湖南省衡阳市第八中学2020_2021学年高二物理上学期期末考试试题202102040235

湖南省衡阳市第八中学2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题 请注意：时量75分钟 满分100分
第I 卷（选择题）
一、选择题（共11小题，在每小题给出的四个选项中，1—8题只有一个．．．．
正确选项，每小题4分，9—11题有多个选项符合题目要求，每小题5分，全部选对得5分，选对但不全的得2分，选错得0分。

本题共计47分）
1．关于静电场的下列说法中正确的是（ ）
A ．电场中电势较高处的电场强度也一定较大
B ．电场中的电场线不一定与等势面垂直相交
C ．同一电场中等差等势面较密处的电场强度也一定较大
D ．在电场中将一电子由静止释放后一定沿电场线运动
2．有一电场的电场线如图所示。

电场中a 、b 两点的电场强度的大小和电势分别用a E 、b E 和a ϕ、b ϕ表示，则（ ）
A ．a b E E >，a b ϕϕ>
B ．a b E E >，a b ϕϕ<
C ．a b E E <，a b ϕϕ>
D ．a b
E E <，a b ϕϕ<
3．如图所示，闭合开关S ，电路稳定时平行板电容器中带电质点P 处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，下列判断正确的是（ ）
A ．当滑动变阻器R 2的滑片向下端移动时，电压表示数增大
B ．当滑动变阻器R 2的滑片向下端移动时，电流表示数减小
C ．当滑动变阻器R 2的滑片向下端移动时，质点P 将向下运动
D ．断开开关S 后，质点P 仍然静止
4．如图所示的电路中，a 、b 、c 为三盏完全相同的灯泡，L 是自感线圈，线圈的阻值为R L 。

由于自感线圈L 的存在，电路在接通或断开时，会发生自感现象。

则下列说法正确的是（ ）
A ．合上开关后，a 、b 、c 三盏灯同时亮起来
B ．合上开关后，a 、b 两盏灯先亮起来，c 灯后亮起来
C ．断开开关后，a 、b 、c 三盏灯同时熄灭
D ．断开开关后，a 、b 两盏灯先熄灭，c 灯后熄灭
5．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，图中电表均为理想电表，R 为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），L 1和L 2是两个完全相同的灯泡。

原线圈接入如图所示的正弦交流
电压u ，下列说法正确的是（ ）
A ．若L 1的灯丝烧断后，电压表的示数会变小
B ．电压表的示数为2
C ．交流电压的频率为100Hz
D ．当照射R 的光强增大时，电流表的示数变大
6．如图甲所示为一边长为L ＝1 m 、匝数n ＝10的正方形线圈，其总电阻为r ＝1 Ω。

在线圈的中间位置以下区域分布着匀强磁场。

磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。

在0~6s 的时间内，下列说法正确的是（ ）
A ．线圈中形成的感应电流的方向是顺时针
B ．线圈中形成的感应电流的大小为1A
C ．线圈中形成的感应电流的大小为0.5A
D ．线圈的面积有增大的趋势
7．如图所示，边长为L 的等边三角形导体框是由3根电阻均为3r 的导体棒构成，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直导体框所在平面，导体框两顶点与电动势为E ，内阻为r 的电源用电阻可忽略的导线相连，则整个三角形导体框受到的安培力大小为（ ）
A ．0
B ．BEL r
C ．2BEL r
D ．3BEL r
8. 如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L ，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d ，磁感应强度为B ．质量为m 的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R ，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g ．金属杆（ ）
A. 在磁场Ⅰ内运动时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间等于在两磁场之间的运动时间
C. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h 可能小于22
44
2m gR B L D. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd
9．某导体中的电流随其两端的电压的变化图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A ．加5V 的电压时，导体的电阻约是5Ω
B ．加5V 的电压时，导体的电阻约是10Ω
C ．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小
D ．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断增大
10．如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图中曲线a 、b 所示，则下列说法正确的是（ ）
A ．曲线a 、b 对应t =0时刻线圈平面均与中性面重合
B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为3∶2
C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25Hz
D ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10V
11．如图所示，OACD 为矩形，OA 边长为L ，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场。

