湖南省张家界市2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题

这是一份湖南省张家界市2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题，共10页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


考生注意：本试卷由选择题、实验题、计算题三部分组成，共8页，考试时量90分钟，满分100分。考生必须在答题卡上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题（本题包括14小题，共46分. 其中1—10题为单选,每小题3分，11—14题为多选，全对得4分，部分对得2分，错选得0分）
1．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述不符合史实的是（ ）
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．库仑最早用扭称实验精确测出了电子电荷量的精确值
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（ ）
A．根据磁感应强度定义B=，磁感应强度与F成正比，与IL成反比
B．磁感应强度B是标量，没有方向
C．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相反
D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的
3．太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给灯源供电，安全节能无污染，已被广泛采用。如图所示，是某地使用的太阳能路灯和它的电池板铭牌，则该电池板的内阻约为（ ）
A．7.58 Ω B．6.03 Ω
C．6.23 Ω D．7.35 Ω
4．如图所示把柔软的铝箔条折成天桥状并用胶纸粘牢两端固定在桌面上，使蹄形磁铁横跨过“天桥”，当电池与铝箔接通时（ ）
A. 铝箔条中部向下方运动
B. 铝箔条中部向上方运动
C. 蹄形磁铁对桌面的压力不变
D. 蹄形磁铁对桌面的压力减小
5．中央电视台某节目多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，不利于国家扶贫政策的展开，为减少远距离输电的损耗， 某发电站采用高压向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R．则下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流 B．输电线上的电流
C．输电线上损失的功率
D．输电电压提高一倍，损失的功率也减小为原来的一半
6．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E－t关系如图所示．如果只将刷卡速度改为eq \f(v0,2)，线圈中的E－t关系图可能是( )
图乙
图甲
7．如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，若在t1到t2时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1均匀增加到B2。下列说法正确的是（ ）
A．c点的电势高于d点的电势
B．受电线圈中感应电流方向由 d 到 c
C．c、d 之间的电压为
D．若想增加 c、d 之间的电势差，可以仅均匀增加送电线圈中的电流
8．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等差等势面，实线为
一带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N
为轨迹上的两个点，由此可知（ ）
A．粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大
B．粒子在M、N两点间的运动过程中，电场力一定做正功
C．粒子在N点的电势能一定比在M点的电势能大
D．三个等势面中，a的电势最高
9．如图甲是录音机的录音电路原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁是电容式话筒的电路原理图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中录音机录音时，线圈中恒定的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
B．乙图电路开关断开瞬间，灯泡会立即熄灭
C．丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化
D．丁图电路中，声波的振动会在电路中产生恒定的电流
10．如图所示，匝数为10匝、面积为0.3m2的矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以100rad/s的角速度匀速转动，线框电阻不计，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只相同灯泡L1和L2（不考虑电阻随温度的变化）。已知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，开关断开时L1正常发光，且理想电流表示数为0.02A，则下列说法中正确的是（ ）
A．若从图示位置开始计时，线框的感应电动势e =120sin(100t)V
B．从图示位置转过90°的过程中磁通量变化率逐渐增大
C．S断开时，灯泡L1的额定功率为2.4W
D．若开关S闭合，同时将线圈的转速提高一倍，则电流表示数将变为4倍
11．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．下列说法正确的是（ ）
A．甲图中与点电荷等距的a、b两点电势相同
B．乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点场强和电势都相同
C．丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b电势和场强都相同
D．丁图中匀强电场中的a、b两点电势和场强都相同
12．甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、磁电式电流表的结构示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中增大电压U可增大粒子的最大动能
B．图乙中可以判断出B极板为发电机的正极
C．图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是
D．图丁中线圈在极靴产生的匀强磁场中转动
13．在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，不考虑灯泡电阻的变化，电压表和电流表均为理想电表，则下列说法正确的是（ ）
A．电路再次稳定时，电源效率减小
B．灯变暗，电流表的示数增大，电容器极板的带电量减少
C．灯变亮，电压表的示数减小，电源输出功率减小
D．变小
14．如图所示，绝缘水平面上O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体．劲度系数为k的绝缘轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与小物体接触（未固定），弹簧水平且无形变。O点左侧有竖直向下的匀强电场，电场强度为。用水平力F缓慢向右推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0，物体与水平面间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g。则（ ）
A．撤去F后，物体回到O点时速度最大
B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为
C．撤去F后系统产生的内能为4µmgx0
D．物体离开弹簧时速率为
二、实验题（每空2分，共20分）
15．（1）图甲、乙和丙所示均为教材中的演示实验实物图。在电路连接正确的情况下，回答下列问题则在下列说法不正确的是（ ）
A．在甲图中线圈将条形磁铁N极插入线圈和将B线圈时从N极抽出，灵敏电流计指针偏转方向相反
B．在图乙中将导体棒不沿着与磁感线垂直的方向的方向移动时，电流计的指针一定不偏转
C．在图丙中保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片快速移动比缓慢移动时，电流计的指针偏转幅度大些
D．在图丙中开关断开瞬间，在A线圈中也有感应电动势产生

