四川省广元市高中2018级高二上期期末考试试题及参考答案

高二物理试卷 第 1 页 共 4 页广元市2019—2020年度上学期期末高中二年级教学质量监测物 理 试 题试卷分为第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，考试时间90分钟，满分100分．考生作答时，须将答案答在答题卡上指定位置处．第I 卷（选择题 共48分）注意事项：共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分．有选错的得0分． 1．对于如图所示的可变电容器，在旋转动片使之与定片逐渐重合的过程中，电容器的电容将A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．保持不变D ．先增大后减小2．一个内阻可以忽略的电源给装满水银的圆管（圆管与水银之间绝缘）供电，通过水银的电流为0.1A ．若把全部水银倒入另一个内径大一倍的绝缘圆管内（恰好能装满圆管），则通过水银的电流将是A ．0.4AB ．0.8AC ．1.6AD ．3.2A3．如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁场方向垂直，当它以速度v 沿与棒和磁场都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E ，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁场方向相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时，棒两端的感应电动势大小为E ′．则EE '等于 A ．21 B ．22 C ．1 D ．24．若在一半径为r ，单位长度带电荷量为q （q ＞0）的均匀带电圆环上有一个很小的缺口∆L （ΔL 远小于r ），如图所示，则圆心O 处的场强大小为A ．2r L kq ∆B ．2L kqr ∆C ．r L kq ∆D ．r L kq 2∆ 5．在如图所示电路中，L 为电阻很小的线圈，G 1和G 2为零点在表盘中央的相同的电流表．开始时开关S 闭合，电流表G 1指针偏向右方，现将开关S 断开，则A ．G 1和G 2指针都立即回到零点B ．G 1指针立即回到零点，G 2指针缓慢地回到零点C ．G 1指针缓慢回到零点，G 2指针先立即偏向右方，然后缓慢地回到零点D ．G 1指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，G 2指针缓慢地回到零点 6．如图所示，在xOy 平面内，匀强电场的方向沿x 轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy 平面向里．一电子（不计重力）在xOy 平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿A ．x 轴正向B ．x 轴负向C ．y 轴正向D ．y 轴负向7．如图所示，从S 处发出的热电子经加速电压U 加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转．设两极板间电场强度为E ，磁感应强度为B ．欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是v高二物理试卷 第 2 页（共 4 页）A ．适当减小电场强度EB ．适当减小磁感应强度BC ．适当增大加速电场两极板之间的距离D ．适当减小加速电压U8．如图甲所示，M 为一电动机，当滑动变阻器R 的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.2A 以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是A ．电源的电动势为3.4VB ．变阻器滑片向右滑动时，V 2读数逐渐减小C ．电路中电动机的最大输出功率为0.9WD ．变阻器的最大阻值为30Ω9．一根长为0.2m 、电流为2A 的通电导线，放在B＝0.5T 的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是A ．0.1NB ．0.2NC ．0.3ND ．0.4N10．如图所示，C 1＝6μF ，C 2＝3μF ，R 1＝3Ω，R 2＝6Ω，电源电动势E ＝18V ，内阻不计，下列说法正确的是 A ．开关S 闭合后，a 、b 两点间的电流是2A B ．开关S 断开时，a 、b 两点电势相等 C ．开关S 断开时，C 1带的电荷量比开关S 闭合后C 1带的电荷量大 D ．不论开关S 断开还是闭合，C 1带的电荷量总比C 2带的电荷量大11．如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B 的正方向，螺线管与U 型导线框cdef 相连，导线框cdef 内有一半径很小的金属圆环L ，圆环与导线框cdef 在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是A ．