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  • 2021-05-31 发布

广东省湛江市第二十一中学2019-2020学年高二下学期开学考试物理试题

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湛江市第 21 中学 2019—2020 学年度第二学期开学考试卷 高二物理(选考) 一、单项选择题(本题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分.每小题给出的四个选项中,只有 一个选项是正确的,请把正确选项的字母代号填在答题卡相应的位置上.) 1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是 ( ) A.奥斯特发现了电流的磁效应,并总结出了右手定则 B.牛顿提出了万有引力定律,并通过实验测出了万有引力恒量 C.伽利略通过理想斜面实验,提出了力是维持物体运动状态的原因 D.库仑在前人的基础上,通过实验得到真空中点电荷相互作用规律 2.如图所示,磁感应强度的方向垂直于轨道平面倾斜向下,当磁场从零均匀增大时,金属杆 ab 始终处于静止状态,则金属杆受到的静摩擦力将(  ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先逐渐增大,后逐渐减小 D.先逐渐减小,后逐渐增大 3.如图所示,水平直导线 ab 通有向右的电流 I 后,置于导线正下方原来静止的小磁针的 S 极将(  ) A.向纸外偏转     B.向纸内偏转 C.在纸面内顺时针转过 90° D.不动 4.如下图所示,电路中 A、B 为两块竖直放置的金属板,C 是一只静电计,开关 S 合上后, 静电计指针张开一个角度,下述做法可使静电计指针张角不变且电容减小的是的是( ) A.断开 S 后,使 B 板向右平移一些 B.断开 S 后,使 A、B 两板错开一些 C.保持 S 闭合,使 A、B 两板靠近一些 D.保持 S 闭合,使 A、B 两板正对面积减小一些 5.如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图,其中 R2 为半导体热敏材料制成的传感器, 电阻 R2 随温度 t 变化的图线如图乙所示.电流表为值班室的显示器.a、b 之间接报警器, 当传感器 R2 所在处出现火情时,显示器的电流 I 和报警器两端的电压 U 的变化情况是(  ) A.I 变大,U 变大 B.I 变大,U 变小 C.I 变小,U 变大 D.I 变小,U 变小 6.如图所示,闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中,其中 ac、bd 分别是平行、垂直于磁 场方向的两直径.试分析线圈做如下运动时,能产生感应电流的是(   ) A.使线圈在纸面内平动或转动 B.使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动 C.使线圈以 ac 为轴转动 D.使线圈以 bd 为轴转动 7.如图 9 所示,竖直平面内有一金属环,半径为 d,总电阻为 2R(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 R 2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(  ) A. Bav 3 B.Bav C. D.2Bav 8.如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。平板 S 下方有强度为 B0 的匀强磁场。下列表述不正确的是( ) A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C.能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于 E/B D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P,粒子的荷质比越小 二、多项选择题(每小题 4 分,共 24 分.在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上 选项正确.请把正确选项的字母代号填在答题卡相应的位置上.全选对的得 4 分,选对但 不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分) 9.如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是 O,最低点是 P,直径 MN 水平,a、b 是 两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b 固定在 M 点,a 从 N 点静止释放,沿半圆槽 运动经过 P 点到达某点 Q(图中未画出)时速度为零。则小球 a ( ) A.从 N 到 Q 的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小 2 Bav B.从 N 到 P 的过程中,速率先增大后减小 C.从 P 到 Q 的过程中,动能减少量小于电势能增加量 D.从 N 到 Q 的过程中,电势能一直增加 10.如图所示,一直流电动机与阻值 的电阻串联接在电源上,电源电动势 E=20V,内 阻 ,用理想电压表测出电动机两端的电压 ,已知电动机线圈电阻 , 则( ) A.通过电动机的电流为 1A B.通过电动机的电流为 10A C.电动机发热消耗的功率为 100W D.电动机的输出的功率为 9W 11.如图所示,在 O 点正下方有一个具有理想边界的磁场,铜环在 A 点由静止释放向右摆至 最高点 B.不考虑空气阻力,则下列说法正确的是(  ) A.A、B 两点在同一水平线上 B.A 点高于 B 点 C.A 点低于 B 点 D.铜环最终将做等幅摆动 12.(多选)如图所示,螺线管匝数 n=1500 匝,横截面积 S=20 cm2,螺线管导线电阻 r=1Ω, 电阻 R=4Ω,磁感应强度 B 的 B-t 图象如图所示(以向右为正方向),下列说法正确的是(  ) A.电阻 R 的电流方向是从 C 到 A B.感应电流的大小逐渐增大 C.电阻 R 的电压为 4.8V D.电路产生的热量是为 7.2J 13.如图,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 的磁通量增大 C.线圈 a 有扩张的趋势 D.