湖北省荆门市2020学年高二物理上学期期末学业水平选择性考试阶段性检测试题 10页

湖北省荆门市2020学年高二物理上学期期末学业水平选择性考试阶段性检测试题 ‎ 注意事项：‎ 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。试卷满分100分，答题时间90分钟。答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、考号填写在答题卡指定位置。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，非选择题将答案直接答在答题卡上对应的答题区域内，不能答在试卷上。考试结束后，将答题卡交回。‎ 一、单项选择题（7小题，每小题4分，共28分）‎ ‎1．关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法符合历史事实的是 A．奥斯特首先发现了电流的磁效应 B．为了形象描述电场，安培提出了电场线的概念 C．库仑通过扭秤实验总结出库仑定律，并测出了元电荷e的数值 D．法拉第经过实验和理论分析后指出，闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的 磁通量的变化率成正比 ‎2. 把=4×10‎-6C的试探电荷放在匀强电场中的A点，受到的电场力大小为6×10-3N，若把=2×10‎-5C的试探电荷放在此电场中的另一点B，则其受到的电场力大小为 A．3×10-3N B．6×10-3N C．3×10-2N D．无法确定 ‎3．由同种材料制成的粗细均匀的导线A和B，横截面积之比SA：SB=1:3，将它们并联后接入电路后，热功率之比为PA:PB=2:3,则它们的长度之比LA:LB为 A．1:3 B．1:‎2 ‎ C．2:3 D．3:1‎ v ‎ ‎4．如图所示，先后以速度v0和2v0把同一正方形闭合线圈匀速拉入有界匀强磁场区域的过程中，则在先后两种情况下 A．线圈中的感应电流之比为I1：I2=2：1‎ B．线圈所受到的安培力之比为F1：F2=1：4‎ C．线圈产生的焦耳热之比为Q1：Q2=1：4‎ D．通过线圈截面电荷量之比为q1：q2=1：1‎ ‎5．如图，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡L的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是 A．此电源的内电阻为Ω B．灯泡L的额定电压为3 V，额定功率为6 W C．把灯泡L换成阻值恒为1 Ω的纯电阻，电源的输出 功率将变小 D．由于小灯泡L的U－I图线是一条曲线，所以灯泡 发光过程中欧姆定律不适用 ‎6．如图所示，边长为l0的正方形区域内（包括边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点处有一粒子源，能够沿方向发射质量为、电荷量为的粒子，粒子射出的速率大小不同。粒子的重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互作用，则 A．轨迹不同的粒子，在磁场中运动时间一定不同 B．从点射出的粒子入射速度大小为 C．从点射出的粒子在磁场中运动的时间为 D．粒子在边界上出射点距点越远，在磁场中运动的时间越短 ‎7．空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电油滴正好可以沿直线ab运动，不考虑油滴受到的阻力，则 A．油滴可能带负电 B．油滴可能做匀加速直线运动 C．油滴一定从a向b运动 D．油滴机械能一定减小 二、多项选择题（3小题，每题4分，共12分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎8．平行板电容器内有竖直向下的匀强电场，三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的油滴A、B、C，从极板左侧以相同的水平速度v0先后沿中线射入两板间，分别落到极板上的位置如图所示，则下列说法正确的是 A．三个油滴在电场中运动的时间相等 B．油滴A带正电，B不带电，C带负电 C．三个油滴机械能都增大 D．三个油滴在电场中加速度aA>aB>aC ‎9．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是 A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B. 穿过线圈a的磁通量变小 C. 线圈a有收缩的趋势 D. 线圈a对水平桌面的压力F将增大 ‎10．如图所示，图中的三个电表均为理想电表，闭合电键后，电流表和电压表 、 示数分别用I、U1、U2表示，当滑动变阻器滑片向右端滑动时，电流表和电压表 ‎ 、 示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2表示，下面说法正确的是 A．I增大、U1减小、U2增大 B．ΔU1>ΔU2‎ C．减小，不变 D．电源的效率降低 三、实验题（2小题，共14分）‎ ‎11.（7分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，待测小灯泡上标有“2.5V,1.25W”的字样。实验室备有如下器材:‎ A．直流电源3V(内阻可不计)‎ B．直流电流表0‎-3A (电阻约0.1Ώ)‎ C．直流电流表0-600mA (内阻约0.5Ώ)‎ D．直流电压表0-3V (内阻约3kΏ)‎ E．直流电压表0-15V (内阻约20kΏ)‎ F．滑动变阻器10Ώ、‎‎1.5A G．滑动变阻器1kΏ、500mA ‎（1）除电源、开关、导线外，为了完成该实验,电流表应选用_______,电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。