2019-2020学年辽宁省实验中学高二上学期期中考试物理试卷

辽宁省实验中学 2019-2020 学年度上学期期中测试
高二物理（科目）试卷
★祝考试顺利★
注意事项：
1、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

2、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

3、主观题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

5、保持卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

6、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

一、选择题（共 10 道小题，每题 4 分，共计 40 分，1-5 为单选，6-10 为多选，选对得4
分，漏选得 2 分，错选 0 分）
1、两根材料相同的均匀导线 A 和B，其长度分别为 L 和2L，串联在电
路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则 A 和B 导线的横截面积
之比为()
A．2∶3B．1∶2C．1∶3D．3∶1
2、图甲为某一小灯泡的 U—I 图线,现将两个这样的小灯泡并联后
再与一个3Ω的定值电阻串联,接在内阻为 2Ω，电动势为 5V 的电
源两端,如图乙所示 , 则 ( )
A.此时电源内电路功率大于外电路功率
B.通过电流表的电流为 0.6A,此时每盏小灯泡的电功
率为 0.6W
C.内电路上的电压为 2V,此时内电路的电功率为
0.36W
D.通过R 的电流为0.3A,此时 R 的
电功率为0.9W
3、在地球赤道上进行实验时,用磁传感器测得赤道上 P 点地磁场的磁感应强度大小为 B 0。

将一条形磁铁固定在 P 点附近的水平面上,让N 极指向正北方向,如图所示,此时用磁传感器测得P 点的磁感应强度大小为 B 1；现将条形磁铁以 P 点为轴旋转 90°,使其 N 极指向正东方向,此时用磁传感器测得 P 点的磁感应强度大小应为(可认为地磁南、北极与地理北、南极重合)( ) A. B 1 B 0 B. B 1 B 2
4、如图所示,一段导线 abcd 弯成半径为
R 、圆心角为
90°的部分扇形形状,置于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直,线段 ab 和 cd 的长度均为R/2,流经导线的电流为 I,方向如图中箭头所示。

则 abcd 导线受到的安培力的方向和大小为( )
5、如图所示,两平行的祖糙金属导轨水平固定在匀强磁场中, 磁感应强度为 B,导轨宽度为 L,一端与电源连接。

一质量
为 m 的金属棒ab 垂直于平行导轨放置并接触良好,金属棒与导轨
间的动摩擦因数为在安培力的作用下,金属棒以
v0 的速度向右匀速运动,通过改变磁感应强度的方
向,可使流过金属棒的电流最小,此时磁感应强度的方向与竖直方向的夹角
为( ) A.30° B.37° C.45° D.60°
6、在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极 E、F、M、N，做成了一个霍尔元
件，在 E、F 间通入恒定电流 I，同时外加与薄片垂直的匀强磁场B，M、N间的电压
为U H。

已知半导体薄片中的载流子为负电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说
法正确的有( )
A．N 板电势高于 M 板电势B．磁感应强度越大，MN 间电
势差越大C．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，U H不变D．将磁场和电流
分别反向，则 N 板电势低于 M 板电势
7、如图所示电路中，电源内阻忽略不计。

闭合开关，电压表示数为U,电流表示数
为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中()
A.U 先变大后变小
B.I 先变小后变大
C.U与I的比值先变大后变小
D.U变化量与I变化量的比值等于R3
8、如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于
纸面向外。

已知在该区域内，一个带电小球在竖直面内做直线运动。

下列说法
正确的是( ) A.若小球带正电荷，则小球的电势能减小
B.若小球带负电荷，则小球的电势能减小
C.无论小球带何种电荷，小球的重力
势能都减小D.小球的动能恒定不变
9、回旋加速器主要结构如图，两个中空的半圆形金属盒接高频交流电源置
于与盒面垂直的匀强磁场中，两盒间的狭缝宽度很小。

粒子源 A 位于金
属盒的圆心处，产生的粒子初速度可以忽略。

用两台回旋加速器分别加
速质
子( 1H )和α粒子( 4He )，这两台加速器的金属盒半径、磁场的磁感应强
1 2
度、高频交流电源的电压均相等，不考虑相对论效应，则质子
和α粒子( )
A.所能达到的最大动量大小相等
B.所能达到的最大动能相等
C.受到的最大洛伦兹力大小相等
D.在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数相等10、如图所示，在
空间有一坐标系X OY，直线O P与x轴正方向的夹角为30°，第一象限内
有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线 OP 是它们
的边界，OP 上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B,—质量为 m、电荷量为
q 的质子（不计重力）以速度 v 从O 点沿与OP 成30°角的方向垂直
磁
场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在x轴上的Q点（图中未画出），则（）
A.质子在区域Ⅰ中运动的时间为
B. 质子在区域Ⅰ中运动的时间为
C.质子在区域Ⅱ中运动的时间为
D.质子在区域Ⅱ中运动的时间为
二、实验题（共 3 道小题，每空 2 分，共计26
分） 11、下图游标卡尺读数为mm，螺旋测微器读数为mm。

