河南省南阳市2020学年高二物理上学期期末模拟考试试题 11页

‎ 河南省南阳市2020学年高二物理上学期期末模拟考试试题 ‎ 一、选择懸(1-8单选题，9-12多选题，每题4分，共48分)‎ ‎1.2020年12月我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，预计在2020年将实施载人登月，假如宇就员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵眼电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是 A.直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无 B.将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场 C.将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场 D.将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零 ‎2.如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子(不计重力) 在该区域内的运动轨迹，a、b、c 是轨迹上的三个点，下列说法正确的是 A.粒子带正电 B.粒子先经过a，再到b，然后到c C.粒子三点所具有的动能大小关系为>>‎ D.粒子在三点的电势能大小关系为<<‎ ‎3.如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O′处垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α，然后释放P，则P在电场内将做 A.匀运直线运动 B.水平向右的勺加速直线运动 C.曲线运动 D.斜向右下方的匀加速直线运动 ‎4.如图所示，带电粒子以初速度以从a点进入匀强磁场，运动过程中经过b点，Oa=0b，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度以从a点进入电场，仍能通过b点，则电场强度E和磁感应强度B的比值为 A. B. C.2 D.‎ ‎5.静电计是在电容器的基础上制成的用其指针的张角大小来定性显示器金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开角度增大些，下列采取的措施可行的是 A.断开开关S后，将A、B分开些 B.保持开关S闭合，将A、B两极分开些 C.保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些 D.保持开关S闭合，将滑动变阳器潜动触头向右移动 ‎6.如图所示，abcd是一个质量为m，边长为L的正方形金属线框，如从图示位置自由下落，在下落h后进入磁感应强度为B的磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L，在这个磁场的正下方h+L处还有一个未知磁场，但宽度也为L的磁场，金属线柜abcd在穿过这个做场时也给好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是 A.未知磁场的磁展应强度是2B B.未知磁场的磁感应强度是B C.线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL D.线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为2mgL ‎7.电阻R1、R2和交流电源按照图甲所示方式连接，R1=10Ω，R2=20Ω ‎。合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则 A.通过R1的电流的有效值是1.2A B.R1两端的电压有效值是6V C.该交流电源的周期是0.03s D.该交流电源电动势的最大值为1.2V ‎8.示波器的核心部件是示波管，下图是它的原理图，如果在偏转电极XX′之间和偏转电极YY′之间都没加电压，电子束从电子枪射出后沿直线传播，打在荧光屏中心0，从右向左观察，在那里产生一个亮班，如果在YY′之间加正弦电压，如图甲所示，而在电极XX′之间加随时间线性变化的电压，如乙图所示，则荧光屏上看到的图形是丙图 ‎9.如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，0点是cd边的中点，一个带正电的粒子仅在做场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间刚好从c点射出磁场，现设法使该带电粒子从0点沿纸面以与0d成30°的方向，以大小不同的速奉射入正方形内，下列说法中正确的是 A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ad 边射出磁场 C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从bc边射出磁场 D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ab边射出磁场 ‎10.如图所示，有一台交流发电机区通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处用户供电，输电线的总电阻为R。的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和；的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和，设的输入电压一定，当用户消耗的电功率变大时，有 A.变大，变大 B.变小，变小 C.不变，变小 D.变小，变大 ‎11.如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压不变，闭合开关S，下列说法正确的是 A.P向下滑动时，灯L变亮 B.P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C.P向上滑动时，变压器的输入电流变小 D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大 ‎12.在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平勺强磁场，如图，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大，一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为0.5v，则下列说法确的是 A.此过程中通过线框截面的电量为 B.此时线框的加速度为 C.此过程中回路产生的电能为 D.此时线框中的电功率为 二、实验题(共16分)‎ ‎13.现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转.由此可以判断(  )‎ A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转 B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转 C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向 ‎14.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：‎ ‎（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度L=     mm。‎ ‎（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=     mm。‎ ‎（3）用多用电表的电阻使用“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为     Ω。‎ ‎（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：‎ 待测圆柱体电阻R；‎ 电流表A1（量程0～5mA，内阻约50Ω）‎ 电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）‎ 电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）‎ 电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）‎ 直流电源E（电动势4V，内阻不计）‎ 滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A 滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）‎ 开关S；导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在下面框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。‎ ‎（5）若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率表达式ρ=     。（不要求计算，用题中所给字母表示）‎ 三、计算题(共46分)‎ ‎15.(10分)如图所示，PQMN是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好.整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T.已知ab长L=0.5m，电阻=2Ω，=4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，求：‎ ‎(1)金属棒产生的感应电动势；‎ ‎(2)作用于金属棒的安培力大小.‎ ‎16.(10分)一质量为m、电荷量为q的带负电的带电粒子，从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，MN、PQ为该磁场的边界线，磁感线垂直于纸面向里，磁场区域足够长.如图所示.带电粒子射入时的初速度与PQ成45°角，且粒子恰好没有从MN射出.(不计粒子所受重力)求：‎ ‎(1)该带电粒子的初速度；‎ ‎(2)该带电粒子从PQ边界射出的射出点到A点的距离x.‎ 17. ‎(12分)如图所示，质量为m=1㎏，电荷量为q=5×10-2C的带正电的小滑块，从半径为R=0.4m的光滑绝缘圆孤轨道上由静止自A端滑下.整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E=100V/m，水平向右；B=1T，方向垂直纸面向里.求：‎ 17. ‎(1)滑块到达C点时的速度；‎ 18. ‎(2)在C点时滑块对轨道的压力.(g=10m/s²)‎ ‎18.(14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；‎ ‎(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比.‎ 参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ C D B C A C B A AC AC BD CD ‎13.B；‎ ‎14.（1）50.15；‎ ‎（2）4.700；‎ ‎（3）220；‎ ‎（4）如图所示；‎ ‎（5）。‎ ‎15.解：(1)感应电动势：E=BLv=1V；‎ ‎(2)电路总电流：=0.75A；‎ 安培力F=BIL=0.15N ‎16.解析：(1)若初速度向右上方，设轨道半径为，如图甲所示.‎ 则 又 计算得出：‎ 若初速度向左上方，设轨道半径为，如图乙所示.‎ 则 ‎，‎ ‎(2)若初速度向右上方，设射出点C到A点的距离为 则 若初速度向左上方，设射出点到A点的距离为 则 ‎17.解：(1)滑块滑动过程中洛伦兹力不做功，‎ 由动能定理得：‎ 得=2m/s ‎(2)在C点，受到四个力作用，如右图所示，由牛顿第二定律与圆周运动知识得 得：=20.1N 由牛顿第三定律可以知道，滑块对轨道的压力为20.1N。‎ ‎18.解：粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做平抛运动，运动轨迹如图所示；‎ ‎(1)粒子在电场中做类平抛运动，‎ x轴方向：‎ y方向：，‎ 计算得出，电场强度：‎ ‎(2)设粒子到达坐标原点时竖直分速度为 粒子在电场中做类似平抛运动，‎ x方向：‎ y方向：‎ 联立解得：，‎ 设粒子到达0点时速度为v，方向与x轴夹角为α 则，计算得出：α=45°‎ 离子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，‎ 由牛顿第二定律得：‎ 由几何关系得：‎ 计算得出：‎ ‎(3)粒子在磁场中做圆周运动的周期：‎ 粒子在磁场中的运动时间：‎ 粒子在磁场与电场中运动时间之比： ‎