(用器材前序号字母表示)‎ ‎（2）利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，要求测量多组实验数据，请你在虚线框内画出实验原理电路图，并将图中实物连接成实验电路图。‎ ‎12.（7分）（1）在练习使用多用电表时，指针偏转如图所示，如果此时选择的是“×‎10”‎的欧姆挡，则读数为_________Ώ；如果此时选择的是“100mA”的电流挡，则读数为________mA；如果此时选择的是“50V”的直流电压挡，则读数为________V。‎ ‎ ‎ ‎（2）把一量程5 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，线路如图所示，现备有如下器材：A．电源E=3 V（内阻不计）；B．变阻器0~800 Ω；C．变阻器0~100 Ω；‎ ‎①变阻器选用________，红表笔接______端。（填“M”或“N”）‎ ‎②电流表2 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________Ω。‎ 三、计算题（共46分，解答需写出必要的文字说明和解题依据，只写出最后结果没有过程的不能得分。）‎ ‎13.（10分）如图所示，平行金属导轨与水平面成倾角θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，一根通有恒定电流的导体棒ab垂直导轨放置，并与导轨保持良好接触，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。刚开始导体棒静止在导轨上，当磁感应强度减小为B1时，导体棒恰好不下滑。求（1）试说明导体棒ab中电流的方向；‎ ‎（2）当磁感应强度为多少时，导体棒恰好不上滑？‎ ‎14.（10分）如图所示，电源电动势E=8V，内阻r=10Ώ，R1=20Ώ,R2=30Ώ,电容器两极板间距d=‎0.1m。当电键闭合时，一质量m=2×10‎-3kg的带电液滴恰好静止在两极板中间。取重力加速度g=‎10m/s2，求：‎ ‎（1）带电液滴所带电荷量的大小q以及电性；‎ ‎（2）断开电键，电容器充放电时间忽略不计，液滴运动到 某一极板处需要经过多长时间？‎ ‎15.（12分）如图所示，一对平行光滑金属轨道放置在水平面上，两轨道间距L＝‎0.20 m，电阻R＝1.0 Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现用水平外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图b所示，求杆的质量m和加速度a。‎ ‎16.（14分）如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限内有一个半径为a的圆形匀强磁场区域，圆心坐标为（a,a），磁场方向垂直直面向内，在第二象限和第四象限有大小相等、方向相反的匀强电场，第二象限电场沿x轴负向。一个长度为‎2a的粒子发射装置紧靠x轴且垂直x轴放置在第二象限，其到y轴的距离为‎2a，粒子发射装置能发射初速度不计的电子。电子以速率v0进入磁场，通过磁场后，所有电子均从磁场边界的同一位置射出。已知电子电量为e，质量为m，不考虑电子之间的相互作用力，求:‎ ‎（1）匀强电场的大小E；‎ ‎（2）匀强磁场的大小B以及电子第二次通过y轴时速度的大小v；‎ ‎（3）从（‎-2a,）处发射出来的电子经过多长时间第二次通过y轴？‎ 荆门市2020学年度上学期 高二年级学业水平选择性考试阶段性检测 物理参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 A C B D B C D BD CD ABD ‎11．（1）CDF （2）如图所示：‎ ‎ ‎ ‎12.（1）70，68，34.0 （2） ① B　 N ②900‎ ‎13. 解：（1）当磁场增大时，导体棒会上滑，即导体棒受到的安培力沿导轨平面向上，所以导体棒中电流方向为从a到b （2） 设棒中电流为I，导轨间距为L 当磁感应强度为B1时，导体棒恰好不下滑，有B1IL=mg(sinθ-μcosθ) ①‎ 当磁感应强度为B2时，导体棒恰好不上滑，有B2IL=mg(sinθ+μcosθ) ②‎ 解得 14. 解：（1）电键闭合时，两板间电压U1，V， ①‎ 液滴保持静止， ② 解得q=5×10‎-4C,带正电 （2） 电键断开时，两板间电压 U2=E=8V ③‎ 液滴向上做匀加速运动，加速度a, ④‎ ‎， ⑤ 解得t=0.1s 14. 解：导体杆在轨道上做匀加速直线运动，设经过t速度为v，则有v＝at 　　①‎ 杆切割磁感线，将产生感应电动势：　　E＝BLv　　 ②‎ 在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流：I＝　　 ③‎ 杆受到的安培力F安＝BIL　　 ④‎ 根据牛顿第二定律，有 F－F安＝ma　　 ⑤‎ 联立以上各式，得 F＝ma＋at　 ⑥‎ 由图线上取两点（0，1），（30，4）代入⑥式、可解得a＝‎10 m/s2，m＝‎0.1 kg。‎ 16. 解：（1）电子经电场加速速度达到v0,由动能定理 ①‎ 解得 ‎（2）电子在磁场中做匀速圆周运动，半径R， ②‎ 要从磁场边界的同一位置射出，则 R=a , ③‎ 解得 电子进入第四象限电场后，到达y轴时速度为v，‎ 由动能定理 ④‎ 解得 ‎（3）电子在进入磁场前加速所用的时间t1， ⑤‎ 解得 进入磁场前匀速所用的时间t2, ⑥‎ 解得 在磁场中做圆周运动的圆心角为600，所用时间 ⑦‎ 出磁场后做匀变速运动加速度a0，eE=ma0, ⑧‎ 经时间t4到达y轴， ⑨‎ 或 ‎ 解得 ‎ 电子运动总时间为 ⑩‎