福建省三明市普通高中2020学年高二物理上学期联合命题考试试题 13页

福建省三明市普通高中2020学年高二物理上学期联合命题考试试题 ‎ ‎（考试时间：2020年1月13日下午3：00－5：00　满分：100分）‎ 说明：1．答题前，考生先将自己的姓名、座号填写清楚。‎ ‎2．使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、字迹清晰。‎ ‎3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。‎ 第1卷 一、选择题（本大题12小题，每小题3分，共36分。每题给出的四个选项中只有一项符合题意,选错或不答的得0分）‎ 1． 已知真空中两点电荷Q与q的作用力为F，现使它们的带电量都增加为原来的3倍，‎ 并把它们之间的距离缩小为原来的三分之一，则此时它们之间的作用力为（ ）‎ A．F B．‎9F C．‎27F D．‎‎81F ‎2. 物体中的电子因受原子核的束缚较弱，跑到另一个物体上去，使得到电子的物体由于其中的负电荷多于正电荷，因而显出带负电；失去电子的物体由于其中的正电荷多于负电荷，因而显出带正电，由此物体所带的电称为“静电”，当其积聚到一定程度时就会发生火花放电现象，静电往往会带来一些不便或危害。下列做法不利于消除静电的是（ ）‎ A．在机器设备上增加接地线 B．在地毯中夹杂‎0.05mm—‎0.07mm的不锈钢导电纤维 C．使用空气干燥机降低空气湿度 D．在干燥的季节尽量穿纯棉衣服 ‎3．关于磁场，下列说法正确的是 （　　）‎ A．磁感应强度大的地方，通电导线在磁场中该处受到的磁场作用力也大 B．磁感线越密的地方磁感应强度越大 C．通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感应强度为零 D．磁场的方向就是通电导线在磁场中某处受到的磁场作用力的方向 ‎4．如图（甲）从阴极发射出来的电子束，在阴级和阳极间的高电压作用下，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束运动的径迹。若把射线管放在如图（乙）蹄形磁铁的两极间，阴极接高压电源负极，阳极接高压电源正极，关于荧光屏上显示的电子束运动的径迹，下列说法正确的是（　　）‎ A．电子束向下弯曲 B．电子束沿直线前进 C．电子束向上弯曲 D．电子的运动方向与磁场方向无关 S P Q ‎5．如图所示，P、Q两枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方和右侧。闭合电键，当这些小磁针静止时，小磁针极的指向是（ ）‎ Ａ．P、Q均向左　　　　　Ｂ．P、Q均向右 Ｃ．P向左，Q向右 　Ｄ．P向右，Q向左 ‎6. 用比值法定义物理量是物理学中一种重要的思想方法，下列物理量的表达式不属于用比值法定义的是（ ）‎ A．磁感应强度　　B．电阻 C．磁通密度 　D．电场强度 ‎7. NTC热敏电阻器即负温度系数热敏电阻器，也就是指阻值随温度的升高而减小的电阻。负温度系数的热敏电阻R 2接入如图所示电路中，R1为定值电阻， L为小灯泡，当温度降低时（不考虑灯泡和定值电阻阻值随温度变化）（ 　 ）‎ A．小灯泡变亮 　B．小灯泡变暗 C．R 1两端的电压增大 　D．电流表的示数增大 ‎8.两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（　 ）‎ A．两电阻的阻值为R1大于R2‎ B．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率 C．两电阻并联在电路中时，R1的电流小于R2的电流 D．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压 ‎9．如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法中正确的是（ ）‎ A．若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能减少 B．若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向A运动，电势能增加 C．若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加 D．若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向B运动, 电势能减少 ‎10．如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A‎1A2。下列表述正确的是（ ）‎ A．只有带正电的粒子能通过速度选择器沿直线进入狭缝P B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大 D．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于 ‎11．如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，板间距离为d，今在两板的中点处放一电荷q，则它所受电场力的大小为（ ）‎ A． B．　‎ C． D．‎ ‎12．如图所示，在空间有一坐标系xoy，直线OP与x轴正方向的夹角为，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP是他们的边界，OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B。一质量为m，电荷量为q的质子（不计重力）以速度v从O点沿与OP成角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在x轴上的Q点（图中未画出），则：‎ A．粒子在区域Ⅰ中运动的时间为 B．粒子在区域Ⅰ中运动的时间为 C．粒子在区域Ⅱ中运动的时间为 D．粒子在区域Ⅱ中运动的时间为 二．填空与实验探究题（本大题共5小题，每空、图2分，共24分）‎ ‎13． 我国第一艘超导电磁推进船HEMS—1已下水试验，它取消了传统的螺旋桨，是船舶推进的重大革新，其原理如图所示，安装在靠近船底部的超导磁体在海水中产生磁场，海水中含有丰富的NaCl成分，导电正负离子Na+、Cl－较多，电导率较高.当电流在垂直于磁场的方向上流过时，就会在与电流方向、磁场方向都垂直的方向上产生推力。强磁场方向竖直向下，在垂直于船身方向，两边安装正负电极，电极浸在海水里，当电源接通时，海水中产生垂直于船体方向的强电流，推动船体运动。如磁感强度为5T，（可看作匀强）水通道宽为‎1m，产生推动为100N，则船上的电池中，电流为______A。‎ ‎14．将电量为q2的点电荷放在电量为q1的点电荷的电场中的P点，q2所受静电力的大小为F，则P点的电场强度大小为　　　　　 N/C；若将点电荷q2从P点取走，q1的位置不变化，则q2取走后P点的电场强度大小为　　　　　　N/C 。