2020-2021学年广东省深圳市翠园中学高二上学期期末学业质量监测物理试题 word版

绝密★启用前
试卷类型：A 深圳市翠园中学2020-2021学年高二上学期期末学业质量监测
物理试题
2021.1
（考试时间：75分钟试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷〔选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上．
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小題答案后，用2B铅笔把答题卡上对应題目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．写在本试卷上无效．
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
第Ⅰ卷（选择题）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（）
A．甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合事实
B．乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向（N极向里）符合事实
D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向（N极向里）符合事实
、两点在连线上，其位置关于2．在如图所示的等量的同种点电荷电场中，0点是两点电荷连线的中点，a b
、两点是过0点垂直点电荷连线上对称的两点，针对电场强度和电势的比较有（）
0点对称，c d
A ．0点的电势最高
B ．0点的场强最小
C ．a b 、两点的电场场强相同
D ．c d 、两点的电场场强相同
3．如图，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一长L 的直导线通大小为I 的电流，则导线所受安培力大小为（ ）
A ．BIL
B ．sin BIL θ
C ．cos BIL θ
D ．
sin BIL
θ
4．如图为地磁场的示意图，赤道上方的磁场可看成与地面平行．若有来自宇宙的一束粒子流，其中含有质子流P （氢核）、α射线（氦核）、β射线（电子），沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空，则在地磁场的作用下（ ）
A ．α射线向南偏转
B ．β射线向北偏转地磁坛
C ．β射线向西偏转
D ．质子流P 向西偏转 5．如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W ，额定工作电压为24V ，机器人的锂电池容量为20A h ⋅则机器人（ ）
A ．额定工作电流为20A
B ．充满电后最长工作时间为2h
C ．电池充满电后总电量为4
7.210C ⨯ D ．以额定电流工作时每秒消耗能量为20J
6．如图，在0x 的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里．矩形线框abcd 从0t =时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I （取逆时针方向的电流为正）随时间t 的变化图线是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
7．如图为洛伦兹力演示仪的结构图．励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直．电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节．下列说法正确的是（ ）
A ．仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大
B ．仅提高电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大
C ．仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动周期将变大
D．仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动周期将变大
8．如图，一台回旋加速器，忽略带电粒子在电场中运动的时间，当电场的电压和磁感强度一定时，可把质
子
1
H
1
P
⎛⎫
⎪
⎝⎭
的速率加速到v，其获得的最大能量为
k
E．那么，这台回旋加速器，能把α粒子
4
He
2
⎛⎫
⎪
⎝⎭
（）
A．加速到v B．加速到2v C．最大能量增大到k E D．最大能量增大到k
4E
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）9．如图，当把条形磁铁插入螺线管中时，电流表的指针向右偏转．现将插在螺线管中该条形磁铁抽出时，下列判断正确的是（）
A．若向上抽出，则电流表指针向右偏B．若向上抽出，则电流表指针向左偏
C．若向下抽出，则电流表指针向右偏D．若向下抽出，则电流表指针向左偏
10．电流传感器可以像电流表一样测量电流．按图甲连接电路．电源用直流9.0V，电容器可选几十微法的电解电容器．先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成．然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I t-图像如图乙所示．则有（）
A ．开关S 由1掷向2时，流过电阻R 的电流由b 流经电阻R 到a
B ．开关S 由1掷向2时，流过电阻R 的电流由a 流经电阻R 到b
C ．图乙I t -图像与坐标轴围成的面积代表的物理意义是放电电量，其值接近4
2.710C -⨯ D ．图乙I t -图像与坐标轴围成的面积代表的物理意义是放电电量，其值接近46.010C -⨯
11．如图所示，有一竖直向上的圆柱形匀强磁场区域，有两个比荷相等的带电粒子12k k 、分别从P 点沿着半径垂直磁场射入，其中粒子1k 偏转90︒右边从A 点射出，粒子2k 偏转60︒左边从B 点射出．不计粒子重力，下列判断正确的是（ ）
A ．粒子1k 带正电，粒子2k 带负电
B ．粒子1k 带负电，粒子2k 带正电
C ．带电粒子12k k 、的速度12:v v
D ．带电粒子12k k 、在磁场中运动的时间12:3:2t t = 12．如图，直线上有o a b c 、、、四点，其中2
oa
ab bc ==
，在c 点处固定点电荷Q ．若一带负电的粒子仅在电场力作用下先经o 点运动到a 点，又从a 点返回运动到o 点，则（ ）
A ．点电荷Q 带负电
B ．oa 间与ab 间的电势差满足2oa ab U U =
C ．粒子两次经过o 点时的速率相同
D ．粒子经过a o 、点时加速度满足4a o a a =
三、实验与探究题（本题共2小题，共18分．请按要求作答）
