BC、15ABD16保护电池(路) 1.10(1.09-1.11) 1.50 (1.47-1.53) 1.00 (0.950-1.05)17BD 18.(共10分)(1)(4分)金属棒静止在金属导轨上,受重力、支持力、安培力3个力而平衡F安mgsin30,代入数据得F安0.1 N(2)(4分)由F安BIL,得I0.5 A(3)(2分)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0,根据闭合电路欧姆定律得:EI(R0Rr)
13、,解得RR0r20 19.当电键K断开时,和串联,路端电压 外电路总电阻 ;由闭合电路欧姆定律得 代入数据得E=3+r 此过程5分当电键K闭合时,短路,和并联路端电压为 外电路总电阻 由闭合电路欧姆定律得 此过程5分代入数据得E=1.8+1.2r 联立解得E=9V,r=620(10分)(1)电子在磁场中运动,只受洛伦兹力作用,故其轨迹是圆弧的一部分,设圆心为O点,如图所示根据几何关系可得 解得R=2d根据洛伦兹力提供向心力,则有 解得 电子穿过磁场的时间是 , 则 解得 (2)电子刚好不能从A边射出时,轨迹恰好与磁场右边界相切,由几何知识得 ,根据洛伦兹力提供向心力,则有 ,又 联立解得 21.(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律 ,解得 故金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为。(2)设金属棒运动达到稳定时速度为v,棒在沿导轨方向受力平 由欧姆定律有E=Blv,I=E/R+r, 故 而 联立以上三式并代入数据解得 故金属棒稳定下滑时的速度大小为,此时ab两端的电压 (3)当金属棒下滑速度达到稳定时,装置的电功率 装置的机械功率 ,机械能转化为电能的效率 代入数据解得