杭州市2020年高二上学期物理期末考试试卷 C卷

杭州市2020年高二上学期物理期末考试试卷 C卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共14题；共33分)
1. （2分）一个带电粒子在匀强磁场B中所受的洛仑兹力F的方向如图所示，则该粒子所带电性和运动方向可能是（）
A . 粒子带负电，向下运动
B . 粒子带正电，向左运动
C . 粒子带负电，向上运动
D . 粒子带正电，向右运动
2. （2分） (2017高二上·广州期中) 某个磁场的磁感线如图所示，如果把一个小磁针放入磁场中，小磁针将（）
A . 向右移动
B . 向左移动
C . 顺时针转动
D . 逆时针转动
3. （2分）如图所示，在粗糙的水平面上放一三角形木块a ，若物体b在a的斜面上加速下滑，则（）
A . 若a保持静止，则没有相对于水平面运动的趋势
B . 若a保持静止，则有相对于水平面向右运动的趋势
C . 若a保持静止，则有相对于水平面向左运动的趋势
D . 因未给出所需数据，无法对a是否运动或有无运动趋势做出判断
4. （2分） (2017高二上·柳州期末) 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）
A . 粒子带正电
B . 粒子在A点加速度大
C . 粒子在B点动能大
D . A，B两点相比，B点电势能较大
5. （2分） (2015高二下·广州期中) 如图1所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B（可视为质点）以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图2所示，已知当地的重力加速度g=10m/s2 ．则下列说法正确的是（）
A . 木板获得的动能为2 J
B . 系统损失的机械能为2 J
C . 木板A的最短长度为1.5 m
D . A,B间的动摩擦因数为0.2
6. （2分） (2017高二上·芗城期末) 如图所示的图线中，I是电源的路端电压随电流变化的图线，Ⅱ是某电阻的伏安特性曲线，当用该电源向该电阻供电时，电阻上消耗的电功率和电源的效率分别为（）
A . 4W 33%
B . 2W 67%
C . 2W 33%
D . 4W 67%
7. （2分）平行金属板A、B分别带等量的异种电荷，A板带正电，B板带负电，a、b两个带电粒子，以相同的速率先后垂直于电场线从同一点进入两金属板间的匀强电场中，并分别打在B板上的c、d两点，如图所示，若不计重力，则（）
A . a粒子的带电荷量一定大于b粒子的带电荷量
B . a粒子的质量一定小于b粒子的质量
C . a粒子的比荷一定大于b粒子的比荷
D . a粒子的比荷一定小于b粒子的比荷
8. （2分） (2017高二上·长沙期末) 磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）
A . a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
B . a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
C . 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D . 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
9. （2分） (2017高一下·西安期中) 如图所示，在质量为M=2.0kg的电动机飞轮上，固定着一个质量为m=0.5kg 的重物，重物到轴的距离为R=0.25m，重力加速度g=10m/s2 ．当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时，电动机恰好不从地面上跳起，则电动机对地面的最大压力为（）
A . 30N
B . 40N
C . 50N
D . 60N
10. （3分）质量为3m速度为v的A球跟质量为m的静止B球发生正碰在两球碰撞后的瞬间，以下说法正确的是（）
A . A球速度可能反向
B . A球速度可能为0.6v
C . B球速度可能为t
D . B球速度可能为1.4v
11. （3分）两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，以下正确的是（）
A . R1＞R2
B . R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅲ
C . R1＝R2
D . R1和R2并联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅰ
12. （3分）某同学做三种导电元件的导电性质实验，他根据所测数据，分别绘制了三种元件的I-U图象，如图所示，下列判断哪些是正确的是（）
A . 只有②图象是正确的
B . ①、③图象是曲线，肯定误差太大
C . ①、③为非线性元件，②为线性元件
D . ①、②、③三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差
13. （3分） (2017高二上·福州期末) 如图是回旋加速器的工作原理图．D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电压，A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速．两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，粒子在半圆盒中做匀速圆周运动．不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，
则下列说法正确的是（）
A . 粒子在D形盒中的运动周期与两盒间交变电压的周期相同
B . 回旋加速器是靠电场加速的，因此其最大能量与电压有关
C . 回旋加速器是靠磁场加速的，因为其最大能量与电压无关
D . 粒子在回旋加速器中运动的总时间与电压有关
14. （3分） (2018高一下·定远期末) 如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长.在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r <<R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是（）
A . N个小球在运动过程中始终不会散开