13．（9分）某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A ．电流表1A （内阻g 100R =Ω，满偏电流3mA I =） B ．电流表2A （内阻约为0.4Ω，量程为0.6A ） C ．定值电阻0900R =Ω D ．滑动变阻器(5,2A)R Ω E ．干电池组(6V,0.05)Ω F ．一个开关和导线若干 G ．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为_________mm ；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为_____
cm ．
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“10⨯Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用_______挡（填“1⨯Ω”或“100⨯Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为______
Ω
．
（3）请根据提供的器材，在图4的方框里设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值． （4）若实验测得电流表1A 示数为1I ，电流表2A 示数为2I ，则金属棒电阻的表达式为X R ______．（用
120g ,,,I I R R 表示）
14．（9分）如图所示，回答下列题
（1）如图甲，是多用电表简化电路图，作为电压表使用时，选择开关应接_______；作为欧姆表使用时，选择开关应接_______（填1、2或3）使用时，电流一定从________端流入多用电表（填A 或B ）． （2）利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙．调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R 和多用电表示数I ，作出1
R I
=的图线如图丙．由图丙可求得电动势E =______V ，内阻r =______Ω．（结果均保留2位有效数字）
（3）忽略偶然误差，本实验测得的E 测、r 测与真实值比较：E 测______E 真，r 测______ r 真．（选填：<、=或>）
四、论述与计算题（本题共3小题，共36分．请按要求作答）
15．（8分）如图所示为电场直线加速器的示意图，由炽热的金属丝、n 个长度不同的金属圆筒（两底面开有小孔）和一个靶组成．把炽热的金属丝与所有的圆筒交叉连接到电压恒为U 、电势高低作周期性变化的电源上，确保每次电子从金属丝到第一个圆筒的左侧和每两个圆筒的缝隙时都被电场加速，缝隙宽度很小，电子经过缝隙时间不计，经过每个圆筒的时间为t ．
（1）试说明电子在每个圆筒里运动情况，同时每个圆筒的长度必须遵循什么条件？ （2）最后打在靶上的电子动能为多大？
16．（12分）如图，长为L 、板间距离为d 的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为B ，
板不带电．现有质量为m ，电量为q +的粒子（不计重力），从靠近下极板左侧处以速度v 垂直射入磁场．
（1）粒子在磁场中运动的最长时间为多少？ （2）欲使粒子都打在上极板，速度v 应在什么范围？
17．（14分）如图所示，竖直平面上有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度12500N /C E =，方向竖直向上；磁感应强度3
10T B =，方向垂直纸面向外；有一质量2
110kg m -=⨯、电荷量5
410C q -=⨯的带正电小球自O 点沿与水平线成45︒以04m /s v =的速度射入复合场中，之后小球恰好从P 点进入电场强度22500N /C E =，方向水平向左的第二个匀强电场中．不计空气阻力，g 取2
10m /s ．求：
（1）O 点到P 点的距离1s ；
（2）小球经过P 点的正下方Q 点时与P 点的距离2s
2021届罗湖区高二物理第一学期期末测试答案
13．(1)6.125(在6.124-6.126均可) (1分) 10.230 (1分) (2)1⨯Ω(1分) 10．0Ω (1分)
(3)如图:
(3分)
(4)
1021
()g I R R I I +- (2分)
14．(1)3,2,A (每空各1分)
(2)2.8 (在2.6-3.0均可) 1.1(在1.0-1.3均可)(每空各2分) (3)= >(每空各1分)
15．答案(1)(6分)
每个圆筒的长Li = t 必须遵循1,2,),(3i n =⋯ (2)(2分)打到靶上离子的动能21
2
K E mvo nqU =
+ 解析:(1)在每个筒里做匀速直线运动 (1分) 正离子可认为在缝隙间做连续的加速运动,根据动能定理有
22
011122
iqU mv mv =- (2分)
得:
Vi = (1分) 第i 个圆筒的长度应为i i L v t =
(1,2,3,)Li i n == (2分)
(2)打到靶上离子的动能:
2
012
K E mv neU =+ (2分)
16．解:(1)从左侧射出的粒子时间一样长且最长等于半个周期 (1分)
由2R
T v
π=
(1分) 得2m
T Bq
π=
(1分) 2T m t Bq
π=
= (1分) (2)如果粒子速度太小,会从板间左侧射出,粒子速度太大,又会从板间右侧射出,所以要寻找两个临界情况,如图所示．
一是刚好不会从左侧射出,即刚好与上极板相切,设圆心1O ,半径为1R 由几何条件可得:1=2
d
R (1分) 根据牛顿运动定律知
2
111
v qV B m R = (2分)
解得: 12qBd
V m
=
(1分) 二是刚好不会从右侧射出,即刚好打在上极板最右侧,设圆心2O ,半径为2R ,
由几何条件可得:22
2
2
222
2()2d L R d L R R d
+-+=⇒= (1分)
根据牛顿运动定律知
22
22
v qv B m R = (1分)
解得: ()
2222v qB d L md += (1分)
v 的取值范围:22()22qBd qB d L v m md
+≤≤ (1分) 17．(1)带电小球在正交的匀强电场和匀强磁场中受到的重力 0.1N G mg == (1分) 电场力110.1N F qE == (1分) 即1G F =,故小球在正交的电磁场中由A 到C 做匀速圆周运动． (1分)
根据牛顿第二定律得:200v qv B m R
= (2分) 解得:20531104141010
mv R m m qB --⨯⨯===⨯⨯ (1分)
由几何关系得:1s = (1分)
(2)带电小球在C 点的速度大小仍为04m/s v =,方向与水平方向成45︒,合力的大小为F =,方向与初速度垂直,故小球在第二个电场中作平抛运动．(1分)
建立如图所示的x y ､坐标系．
沿y 方向上,
小球的加速度2/m 10m /s a F == (1分)
位移212
y at = (1分) 沿x 方向上,小球的位移0x v t = (1分) 由几何关系有:y x = (1分) 即:201
2at v t =,解得:0.42s t = (1分) Q 点到P 点的距离22240.42m 3.2m s x =⨯= (1分)。