2021湖北省部分重点中学高二上学期期中考试物理试题含答案

湖北省部分重点中学高二年级联合考试

物理试题

命题学校：沙市中学     审题学校：郧阳高中  恩施高中

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。答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。

2．回答第第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案桔涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，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。

第Ⅰ卷（共12小题，计40分）

一、选择题（总分44分。其中1-8题为单选题，每题3分；9-12题为多选题，每题4分，全对4分，漏选2分，错选0分）

1．如图所示，无限长直导线中通以电流I，矩形线圈与电流共面，下列情况在线圈中没有感应电流的是（    ）

   A．电流I增大   B．线圈向下平动  C．线圈向右平动   D．电流I减小

2．如图所示，把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场，则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止，线圈感应电流的情况是(      )

A．先沿abcda的方向，然后无电流，以后又沿abcda方向

B．先沿abcda的方向，然后无电流，以后又沿adcba方向

C．先无电流，当线圈全部进入磁场后才有电流

D．先沿adcba的方向，然后无电流，以后又沿abcda方向

3．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是（　）

A．用指纹的照片蒙在传感器上，也可以实现手机解锁功能

B．手指轻按和重按均可以解锁，说明形成的电容大小是相同的

C．潮湿的手指头不能形成指纹识，是因为嵴和峪没有电容差别了。

D．在峪处形成的电容器放电较慢

4．两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是(   )

A．导体棒AB内有电流通过，方向是A→B

B．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C

C．磁场对导体棒AB的作用力向左

D．磁场对导体棒CD的作用力向左

5．关于下列四幅图的说法正确的是（　　）

A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压

B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极

C．图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够自右向左沿直线匀速通过速度选择器的条件是，即

D．图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越小

6．如图所示，两个等量同种点电荷分别位于正方形abcd的顶点a、c上．若其中一个点电荷在b或d点产生的电场强度大小为E，则b、d两点电场强度Eb、和Ed之间的关系为（   ）

A．Eb=Ed=E，Eb与Ed方向相同 B．Eb=Ed=E，Eb与Ed方向相反

C．Eb=Ed=E，Eb与Ed方向相同 D．Eb=Ed=E，Eb与Ed方向相反

7．如图所示，实线代表电场中的三条电场线，虚线为一带负电的粒子（不计重力）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，A、B是这条轨迹上的两点，由此可知（   ）

A．带电粒子在A点时的加速度小于在B点时的加速度

B．A点的电势比B点的电势低

C．带电粒子在A点时的速度大于在B点时的速度

D．带电粒子在A点时的电势能大于在B点时的电势能

8．如图所示为我国某新型电磁船的实物图和俯视图，、为固定在船底的平行金属板，海水可以在它们之间贯穿而过。船上装有产生强磁场的装置，可在两平行金属板间海水中的虚线框内产生强磁场。如右图，直流电源接在M、N间，导电的海水在磁场作用下即可推动该船运动。闭合电键K后，要使船向前进，虚线框中的磁场方向应该是（　　）

A．竖直向上       B．竖直向下      C．水平向左       D．水平向右

9．如图所示的电路中，当滑动变阻器R接入电路的阻值增大时，

   下列说法中正确的是（　　）

A．A、B两点间的电压U增大  B．电源的内电压U内减小

C．R1的功率增大        D．通过R2的电流I减小

10．如图所示，一直流电动机与阻值R=3Ω的电阻串联在电路上，电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U=12V，已知电动机线圈电阻Rm=1Ω，则下列说法中正确的是（     ）

A．通过电动机的电流为12A  B．通过电动机的电流为4A

C．电源的输出功率为36W   D．电动机的输出功率为20W

11．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右上方附近固定有一根长直导线，导线中接通了方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，与原来没有放置通电导线时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f的变化情况是（   ） 

A．N减小了      B．N增大了

C．f不为0，且方向向左 D．f不为0，且方向向右

12．如图所示，在水平方向的匀强电场中，绝缘细线的一端固定在圆心O点，另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小。其中ac沿竖直方向，bd沿水平方向，ef与水平方向成45°，则在a、b、c、d、e、f这六个点中下列判断正确的是（　　）

A．小球在a处动能最小 B．小球在f处绳的拉力最大

C．小球在e处机械能最小 D．小球在b处机械能最大

第II卷（共6小题，计60分）

二、实验题（总分14分）

13．（6分）现测量电池电动势和内阻，按图甲的电路按好实验设备。

（1）如图乙是根据实验数据作出的U—I图像，由图可知，电源的电动势E＝______V，内阻r＝________Ω。(结果保留两位有效数字)

（2）现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图丙所示，若将此小灯泡和该干电池直接串联组成闭合电路，小灯泡的实际功率是________W(结果保留两位小数)。

14．（8分）现测定长金属丝的电阻率．

    （1）用螺旋测微器测量其直径如图甲，由图可知其直径为___________mm；

    （2）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图乙，由图可知其长度为_______mm；

   （3）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻．这段金属丝的电阻，约为，画出实验电路图，并标明器材代号．