在t 1时刻，金属圆环L 内的磁通量最大B ．在t 2时刻，金属圆环L 内的磁通量最大C ．在t 1～t 2时间内， 金属圆环L 内有逆时针方向的感应电流D ．在t 1～t 2时间内，金属圆环L 有收缩的趋势12．如图所示，空间有竖直方向的匀强电场，一带正电的小球质量为m ，在竖直平面内沿与水平方向成30°角的虚线ON 以速度v 0斜向上做匀速运动．当小球经过O 点时突然将电场方向旋转一定的角度，电场强度大小不变，小球仍沿虚线方向做直线运动．选O 点电势为零，重力加速度为g ，则A ．原电场方向竖直向下B ．改变后的电场方向垂直于ONC ．电场方向改变后，小球的加速度大小为gD ．电场方向改变后，小球的最大电势能为2041mv 第II 卷（非选择题 共52分）13．（6分）如图所示是某同学连接的实验实物图，闭合开关S 后，发现L 1、L 2灯都不亮，他采用多用电高二物理试卷 第 3 页（共 4 页）表的直流电压挡进行故障检查：(1)选择开关应置于下列量程的__________挡（用字母序号表示）．A ．2.5VB ．10VC ．50VD ．250V(2)在测试a 、b 间直流电压时，红表笔应接触__________（选填“a ”或“b ”）． (3)该同学测试结果为：a 、b 间电压表有示数，c 、b 间电压表有示数，c 、d 间电压表无示数，d 、f 间电压表有示数．根据测试结果，可以判定故障是__________（假设只有下列中的某一项有故障）． A ．灯L 1断路 B ．灯L 2短路 C ．c 、d 段断路D ．d 、f 段断路14．（10分）某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A ．待测干电池（电动势约1.5V ，内阻小于1.0Ω）B ．电流表A 1（量程0～3mA ，内阻R g 1＝10Ω）C ．电流表A 2（量程0～0.6A ，内阻R g 2约为0.1Ω）D ．滑动变阻器R 1（阻值0～20Ω，额定电流10A ）E ．滑动变阻器R 2（阻值0～200Ω，额定电流1A ）F ．电阻箱R 0（阻值范围0～999Ω）G ．开关和导线若干 (1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲、乙、丙、丁所示的四个参考实验电路，并计划用图像法处理实验数据，为了使测量结果尽可能准确，其中最合理的是图__________滑动变阻器应选__________（填器材前的字母代号）． (2)该同学选出合理的实验电路后，把与R 0表当作量程为0～3V 的电压表使用，于是将电阻箱R 值调至__________Ω． (3)图为该同学利用(1)绘出的I 1－I 2图线(I 1为电流表A 1的示数，I 2为电流表A 2的示数)，被测干电池的电动势E ＝__________V ，内阻r ＝__________Ω．（以上两空结果保留2位小数）15．（6分）如图所示是一匀强电场，已知场强E ＝2×102 N/C ，现让一个电荷量为q ＝－4×10－8C 的电荷沿电场方向从M 点移到N 点，MN 间的距离L ＝30cm ，试求： (1)电荷从M 点移到N 点电势能的变化量；(2)M 、N 两点间的电势差．16．（8分）如图所示，一带电荷量为＋q 、质量为m 的小物块处于一固定的倾角为37º的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止．重力加速度取g ，sin 37º＝0.6，cos 37º＝0.8．求：(1)电场强度E 的大小；M N E 12b e f高二物理试卷 第 4 页（共 4 页）(2)若将电场强度减小为原来的1/2，物块的加速度是多大；(3)电场强度变化后物块下滑距离为L 时的动能．17．（10分）如图所示，在xOy 平面（纸面）内，第一象限存在着磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m ，电荷量为q 的电子（不计重力），从O 点以速度v 0射入，v 0与x 轴成θ＝60º角，最后落在x 轴上的P 点．求：(1)线段OP 的长度L ； (2)电子由O 点射入到落在P 点所需的时间t ． 18．（12分）如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53º角，两导轨间距L=0.5m ，上端接一阻值R=2Ω的电阻，导轨电阻不计．在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.8T ．导体棒a 的质量m 1=0.1kg ，其接入电路的电阻R 1=2Ω；导体棒b 的质量m 2=0.2kg ，接入电路的电阻R 2=2Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．现从图中的M 、N 处同时将a 、b 由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b 正好进入磁场．a 、b 电流间的相互作用不计，sin53º＝0.8，cos53º＝0.6，重力加速度取g=10m/s 2．