线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将增大 14.如图所示,甲图实线为某一个静电场中方向未知的三条电场线,a、b 两个带电粒子均从 电场中的 P 点无初速释放,两粒子仅在电场力作用下均沿着中间的电场线做直线运动(不 考虑 a、b 两粒子间的相互作用),a、b 粒子的速度大小随时间变化的关系如图乙中实线 所示,虚线为过坐标原点的倾斜直线,则(  ) A.a 粒子的加速度逐渐增大,b 粒子的加速度逐渐减小 B.a 粒子沿着电场线向左运动,b 粒子沿着电场线向右运动 C.a 粒子的电势能减小,b 粒子的电势能增大 D.a 粒子一定带正电,b 粒子一定带负电 三.实验题(本题共 2 小题,每空 2 分,共 20 分) 15.(12 分)现测量一铜芯导线的电阻率,用米尺测出其长度为 L,用螺旋测微器测得其直 径为 D,用多用电表测得其电阻值约为 1 Ω,为提高测量的精度,需从下列器材中挑选一些 元件,设计电路,重新测量这段导线(图中用 Rx 表示)的电阻. A.电源 E(电动势为 6.0 V,内阻不计) B.电压表 V1(量程为 0~0.6 V,内阻约为 2 kΩ) C.电压表 V2(量程为 0~6.0 V,内阻约为 6 kΩ) D.电流表 A1(量程为 0~0.6 A,内阻约为 1 Ω) E.电流表 A2(量程为 0~3.0 A,内阻约为 0.1 Ω) F.滑动变阻器 R1(最大阻值 5 Ω,额定电流 1.0 A) G.滑动变阻器 R2(最大阻值 10 Ω,额定电流 0.2 A) H.定值电阻 R0(阻值为 9 Ω) I.开关 S 一个,导线若干 (1)如图甲所示是该实验小组用螺旋测微器对铜线直径的测量,其读数是________. (2)为提高实验精度,要求电表的偏转不小于其量程的 1 3,某同学设计了部分电路如图乙所示, 请你在此基础上将电路补充完整,使实验可以完成. (3)实验时电压表选________,电流表选________,滑动变阻器选________(只填代号). (4)若在测量时,电压表示数为 U,电流表示数为 I,则该铜芯导线所用材料的电阻率的表达 式为 ρ=________. 16.(8 分)一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×1、 ×10、×100.用×10 挡测量某电阻时,操作步骤正确,但指针偏转角度较小,为了较准确地进行 测量,应换到______________挡.如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的 步骤是____________,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是 ____________Ω.若将该表选择旋钮置于 1 mA 挡测电流,表盘仍如图所示,则被测电流为 ________mA. 四.计算题(本题共 3 小题,17 题 10 分,18 题 10 分,19 题 12 分,共 32 分) 17.(10 分)如图所示,两光滑的平行金属轨道与水平面成θ角,两轨道间距为 L,一金属 棒垂直两轨道水平放置.金属棒质量为 m,电阻为 R,轨道上端的电源电动势为 E,内阻为 r.为使金属棒能静止在轨道上,可加一方向竖直向上的匀强磁场, (1)则该磁场的磁感应强度 B 应是多大? (2)若将磁场方向变为竖直向下,此时导轨由静止下滑的瞬间加速度? 18.(10 分)如图所示,M、N 为纸面内两平行光滑导轨,间距为 L.轻质金属杆 ab 可在导轨 上左右无摩擦滑动,杆与导轨接触良好,导轨右端与定值电阻连接.P、Q 为平行板器件, 两板间距为 d,上、下两板分别与定值电阻两端相接.两板正中左端边缘有一粒子源中始终 都有速度为 v0 的带正电粒子沿平行于极板的方向进入两板之间.整个装置处于垂直于纸面 向外的匀强磁场中.已知轻杆和定值电阻的阻值分别为 r 和 R,其余电阻不计,带电粒子的 重力不计,为使粒子沿原入射方向从板间右端射出,则轻杆应沿什么方向运动?速度多大? 19.(12 分)如图,坐标系 xOy 在竖直平面内,第一象限内分布匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直纸面向外;第二象限内分布着沿 x 轴正方向的水平匀强电场,场强大小 ,质量为 m、电荷量为+q 的带电粒子从 A 点由静止释放,A 点坐标为(-L , ),在静电力的作用下以一定速度 v 进入磁场,最后落在 x 轴上的 P 点.不计粒子的重 力.求: (1) 带电粒子进入磁场时的速度 v 大小. (2) P 点与 O 点之间的距离. m qLBE 6 2 = L2 3 湛江市第 21 中学 2019—2020 学年度第二学期开学考 高二物理(选考)答案 1-8DDADDDCD 9BD 10AD 11BD 12ACD 13BD 14AB 15.答案:(1)0.700 mm (2)见解析图 (3)B D F (4) πUD2 4IL 16.×100 重新调零 2.2×103 0.41 15.解析:(1)螺旋测微器读数为 0.5 mm+20.0×0.01 mm=0.700 mm. (2)电路图如图 15 所示,测量电阻必须用电流表外接电路,且必须有保护电阻. (3)当滑动变阻器连入电路的阻值为零时,待测电压的最大值约为 0.6V,所以电压表应 选 B;待测电流的最大值约为 0.6 A,所以电流表应选 D;若滑动变阻器选 G,将超过其额定 电流,所以只能选 F. (4)由 R=U I 、R=ρ L S和 S=πD2 4 联立可求得电阻率的表达式为 ρ=πUD2 4IL . 16.【解析】 指针偏转角度小→电阻较大→换用大倍率(×100)量程→重新电阻调零→读数 =22×100 Ω=2.2×10 3 Ω 若量程为 1 mA→最小刻度 0.02 mA→读数=20.5×0.02 mA=0.41 mA. 17.(10 分)(1)导体棒受力分析如图所示: I=E/(R+r)① F 安=BIL② F 安=mgtanθ③ 得 B=mg(R+r)tanθ/(EL) (2)由牛顿第二定律可知 18.(10 分)解析:粒子在电场中运动,电场力 F=qU d 粒子在磁场中运动,磁场力 F′=qv0B 因为粒子沿原入射方向从板间右端射出,所以粒子所受的电场力和洛伦兹力相互平衡, 得qU d =qv0B 轻质金属杆 ab 切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv, R 中电流 I= E R+r, PQ 间电压 U=IR maBILmg =+ θθ cossin θsinga = 联立解得 v= d RL(R+r)v0 由右手定则得杆应向右运动. 19、(12 分)