‎ ‎15．某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示．重物的质量m=50千克，电源的电动势E=220伏特，不计电源内阻及各处的摩擦．当电动机以v=‎0.80米/秒的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I=2安培，由此可知电动机的输出功率 P＝_______W，电动机线圈的电阻R=_______Ω　（g取‎10m/s2）　‎ ‎16．（1）某同学要测量一长为L的电阻丝的阻值，他先使用多用电表×1挡测量，多用电表的指针如图所示，则此时从多用电表上读得R=　 Ω. 用螺旋测微器测量该电阻丝直径时,测量结果如图所示，由图可读出d=_________mm。‎ ‎(2)为了测定电阻丝的阻值，该同学在实验室中找到了以下器材：‎ A.电压表V(量程3V、内阻约为几千欧)‎ B.电流表A(量程‎0.6A、内阻约等于1Ω)‎ C.滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）‎ D.电源E(电动势3V，内阻不计)‎ E.电键和导线 为了使电阻丝阻值测量更为精确且要求滑动变阻器连成限流接法，请你根据所给各电路元件设计适合的电路图。‎ ‎(3)根据以上实验电路测得的电流和电压值分别为I、U，则可以得到该电阻丝的电阻率的表达式ρ= （结果用U、I、d、L等数据表示）‎ ‎17．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（3 V，电阻约为3 kΩ)、电流表（0～‎0.6 A，电阻约为2Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上。‎ ‎（1）他们应选用图中图所示的　　　　电路进行实验；‎ ‎（2）根据实验测得数据描绘出如图所示U－I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎（3）若用电动势为1.5V、内阻为3Ω的电源直接给小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是 ‎　　　　W。‎ 三、计算题（本大题5小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎18．（6分）如图所示，在电场强度E＝5×105 V/m的匀强电场中，将一电荷量q=2×10‎-5C的正电荷由A点移到B点，已知A、B两点间距离为‎2cm，两点连线与电场方向成600角，求：‎ ‎（1）A、B两点间的电势差UAB　；‎ ‎（2）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功WAB　。‎ ‎19．（6分）一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示,丝线与竖直方向成37o角，（重力加速度为g），求:‎ ‎(1)该静止小球带何种电；‎ ‎37°‎ m L ‎ (2)匀强电场的电场强度的大小；‎ ‎20．（8分）如图所示电路中，电阻R1=R2=3Ω，R3=6Ω，S扳至1时，电流表的示数为‎1.0A， S扳至2时，电流表示数为‎1.5A，求：‎ ‎(1)电源的电动势E和内阻r（电流表内阻不计）；‎ ‎(2)S扳至2时，电源的输出功率。‎ ‎21．（8分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=‎0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=3V、内阻r=0.5Ω 的直流电源。现把一个质量m=‎0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=1Ω，金属导轨电阻不计，g取‎10m/s2。已知sin37º=0.6，cos37º=0.8，求：‎ ‎（1）导体棒受到的安培力大小；‎ ‎（2）导体棒受到的摩擦力大小。‎ ‎22．（12分）如图所示，在平面坐标系xoy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形边界匀强磁场，磁场圆心在M(L，0)点，磁场方向垂直于坐标平面向外．带电量为q、质量为m的一带正电的粒子（不计重力）从Q( - ‎2L，- L)点以速度υ0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P(‎2L，0)点射出磁场。求：‎ ‎（1）电场强度E的大小；‎ ‎（2）磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）粒子在磁场与电场中运动时间之比。‎ 三明市普通高中2020学年第一学期联合命题考试 高二物理答案 ‎13．‎20A 　14．， 　15．　400；　10　　16．（1）6 ， 0.700‎ ‎（2）由J―――――――――――――――（3分）‎ ‎37°‎ m l mg Eq ‎19解： (1) 由平衡条件可判断小球带正电。―――（2分）　　　‎ ‎（2）小球静止在电场中受力如图：‎ 由平衡条件得： ――――（2分）‎ 故 ―――――――――――――　（2分）‎ ‎ 代入数据，求解方程组 得：E=6.0V，r=1.0Ω　――――――――――――――――（2分）‎ ‎(2) S扳至2时 A　　　　外电路电阻Ω W或 W　　―――――――――（2分）‎ ‎21．（8分）解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：‎ mgsin37º+f= F安 　　――――――――――――――――――――（2分)‎ 解得：f=0.16N ――――――――――――――――――――（1分)‎ ‎22（12分）（1）设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q，粒子在电场中运动，由平抛运动规律及牛顿运动定律得①―――――――――――――――― （1分）‎ 联立①②③得④―――――――――――――――――――――――――（1分）‎ 粒子在磁场中的速度为⑥ ―――――――――――――――――― （1分）‎ ‎（或者由动能定理求出　　也得2分）‎ 由⑦ ―――――――――――――――――――――――――（1分）‎ 由几何关系得⑧ ―――――――――――――――――――――――（1分）‎ ‎ 联立⑥⑧⑩粒子在磁场中运动时间为⑩―――――――――　（1分）‎ 得 ――――――――――（1分）‎ ‎（用其他公式求得正确结果也得3分）‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　‎