12、图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图，图中E是电池，R1、R2、R3、R4和
R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω,虚线
方框内为换挡开关,A 端和B 端分别与两表笔相连，该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位
为：直流电压1V 挡和5V 挡，直流电流1mA 挡和2.5mA 挡，欧姆×100Ω挡。

1.
（1）图(a)中的A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接。

（2）关于R6的使用,下列说法正确的是(填正确答案标号)。

A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻
“0”位置 C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流
最大位置
（3）根据题给条件可得R1+R2= Ω,R4Ω。

（4）某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示,若此时 B 端是与“1”相连的,则多用电
表读数为mA；若此时B端是与“3”相连的,则读数为Ω；若此时B
端是与“5”相连的,则读数为V。

(结果均保留3位有
效数字) 13、在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一
节新的干电池。

（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表变化不明
显，原因是，从而影响测量值的精确性。

（2）为了提高实验的精确度采用（b）所示电路，提供器材：
A．量程3V 和15V 的双量程电压表V B．量程0.6A 和3A 的双量程
电流表A C．定值电阻R0（R0=1.5Ω）D．滑动变阻器R1（0～10Ω）
E．滑动变阻器R2（0～200Ω）F．开关S
和一些导线．
①图（b）电路中，加接电阻R0 有
两方面的作用：一是方便实验操作
和数据测量；二是。

②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用（填R1 或R2）。

③实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，并在给出的
U-I 坐标系中画出U-I 图线如图（c）所示，则新干电池的内阻r= Ω（结果保
留两位有效数字）。

三、计算题(共 3 道小题，第14 题10 分，第15 题10 分，第16 题14 分，共计34 分) 14、
如图所示的电路中，电源的电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R1=3Ω，R2=6Ω；电容
器的电容C=3.6μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开；
（1）合上S2，待电路稳定后，求电容器C上电量变化了多少？
（2）合上S2，待电路稳定后再断开S1后流过R1的电量是多少？
15、如图，两平行金属导轨间的距离 L=0.2m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，
金属导轨的一端接有电动势 E=6V、内阻 r=1Ω的直流电源。

现把一个质量m 1
kg 的导
体
3
棒 ab 放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ=0.5。

为使导体棒能静止在导轨上，在导轨所在平面内，加一个竖直向上的匀强
磁场。

导轨电阻不计，导体棒接入电路的电阻R=2Ω。

已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，
取g=10m/s 2。

求：
（1）当磁感应强度 B 多大时，导体棒与导轨间的摩擦力为零；
（2）当磁感应强度 B=12.5T 时，导体棒与导轨间摩擦力的大小和方向；
（3）使导体棒能静止在导轨上所加磁场的磁感应强度B的最小值B1。

16、如图所示，在正方形区域 abcd 内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为 B 的匀强磁场。

在t=0 时刻，一位于 ad 边中点O 的粒子源在 abcd 平面内发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与 od 边的夹角分布在 0～180°范围内。

已知沿od 方向发射的粒子在 t=t0时刻刚好从磁场边界 cd 上的p 点离开磁场，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长 L，粒子重力不计，求：（1）粒子的比荷 q/m；
（2）假设粒子源发射的粒子在 0～180°范围内均匀分布，此时刻仍在磁场中的
粒子数与粒子源发射的总粒子数之比；
（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间（可使用反三角函数表达）。

辽宁省实验中学 2019-2020 学年度上学期期中测试
高二物理（科目）试卷答案
选择题答案
1、C
2、B
3、D
4、A
5、A
6、BD
7、BC
8、CD
9、BC10、BD
实验题 11、58.65 5.679 12、（1）黑（2）B（3）160 880 （4）1.46
1.10×10
3
2.91
13、(1) 新电池内阻比较小(2)①保护电流表和电源
②R1③0.29
计算题
14、（1）△Q＝1.8×10-6
C（2）Q1＝9.6×10
-6
C
15、
16、（1）初速度沿 od 方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图，其园心为 n，
由几何关系有 ,
粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，根据牛顿第二定律得
，，得
(2)依题意，同一时刻仍在磁场中的粒子到 o 点距离相等。

在 t0 时刻仍在磁场中的粒子应位于以 o 为园心，op 为半径的弧 pw 上。

由图知
此时刻仍在磁场中的粒子数与总粒子数之比为 5/6
（3）在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应该与磁场边界 b 点相交，设此粒子运动轨迹对应的圆心角为θ，则
在磁场中运动的最长时间
所以从粒子发射到全部离开所用时间为。