求：(1)导体棒a 刚进入磁场时，流过电阻R 的电流I ；(2)导体棒a 穿过磁场区域的速度v 1的大小；(3)匀强磁场的宽度d ．高二物理答案 第 1 页（共 2 页）广元市2019—2020年度上学期期末高中二年级教学质量监测物理试题参考答案22值等于电源的内阻，故r ＝2Ω．当电流I=0.1A 时，U=3.4V ，则电源的电动势E=U+Ir=3.4V +0.1×2V =3.6V ，A 错；也可以这样计算：当I ＝0.1A 时，E =3.4+0.1r ，当I ＝0.3A 时，E =3.0+0.3r ，解得E =3.6V ，r ＝2Ω，A 错；变阻器的滑片向右滑动时，R 接入电路的阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即V 2读数增大，B 错；由图可知，电动机的电阻r M ＝0.4/0.1＝4Ω，当I=0.3A 时，U =3V ，电动机的输入功率最大，为P=UI=0.9W ，则最大的输出功率一定小于0.9W ，C 错；当I=0.1A 时，电路中电流最小，变阻器接入电路的电阻最大，为R ＝30)(421.06.3=Ω--=--M r r I E Ω，D 正确． 13．（6分）(1)B (2)a (3)D14．（10分）(1)乙；D (2)990 (3)1.46～1.49；0.85或0.86【解析】(1)将内阻已知的电流表A 1与电阻箱R 0串联改装为电压表，由此排除甲、丁两图所示的电路；对于图乙所示的电路，根据闭合电路欧姆定律可得E ＝(I 1＋I 2)r ＋I 1(R g 1＋R 0)，对于图丙所示的电路，可得E ＝I 2(R g 2＋r )＋I 1(R g 1＋R 0)，由于R g 2的准确值未知，用图像法处理数据时，会使测量结果误差更大，故应选图乙所示的电路．15．（6分）(1)电势能增加了2.4×10－6J (2)60V (1)从M 点移到N 点，电荷克服电场力做功，电势能增加．增加的电势能 6104.2-⨯==-=∆qEL W E MN J （3分）(2)从M 点到N 点，电场力对电荷做负功为W MN ＝－2.4×10－6J ，则M 、N 两点间的电势差 60==q W U MN MN V （3分） 16．（8分）(1)q mg 43 (2) 0.3g (3) 0.3mgL (1)小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力．由物体的平衡得 N sin37º＝qE （1分）N cos37º＝mg （1分）解得 q mg E 43= （1分）(2)若电场强度减小为原来的 1/2，即q mg E 83=' 由牛顿第二定律 mg sin37º–qE ′cos37º＝ma （2分）解得 a ＝0.3g （1分）(3)电场强度变化后物块下滑距离L 时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理则有 mgL sin37º–qE 'L cos37º＝E k –0 （1分）解得E k ＝0.3mgL （1分）17．（10分）(1)Bqmv 03 (2)Bq m 32π (1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R ，运动轨迹如图所示．过O 点和P 点做速度方向的垂线，两线交点C 即为电子做匀速圆周运动的圆心．则OP 的长度 L ＝2R ·sin θ （2分）其中R 满足R v m Bqv 200= （2分） 联立解得 Bq mv L 03= （1分）高二物理答案 第 2 页（共 2 页） (2)由图可知：从O 到P ，对应的圆心角为120º．即3T t =（T 为运动周期） （2分） 其中T 满足20)2(T mR Bqv π= （2分） 联立解得 Bq m t 32π= （1分）18．（12分）(1)1A (2)15m/s (3) 28.125 m(1)导体棒a 在磁场中匀速运动时．选导体棒a 为研究对象，此时a 相当于电源，b 与R 并联，设流过a 的电流为I a ．根据力的平衡有 m 1g sin α–BI a L=0 （1分）其中 I a =2I （1分）联立解得 I=1A （1分）(2)导体棒a 在磁场中匀速运动时，棒a 的感应电动势 E 1=BLv 1 （1分）导体棒a 的电流 I a =总R E 1 （1分） 其中 Ω=++=3221R R R R R R 总 联立解得 v 1=15m/s （1分）(3)设导体棒a 在磁场中运动的时间为∆t则磁场的宽度 d=v 1∆t （1分）根据题意，a 、b 棒在进入磁场前均做加速度为a ＝g sin α的匀加速直线运动． 棒a 在进入磁场前的运动时间 s 815sin 11==αg v t （1分）同前理，当导体棒b 在磁场中匀速运动时，有m 2g sin α=BI b L b 的感应电动势 E 2=BLv 2导体棒b 的电流I b =总R E '2 其中Ω=++='3112RR R R R R 总 联立解得 v 2=30m/s （1分）棒b 在进入磁场前的运动时间 s 830sin 22==αg v t （1分） 由于当a 刚出磁场时b 正好进入磁场因此s 81512=-=∆t t t （1分） 联立解得 28.125m m 8225==d （1分）。