四川省乐山市2020_2021学年高二物理上学期期末考试试

四川省乐山市2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题
本卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，共6页。

考生作答时，须将答案答在答题卡上。

在本试题卷、草稿纸上答题无效。

满分110分。

考试时间90分钟。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷(选择题共56分)
注意事项：
1.答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。

2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再涂选其它答案，不准答在试题卷上。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

本卷共16题，每题3.5分，共56分。

在每题给出的四个选项中，第1～12题只有一个选项符合题目要求，第13～16题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得3.5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1.在物理学中用比值法定义物理量是一种很重要的方法。

下列物理量的表达式不是由比值法定义的是
A.加速度a=F
m
B.电场强度E=
F
q
C.磁感应强度B=F
IL
D.电阻R=
U
I
2.关于电磁感应，下述说法正确的是
A.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零
C.穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量的变化越快，感应电动势越大
3.下列图中能产生感应电流的是
4.如图所示，在匀强电场中，悬线一端固定于天花板，另一端拉住一个带电小球，小球处于静止状态。

忽略空气阻力，当悬线断裂后，小球将做
A.曲线运动
B.匀速直线运动
C.匀加速直线运动
D.变加速直线运动
5.如图所示，将可自由转动的四个小磁针(深色的磁极为N极)，置于通电直导线附近的四个位置。

当小磁针静止不动时，小磁针的指向符合事实的是
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
6.如图所示是电阻R的I－U图像，图中α=45°，由此得出
A.电阻R=1Ω
B.通过电阻R的电流与其两端电压成正比
C.当通过R的电流I=3.0A时，加在R两端的电压U=3.0V
D.加在R两端的电压U=6.0V时，每秒通过电阻横截面的电荷量为q=72C
7.如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带电粒子的运动轨迹，A、
B、C、D是电场线，上的点，其中A、D两点在粒子的运动轨迹上，下列说法正确的是
A.粒子一定从D点运动到A点
B.粒子在A电的电势能一定小于在D点的电势能
C.粒子在A点的速度可能小于在D点的速度
D.B 点场强小于C 点场强
8.两个分别带有电荷量－Q 和+5Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F 。

将两小球相互接触后固定距离变为2
r
，则两球间库仑力的大小为 A.
85F B.12F C.57F D.165
F 9.如图所示的装置，可以探究影响平行板电容器电容的因素，关于下列操作及出现的现象，描述正确的是
A.电容器与电源保持连接，左移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大
B.电容器充电后与电源断开，上移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大
C.电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入玻璃板，则静电计指针偏转角增大
D.电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入金属板，则静电计指针偏转角增大 10.如图所示，电源电动势E 和内阻r 一定，R 1、R 2是定值电阻，R 。

是光敏电阻(光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小)，L 是小灯泡。

当照射到R 0的光照强度减小时，以下分析正确的是
A.电流表示数减小
B.电压表示数不变
C.灯泡亮度变亮
D.电源效率降低 11.如图所示，水平面上的U 形导轨NMPQ 处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向与水平面夹角为θ，垂直于ab 且指向右斜上方。

导轨宽度为L ，垂直于导轨放置一根金属棒ab ，ab 棒中电流为I ，则ab 棒受到的安培力大小为
A.BILsinθ
B.BILcosθ
C.BIL
D.0
12.如图所示为某回旋加速器示意图，利用回旋加速器对粒子进行加速，D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，加速电压为U。

忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间，下列说法中正确的是
A.粒子从磁场中获得能量
B.减小D形盒半径、增大磁感应强度B，粒子获得的最大动能一定增大
C.只增大加速电压U，粒子在回旋加速器中运动的时间变短
D.只增大加速电压U，粒子获得的最大动能增大
13.两个带等量异种电荷的粒子a、b分别以速度v a和v b射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，AB连线与磁场边界垂直。

如图所示，则
A.a粒子带负电，b粒子带正电
B.两粒子的轨迹半径之R a：R b=3：1
C.两粒子的质量之比m a：m b＝1：1
D.两粒子的质量之比m a：m b=1：2
14.如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线。

若有一电子以某初速度，仅在电场力的作用下，沿AB由A运动到B，其速度一时间图像如图乙所示，下列关于A、B两点的电场强度E A、E B和电势φ甲、φ乙的判断正确的是
A.E A>E B
B.E A=E B
C.φ甲>φ乙
D.φ甲<φ乙
15.如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别
为+Q 和－Q ，A 、B 相距为2d 。

MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P ，质量为m 、电荷量为+q(可视为点电荷，不影响A 、B 所产生电场的分布)。

现将小球P 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放，小球P 向下运动到距C 点距离为d 的O 点时，速度大小为v 。

已知MN 与AB 之间的距离为d ，静电力常量为k ，重力加速度为g 。

可知
A.C 、D 间的电势差U CD =2
mv 2q
B.由等量异种电荷电场分布的特点知U CO =U DO
C.小球P 经过O 点时的加速度a=
2
2kQq
g 2md
D.小球P 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度v D =2v
16.如图所示，空间中存在一匀强电场，平行实线为该电场的等势面，其方向与水平方向间的夹角为30°，AB 与等势面垂直，一质量为m 、电荷量为q 的带正电小球，从A 点水平向右拋出，经过时间t 小球最终落在C 点，小球在A 、C 两点速度大小相同，且AB=BC ，重力加速度为g ，则下列说法中正确的是
A.电场方向沿A 指向B
B.电场强度大小为E=
3mg
3q
C.小球下落高度为h ＝
21gt 2 D.此过程增加的电势能△E p =221
mg t 4
第II 卷(非选择题 共54分)
注意事项：
1必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡。