电源       （电动势，内阻约为）

电流表    （量程，内阻）

电流表    （量程，内阻约为）

滑动变阻器 （最大阻值，额定电流）   

开关及导线若干

  （4）测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式________________．（用题中字母表示）

三、计算题（总分46分，其中15题10分，16题10分，17题12分，18题14分）

15．（10分）如图所示，一倾角α＝37°的光滑斜面处于竖直向上的匀强磁场当中，在斜面上放置着一根长为L＝0.5m、质量m＝0.8kg，并通有电流I＝6A的金属棒，金属棒保持静止．（g取10） 求：

 （1）导体棒受到斜面的支持力大小

 （2）匀强磁场的磁感应强度大小

16．（10分）如图所示，斜面上表面光滑绝缘，倾角为θ=37º，斜面上方有一垂直纸面向里的匀强磁场.磁感应强度为B=1T，现有一个质量为m=0.1kg、带电荷量q=+0.2C的小球在斜面上被无初速度释放，假设斜面足够长。求小球从释放开始，下滑多远后离开斜面？g取10m/s2设,sin37º=0.6，cos37º=0.8

17．（12分）如图所示是一个示波管工作原理图，电子经电压V加速后以速度沿两极板的中线进入电压V,间距为,板长的平行金属板组成的偏转电场，离开电场后打在距离偏转电场的屏幕上的点，（e=1.6×10-19C ，m=0.9×10-30kg）求：

（1）电子进入偏转电场时的速度  

（2）射出偏转电场时速度的偏角

（3）打在屏幕上的侧移位移

18．（14分）如图甲所示，在xOy平面内存在如图乙、图丙所示的随时间周期性变化的垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，在t=0时刻由原点O发射一个初速度大小为v0，方向沿y轴正方向的带负电的粒子（不计重力），已知v0，t0、B0，且E0=，粒子的比荷。

(1)求时刻粒子的位置坐标；

(2)粒子运动过程中偏离x轴的最大距离；

(3)第2020次经过x轴经过的时间和在x轴上的位置（O点出发不计入经过x轴的次数）。

湖北省部分重点中学高二年级联合考试

物理答案

13.（1）1.5 （1分）， 1.0（1分）

（2）0.57W (0.55—0.59W均正确)  （图线正确2分，答案2分）

14.（1）2.150 （1分）

（2）60.20  （1分）

（3）填写正确2分，分压式电路正确2分

（4）（2分）

15．（1）（2）

由左手定则知金属棒受水平向右的安培力，对金属棒进行受力分析（2分），运用合成法，如图：

由平衡条件得（3分）

F安=BIL=mgtanα；（2分）

则（3分）

16．（10分）

小球沿斜面下滑，在离开斜面前，受到的洛伦兹力F垂直斜面向上，其受力分析图

沿斜面方向：mgsinθ=ma；  （2分）

垂直斜面方向：F+FN-mgcosθ=0.   （1分）

其中洛伦兹力为F=Bqv. （2分）

设下滑距离x后小球离开斜面，此时斜面对小球的支持力FN=0，   由运动学公式有v2=2ax，（2分）

联立以上各式解得=≈1.3m（3分）

17．(1) v0=8×107m/s (2) (3) 1.25cm

 (1) 电子在加速电场中加速，由动能定理得：        （2分）

代入数据解得：v0=8×107m/s．（2分）

(2) 电子在偏转电场中做类平抛运动，

在水平方向：l=v0t1，（1分）

在竖直方向上由牛顿第二定律得：（1分）

电场方向的速度：vy=at1（1分）

设射出偏转电场时速度的偏角为θ，则

代入数据解得：（1分）

(3) 飞出电场时偏转量为：（1分）    代入数据解得：y1=0.25cm，

电子从偏转场穿出时，沿y方向的速度为vy，穿出后到达屏S所经历的时间为t2，在此时间内电子在y方向移动的距离为y2，则运动时间：

竖直位移：y2=vyt2（1分）

故电子到达屏上时，它离O点的距离：y=y1+y2

代入数据解得：y=1.25cm．（2分）

18． (1)（，）；(2)+(3)8t0

 (1)粒子在磁场中做圆周运动的周期 （1分）  则

粒子在磁场中运动了T，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得     解得 （1分）

时刻粒子的位置坐标是：（）；（2分）

(2)粒子的运动轨迹如图所示，

根据图示，由几何知识得 （1分）

解得 （1分）

粒子速度v1=v0+t0      解得v1=2v0（1分）

粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径    则（1分）

粒子偏离x轴的最大距离（1分）

(3)由图可知粒子在磁场中的运动，第一次经过x轴的时间为t0，第二次经过x轴的时间为5t0，

第一次经过x轴的位置在（2r,0），第二次经过x轴的位置在（-2r,0）

当第N（奇数）次经过x轴的时间  （n=1，3，5 …）

当第N（偶数）次经过x轴的时间       （n=2，4，6 …）

当第N（奇数）次经过x轴的位置  （n=1，3，5 …）

当第N（偶数）次经过x轴的位置       （n=2，4，6 …）

第2020次经过x轴的时间为

第2020次经过x轴的位置     （5分）