黑龙江省鹤岗市第一中学2020-2021学年高二物理上学期期末考试物理试题

黑龙江省鹤岗市第一中学2020-2021学年高二物理上学期期
末考试试题
一、选择题（每题4分，共48分，其中1——8题为单选，9——12题为多选，选对但不全得2分）
1．有关电压和电动势的说法中错误
．．的是（）
A．电压和电动势的单位都是伏特，故电动势与电压是同一物理量
B．电动势公式
W
E
q
=中的W与电压
W
U
q
=中的W是不同的，前者为非静电力做
功，后者为静电力做功
C．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量D．断路时的路端电压等于电源的电动势的大小
2．关于磁感应强度的大小，下列说法中正确的是（）
A．由B=F
IL
可知，磁场中某处的磁感应强度跟该处通电导线所受的磁场力成正比
B．若通电导线在磁场中某处所受磁场力为零，则该处磁感应强度一定为零C．磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的通电导线无关
D．通电导线受磁场力大的地方，磁感应强度一定大
3．关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是（）
A．位于磁场中的闭合线圈一定会产生感应电流
B．闭合线圈平行磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流
C．穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，一定能产生感应电流
D．闭合线圈垂直磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流
4．如图所示，导线框abcd与导线AB在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中的电流方向是（）
A．先abcda，再adcba，后abcda
B．先abcda，再adcba
C．始终adcba
D．先adcba，再abcda，后adcba
5．如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为( )
A.qE
g
，
E
B
B.B2qR
E
，
E
B
C．B qR
g
，qgR
D.qE
g
，
BgR
E
6．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是（）A．电压表的示数变大
B．电流表的示数变小
C．电源的输出功率一定增大
D．R1的功率变小
7．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻R M=0.5Ω．若灯泡恰能正常发光且电动机转动，以下说法中正确的是（）
A．电动机的输入功率是12W
B．电动机的输出功率12W
C．电动机的热功率是12W
D．整个电路消耗的电功率是22W
8．圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个完全相同
的带电粒子a b c
、、，以不同的速率从A点开始对准圆
心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹分别如图所示。

若带电粒子只受磁场力作用，则（ ）
A ．c 粒子速度最大
B ．a 粒子的周期最大
C ．a 粒子所受磁场力最大
D ．b 粒子在磁场中运动时间最长
9．某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率Pr 随电流I 变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知
（ ）
A ．反映Pr 变化的图线是a
B ．电源电动势为8 V
C ．电源内阻为2 Ω
D ．当电流为0.5 A 时，外电路的电阻为 6 Ω 10．如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度为
E ，匀强磁场的磁感应强度为1B ，挡板右侧质谱仪中匀强磁场的磁感应强度为2B ，速度相同的一束带电粒子（不计重力），由左侧沿垂直于E 和1B 的方向射入速度选择器做直线运动，通过狭缝后进入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A ．该束带电粒子带负电
B ．能通过狭缝的带电粒子的速率等于1E B
C ．粒子打在胶片上的位置越远离狭缝S 0，粒子的比荷q m
越小 D ．能通过狭缝S 0的带电粒子进入质谱仪后运动半径都相同
11．回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D 1和
D 2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U 、周期为T 的交流电源上．位于D 1圆心处的质子源A 能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能
E k 后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是( )
A ．若只增大交变电压U ，则质子的最大动能E k 会变大
B ．若只增大交变电压U ，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短
C ．若只将交变电压的周期变为2T ，仍可用此装置加速质子
D ．质子第n 次被加速前、后的轨道半径之比为n －1∶n
12．如图所示，以直角三角形AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B ，∠A ＝60°，AO ＝a .在O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电的粒子，粒子的比荷为q
m ，发射速度大小都为v 0，且满足v 0＝qBa m
，发射方向由图中的角度θ表示．对于粒子进入磁场后的运动(不计重力作用)，下列说法正确的是
( )
A ．粒子有可能打到A 点
B ．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
C ．以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D ．在AC 边界上只有一半区域有粒子射出
二、实验题（本题共2小题，共14分）
13．（6分）伏安法测电阻，测量电路的接法有安培表内接法和安培表外接法两种电路，如下图A 、B 所示，其中______（填A 或B ）属安培表外接法。