一质量为m 、带电荷量为q 的粒子从O 点以速度v 0垂直射入磁场，速度方向与OA 的夹角为α=60°，粒子刚好从A 点射出磁场．不计粒子的重力，则（ ）
A ．粒子带负电
B ．匀强磁场的磁感应强度为0mv qL
C ．为保证粒子能够刚好从A 点射出磁场，O
D 3L D ．减小粒子的入射速度，粒子在磁场区域内的运动时间变长
第II 卷（非选择题）
二、实验填空题（本题共18分，每空2分，答案必须写在答题卡上指定区域）
12．某同学准备在实验室利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。

为了尽量减小实验误差。

(1)该同学应该选择的实验电路是_______（选填“甲”或“乙”）；
(2)在实验过程中该同学利用所选电路测得多组电压和电流值，并得到了如图所示的U -I 图线，由图可得出该电源电动势E =_______V ，内阻r =______Ω。

（结果均保留两位有效数字）
13．用一段长约为100c m的金属丝做测定金属的电阻率的实验。

(1)为选择合适电路，先用多用电表粗测金属丝电阻R x。

将选择开关K旋转到欧姆档×10位置，正确操作后，将两表笔与待测电阻R x相接，发现指针偏转角度过大，为得到比较准确的测量结果，应将选择开关K旋转到电阻档______（填×1或×100）位置。

更换欧姆档重新调零并测量，指针如图甲所示，其读数为______Ω；
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图乙所示，读数为______mm；
(3)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时，提供下列供选择的器材：
A．直流电源（电动势约为3.0V，内阻很小）
B．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.15Ω）
D．电流表（量程0~3A，内阻约0.025Ω）
E.滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，最大允许电流1A）
F.滑动变阻器（阻值范围0~200Ω，最大允许电流2A）
G.开关、导线
为了有较高的测量精度，并能测得多组数据，在供选择的器材中，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______；（填字母代号）
(4)用如上图所示电路进行测量金属丝的电阻，测量结果比真实值______（填偏大或偏小）。

三、计算题（本题3个小题，共35分，解答需要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）
14．（10分）如图所示，O是B点正上方一点，|AO|=2|OB|，α粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的水平直线AO方向射入电场，由B点飞出匀强电场。

已知α粒子质量为m，电荷量为2e．求：（1）粒子从B点射出匀强电场时的速度；
（2）OB两点间的电势差。

15．（12分）如图所示，电阻不计、间距为L=1.5m的光滑平行金属导轨，水平放置于磁感应强度为B=1.0T、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R=2.5ῼ。

质量为m=1.0kg、电阻为r =0.5ῼ的金属棒PQ置于导轨上，始终垂直导轨且接触良好。

当PQ受到垂直于棒的水平外力F=1.5N 的作用，由静止开始运动，经过位移x=16m 到达MN处，在到达MN前已做匀速运动，（图中MN未画出）求：
(1)金属棒运动到MN处时的速度大小；
(2)金属棒从静止运动到MN处的过程中，流过金属棒的电量；
(3)金属棒从静止运动到MN处的过程中，回路总共产生的热量。

16．（13分）扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆。

其简化模型如图Ⅰ、Ⅱ两处的条形均强磁场区边界竖直，相距为L,磁场方向相反且垂直纸面。

一质量为m 、电量为-q 、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN 板处由静止释放，极板间电压为U ,粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区，射入时速度与水平和方向夹角30θ=︒.
（1）当Ⅰ区宽度L 1=L 、磁感应强度大小B 1=B 0时，粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角也为30︒，求B 0 及粒子在Ⅰ区运动的时间t 0 ；
（2）若L 2=L 1=L 、B 1=B 0，为使粒子能返回Ⅰ区，求B 2应满足的条件；
（3）若1212,B B L L ≠≠，且已保证了粒子能从Ⅱ区右边界射出。

为使粒子从Ⅱ区右边界射出的方向
与从Ⅰ区左边界射入的方向总相同，求B 1、B 2、L 1、、L 2、之间应满足的关系式。

2。