B . 第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R
C . 第1个小球到达最低点的速度＞v＞
D . 第1个小球到达最低点的速度v＜
二、实验题 (共2题；共15分)
15. （7分） (2017高二上·永州期末) 热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）．正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中．某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx（常温下阻值约为10.0Ω）
的电流随其两端电压变化的特点，如图所示．
A．电流表A1（量程100mA，内阻约1Ω）B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）D．电压表V2（量程15.0V，内阻约10kΩ）
E．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）F．滑动变阻器R′（最大阻值为500Ω）
G．电源E（电动势15V，内阻忽略）H．电键、导线若干
①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为电流表________；电压表________；滑动变阻器________．（只需填写器材前面的字母即可）
②请在所提供的器材中选择必需的器材，在图1虚线框内画出该小组设计的电路图________．
③该小组测出热敏电阻R1的U﹣I图线如图2曲线I所示．请分析说明该热敏电阻是________热敏电阻（填PTC 或NTC）．
④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U﹣I图线如图2曲线II所示．然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成电路如图3所示．测得通过R1和R2的电流分别为0.30A和0.60A，则该电池组的电动势为________V，内阻为________Ω．（结果均保留三位有效数字）
16. （8分） (2017高二上·鄂尔多斯期中) LED绿色照明技术已经走进我们的生活．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．
实验室提供的器材有：
A．电流表A1（量程为50mA，内阻r1约为3Ω）
B．电流表A2（量程为2mA，内阻r2=15Ω）
C．电压表V（量程0～12V，内阻R=1kΩ）
D．滑动变阻器R1 （0～20Ω）
E．定值电阻R2=1 985Ω
F．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）
G．开关S
（1）
部分电路原理图如图所示，请选择合适的器材，电表1为________，电表2为________．（填写器材前的字母编号）
（2）
将电路图补充完整（画出连接导线、电表的符号）．
（3）
闭合开关S，调节滑动变阻器R1，当电表2的示数达到________时，记下电表1的示数，即可确定LED灯正常工作时的电阻．
三、计算题 (共4题；共55分)
17. （15分） (2017高二上·合肥期末) 如图所示，在x轴下方的区域内存在+y方向的匀强电场，电场强度为E．在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xoy平面向外，磁感应强度为B．﹣y轴上的A点与O点的距离为d，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子的重力．
（1）
求粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（2）
要使粒子进人磁场之后不再经过x轴，求电场强度的取值范围；
（3）
改变电场强度，使得粒子经过x轴时与x轴成θ=300的夹角，求此时粒子在磁场中的运动时间t及经过x轴的位置坐标值x0．
18. （15分） (2017高二上·辽宁期中) 如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外．一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0 ，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y=﹣2h处的P3点．不计重力．求：
（1）电场强度的大小
（2）粒子到达P2时的速度
（3）磁感应强度的大小．
19. （10分） (2019高二上·承德月考) 如图所示，一半径为R的圆形磁场区域内有垂直于平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，P、Q是磁场边界上的两个点，P、Q两点与圆心O的连线夹角为120°，在圆形区域的最低点P处有一个离子源，该离子源能够在圆形区域平面内向各个方向发射大量的质量为m、带电量为－q的带电粒子，这些带电粒子的速度大小都相同，忽略带电粒子在运动中相互作用的影响，不计重力，则：
（1）若沿PO方向射入磁场的带电粒子恰好从磁场边界上的Q点射出磁场，带电粒子的速度大小应该是多少？
（2）若只有磁场边界上的P、Q两点之间的区域有带电粒子射出，这些带电粒子速度大小又是多少？
20. （15分） (2017高二上·武汉期中) 如图所示，用长为L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A 和B置于光滑绝缘的水平面上，A球的带电量为+2q，B球的带电量为﹣3q，构成一个带电系统（它们均可视为质点，也不考虑两者间相互作用的库仑力）．现让小球A处在有界匀强电场区域MPNQ内．已知虚线MP位于细杆的中垂线上，虚线NQ与MP平行且间距足够长．匀强电场的电场强度大小为E，方向水平向右．释放带电系统，让它从静止开始运动，忽略带电系统运动过程中所产生的磁场影响．求：
（1）带电系统运动的最大速度为多少？
（2）带电系统运动过程中，B球电势能增加的最大值多少？
（3）带电系统回到初始位置所用时间为多少？
参考答案一、选择题 (共14题；共33分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
二、实验题 (共2题；共15分)
15-1、
16-1、
16-2、
16-3、
三、计算题 (共4题；共55分) 17-1、
17-2、
17-3、
18-1、答案：略
18-2、答案：略
18-3、答案：略
19-1、
19-2、
20-1、
20-2、
20-3、。