用安培表外接法测R x ，测量值R 测=
，与真实值比，是偏______（填“大”或“小”），而内
接法适用于测阻值较
______（填“大”或
“小”）的电阻。

14．（8分）在“电池电动势和内阻的测量”的实验中，已连接好实验电路。

(1)如图丙是根据实验数据作出的U—I图像，由图可知，
电源的电动势E＝_______V，内阻r＝________Ω。

(2)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值
E真和r真相比，理论上E测________E真，r测________r真
（选填“>”“<”或“＝”）。

三、计算题（本大题共3小题，共38分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
15．（10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=37︒，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度大小为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=3.0V、内阻r=0.50Ω的直流电源。

现把一个质量m=0.040kg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R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。

已知
sin37︒=0.60，cos37︒=0.80，求：
(1)通过导体棒的电流；
(2)导体棒受到的安培力大小和方向；
(3)导体棒受到的摩擦力大小和方向。

16．（12分）如图所示，固定放置在水平面内的光滑平行金属导轨宽为 L=0.4m，金属棒 ab 置于导轨上，并与导轨垂直，整个装置位于竖直向下，磁感强度 B=0.5T 的匀强磁场中，电阻R=0.09Ω，ab 电阻为r=0.01Ω，导轨电阻忽略不计，当 ab 在水平向右的恒力 F 作用下以 v=2.5m/s的速度向右匀速
运动时，求：
(1) 通过电阻R的电流大小和方向
(2)电阻 R 上消耗的电功率；
(3)恒力 F 做功的功率。

17．(16分)如图所示，在平面直角坐标系内，第一象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场．一质量为m、带电荷量为q的带电粒子从电场中Q(－2h，－h)点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O射入第一象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场．已知MN平行于x轴，N点的坐标为(2h,2h)，不计粒子的重力，
求：
(1)电场强度的大小；
(2)磁感应强度的大小；
(3)粒子在磁场中的运动时间．
黑龙江省鹤岗市第一中学2020-2021学年高二物理上学期期
末考试试题
一、选择题（每题4分，共48分，其中1——8题为单选，9——12题为多选，选对但不全得2分）
1．有关电压和电动势的说法中错误
．．的是（）
A．电压和电动势的单位都是伏特，故电动势与电压是同一物理量
B．电动势公式
W
E
q
=中的W与电压
W
U
q
=中的W是不同的，前者为非静电力做
功，后者为静电力做功
C．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量D．断路时的路端电压等于电源的电动势的大小
2．关于磁感应强度的大小，下列说法中正确的是（）
A．由B=F
IL
可知，磁场中某处的磁感应强度跟该处通电导线所受的磁场力成正比
B．若通电导线在磁场中某处所受磁场力为零，则该处磁感应强度一定为零
C．磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的通电导线无关
D．通电导线受磁场力大的地方，磁感应强度一定大
3．关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是（）
A．位于磁场中的闭合线圈一定会产生感应电流
B．闭合线圈平行磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流
C．穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，一定能产生感应电流
D．闭合线圈垂直磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流
4．如图所示，导线框abcd与导线AB在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中的电流方向是（）
A．先abcda，再adcba，后abcda
B．先abcda，再adcba
C．始终adcba
D．先adcba，再abcda，后adcba
5．如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为( )
A.qE
g
，
E
B
B.B2qR
E
，
E
B
C．B qR
g
，qgR
D.qE
g
，
BgR
E
6．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是（）A．电压表的示数变大
B．电流表的示数变小
C．电源的输出功率一定增大
D．R1的功率变小
7．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻R M=0.5Ω．若灯泡恰能正常发光且电动机转动，以下说法中正确的是（）
A．电动机的输入功率是12W
B．电动机的输出功率12W
C．电动机的热功率是12W
D．整个电路消耗的电功率是22W
8．圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个完全相同
的带电粒子a b c
、、，以不同的速率从A点开始对准圆
心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹分别如图所
示。