上题目所指示的答题区域内作答。

作图题可先
用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚。

答在试题卷上无效。

2.本卷共5小题，共54分。

17.(6分)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。

铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。

圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。

圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是
A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
18.(12分)某实验小组利用如图甲所示电路图测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：
A.一节待测干电池(电动势约1.5V)
B.电流表A1(满偏电流1.5mA，内阻r1=10Ω，读数记为I1)
C.电流表A2(满偏电流60mA，内阻r2=2.0Ω，读数记为I2)
D.滑动变阻器R1(0－20Ω，2A)
E.滑动变阻器R2(0－1000Ω，1A)
F.定值电阻R3=990Ω，开关S和导线若干
(1)为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选 (填器材前字母)；
(2)根据图甲所示电路图，将图乙中实物图连接起来，组成完整的电路；
(3)图丙为该同学根据实验数据作出的I1－I2图线，由该图线可得被测干电池的电动势E＝
V，内阻r= Ω(结果均保留两位小数)；
19.(10分)如图所示，粗糙水平面上有－倾角为0、质量为M的斜面体，斜面体上有一可视为点电荷质量为M的物体P。

在与P等高(PQ连线水平)且相距为r的右侧固定一个可视为点电荷的物体Q，P、Q所带电荷量相同。

P静止且受斜面体的摩擦力为零，斜面体保持静止，已知静电力常量为k，重力加速度为g。

求：
(1)P、Q分别所带电荷量；
(2)斜面体所受地面的摩擦力大小；
(3)斜面体对地面的压力。

20.(12分)如图所示，有两条水平放置的间距为L、阻值可忽略的平行金属导轨CD、EF，在水平导轨的左端接有一电阻R，导轨的右侧存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，导轨右端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。

将一阻值也为R、质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的左边界处。

已知导体棒从释放到静止过程中导体棒与水平导轨接触良好，且它们之间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g。

求：
(1)通过电阻R中的最大电流I m；
(2)流过电阻R的电荷量q；
(3)电阻R中产生的焦耳热Q。

21.(14分)如图所示，平面直角坐标系xOy在第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在y<0的区域内存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。

一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴上M点(0，L)以速度v0垂直于y轴射入电场，经匀强电场后从N点(2L，0)进入磁场，恰好从坐标原点O第一次射出磁场，不计重力。

求：
(1)粒子从N点进入磁场时的速度大小v；
(2)磁场的磁感应强度B；
(3)粒子从M点进入电场运动到O点离开磁场经历的时间t。

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2021.1
第一部分(选择题共56分)
本本卷共16题，每题3.5分，共56分．在每题给出的四个选项中，第1~12题只有一个选项符合题目要求，第13~16题有多个选项符合题目要求。

．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
A D D C A
B B D B A
C C AB AC C
D BD
第二部分(非选择题 共54分)
17．（6分） AB （全部选对的得6分，选错1个扣3分） 18．（12分）(1) D （3分）
（2）如图所示 （3分） (3)1.34 （3分） 5.35 （3分）
19．（10分）解：（1）对物体P 受力分析，物体P 受到水平向左的库仑力F 库，垂直斜面向上的支持力F N ，竖直向下的重力Mg ，根据平衡条件有
Mg F 库
=
θtan
（2分）
设 P 、Q 所带电荷量的大小为q ，又由库仑定律得
22
r q k F =库
（1分）
解得 k Mgr q θ
tan =
（1分）
（2）对斜面体受力分析可知斜面体受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，垂直斜面
向下的压力F'N 和水平向右的摩擦力f ，所以
f =F'N sin θ， （1分）
θcos Mg
F N
='
（1分）
联立解得f =Mgt an θ （1分）
（3）对斜面体和物体P 整体受力分析可知受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，水
平向左的库仑力和水平向右的摩擦力，竖直方向上受力平衡， 所以地面对斜面体的支持力 F 支=2Mg ， （1分）
由牛顿第三定律可知，斜面体对地面的压力大小为2Mg （2分）
20．（12分）解：（1）导体棒从弯曲轨道上h 高处由静止释放，由机械能守恒定律，有 2
21mv
mgh =
（3分） 导体棒刚进入磁场时速度最大，产生的感应电动势最大，为BLv
E =
（1分）
此时R 中电流最大，为R E
I 2=
（1分）
联立解得电阻R 中的最大电流R gh
BL I 22=
（1分）
（2）流过电阻R 的电荷量为R BdL
R q 22=
∆=φ （3分）
（3）由能量守恒定律：
Q
mgd mgh 2+=μ （2分）
得：）
（mgd mgh Q μ-=21
（1分）
21．（14分）解：(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子加速度大小为a ，运动时间为t l ，沿y 轴负方向速度大小为v y ，则 2
1
21at L =
（1分） 102t v L =
（1分）
1at v y =
（1分）
220y
v v v +=
（1分）
联立解得：0
2v v =
（1分）
(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示；设粒子进入磁场时的速度方向与x 轴正向夹角为θ1，在磁场中的轨道半径为r ，则：
22cos 01==
v v θ
（1分） 解得：θ1=45° 由几何关系可知：L L
r 245cos ==
（1分） 由r v m qvB 2
=
（2分）
得：qL mv qr mv B 0
==
（2分）
(3)设带电粒子从N 点运动到O 点的时间为t 2， v r
t 4232π⨯=
（1分）
t =t 1+t 2
（1分）
联立解得：0)232(v L t π+= （1分）。