若带电粒子只受磁场力作用，则（）
A．c粒子速度最大
B．a粒子的周期最大
C．a粒子所受磁场力最大
D．b粒子在磁场中运动时间最长
9．某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率Pr 随电流I 变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知
（ ）
A ．反映Pr 变化的图线是a
B ．电源电动势为8 V
C ．电源内阻为2 Ω
D ．当电流为0.5 A 时，外电路的电阻为 6 Ω
10．如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度为E ，匀强磁场的磁感应强度为1B ，挡板右侧质谱仪中匀强磁场的磁感应强度为2B ，速度相同的一束带电粒子（不计重力），由左侧沿垂直于E 和1B 的方向射入速度选择器做直线运动，通过狭缝后进入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A ．该束带电粒子带负电
B ．能通过狭缝的带电粒子的速率等于1E B
C ．粒子打在胶片上的位置越远离狭缝S 0，粒子的比荷q m
越小 D ．能通过狭缝S 0的带电粒子进入质谱仪后运动半径都相同
11．回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D 1和D 2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U 、周期为T 的交流电源上．位于D 1圆心处的质子源A 能不断
产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能E k 后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是
( )
A ．若只增大交变电压U ，则质子的最大动能E k 会变大
B ．若只增大交变电压U ，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短
C ．若只将交变电压的周期变为2T ，仍可用此装置加速质子
D ．质子第n 次被加速前、后的轨道半径之比为n －1∶n
12．如图所示，以直角三角形AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B ，∠A ＝60°，AO ＝a .在O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电的粒子，粒子的比荷为q
m ，发射速度大小都为v 0，且满足v 0＝qBa m
，发射方向由图中的角度θ表示．对于粒子进入磁场后的运动(不计重力作用)，下列说法正确的是
( )
A ．粒子有可能打到A 点
B ．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
C ．以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D ．在AC 边界上只有一半区域有粒子射出
二、实验题（本题共2小题，共14分）
13．（6分）伏安法测电阻，测量电路的接法有安培表内接法和安培表外接法两种电路，如下图A 、B 所示，其中______（填A 或B ）属安培表外接法。

用安培表外接法测R x ，测量值R 测=
，与真实值比，是偏______（填“大”或“小”），而内
接法适用于测阻值较
______（填“大”或
“小”）的电阻。

14．（8分）在“电池电动势和内阻的测量”的实验中，已连接好实验电路。

(1)如图丙是根据实验数据作出的U —I 图像，由图可知，
电源的电动势E ＝_______V ，内阻r ＝________Ω。

(2)利用该实验电路测出的电动势E 测和内阻r 测与真实值
E 真和r 真相比，理论上E 测________E 真，r 测________r 真
（选填“>”“<”或“＝”）。

三、计算题（本大题共3小题，共38分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
15．（10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=37︒，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度大小为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=3.0V、内阻r=0.50Ω的直流电源。

现把一个质量m=0.040kg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R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。

已知
sin37︒=0.60，cos37︒=0.80，求：
(1)通过导体棒的电流；
(2)导体棒受到的安培力大小和方向；
(3)导体棒受到的摩擦力大小和方向。

16．（12分）如图所示，固定放置在水平面内的光滑平行金属导轨宽为 L=0.4m，金属棒 ab 置于导轨上，并与导轨垂直，整个装置位于竖直向下，磁感强度 B=0.5T 的匀强磁场中，电阻R=0.09Ω，ab 电阻为r=0.01Ω，导轨电阻忽略不计，当 ab 在水平向右的恒力 F 作用下以 v=2.5m/s的速度向右匀速
运动时，求：
(1) 通过电阻R的电流大小和方向
(2)电阻 R 上消耗的电功率；
(3)恒力 F 做功的功率。

17．(16分)如图所示，在平面直角坐标系内，第一象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场．一质量为m、带电荷量为q的带电粒子从电场中Q(－2h，－h)点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O射入第一象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场．已知MN平行于x轴，N点的坐标为(2h,2h)，不计粒子的重力，
求：
(1)电场强度的大小；
(2)磁感应强度的大小；
(3)粒子在磁场中的运动时间．。