（2）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图丁所示。为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于______________。
A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aegc
16．某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还有电压表（量程12V、内阻约为1000Ω），电流表（量程100μA、内阻约为5Ω），滑动变阻器（10Ω、1A），电池组（电动势为12V，内阻不计）。
（1）在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，则该金属丝直径的测量值d=___________mm。
（2）使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×10”挡，发现指针偏转角度太大了，下列说法不正确的是( )
A．为使测量更精确一些，应换“×1”挡
B．换挡后需欧姆调零
C．为使测量时表笔与金属丝接触的更好，应用手捏紧表笔的金属杆和金属丝接触的地方
D．若串在欧姆表内的电流表满偏电流为100mA，正确换挡且进行了欧姆调零后（表盘如上图），欧姆表内部等效电源的电动势约为1.5V
（3）采用伏安法测电阻时，为了使测量尽量准确，且要尽量测出多组U、I数据，则应选的电路图是
A B C D
17．为测定干电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下所示：
A．干电池2节，每节干电池的电动势为1.5 V左右，内阻较小
B．电流表A(量程为0～0.6 A，内阻约0.5 Ω)
C．滑动变阻器R1(0～10 Ω，10 A)D．滑动变阻器R2(0～100 Ω，1 A)
E．电流表G(0～3.0 mA，Rg＝10 Ω)F．定值电阻R1＝990 Ω
G．定值电阻R2＝90 ΩH．开关S和导线若干
（1）由于两节干电池的内阻较小，现将定值电阻R0＝3.0 Ω与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。在进行实验时，滑动变阻器应选用________，定值电阻应选用________。(填写实验器材前的编号)
（2）在虚线方框中补充完整本实验电路的原理图。
（3）根据实验测得数据作出I2－I1的图线如图，其中I2为通过电流表G的电流，I1为通过电流表A的电流．根据该图线可知每节干电池的电动势的测量值为________V，内阻的测量值为________Ω。（结果保留两位有效数字）
三、计算题：（本题共4小题，18题8分，19题8分，20题9分，21题9分，共34分）
18．以蓄电池为驱动能源的环保汽车总质量m＝3×103 kg，当它在水平路面上以某速率匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V．在此行驶状态下，驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，汽车所受阻力是车重的0.045倍，g取10 m/s2，求：
（1）驱动电机的输入功率P电；
（2）驱动电机的内阻r;
（3）汽车运行的速率。
19．某种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒（忽略墨汁微粒的重力），此微粒经过带电室的加速电场后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。设墨汁微粒质量为m，电荷量为q（q> 0），加速电场的电压为U0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L1，板间距为d，偏转电场右端到纸的水平距离为L2。
（1）墨汁微粒进入偏转电场的初速度；
（2）墨汁微粒打在纸上时偏离入射方向的距离y；
（3）为了使打在纸上的字迹缩小，有哪些可行措施。（说出一种即可）
20．如图所示，xOy平面内半径为R的圆O'与y轴相切于原点O。在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）从O点沿x轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经T0时间从P点射出。
（1）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从圆形区域的边界射出。求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小；
（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的2倍，求粒子在磁场中运动的时间。
21．如图所示为某研究小组设计的电磁炮供弹和发射装置。装置由倾角θ=37°倾斜导轨和水平导轨在AB处平滑连接而成。倾斜导轨处有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，ABCD区域无磁场，CD右侧为发射区域，另加磁场．倾斜导轨顶端的单刀双掷开关可连接阻值R=1.0Ω的电阻和电容C的电容器。质量m=0.2kg、电阻r=1.0Ω的金属杆ab代替电磁炮弹，倾斜导轨光滑，ABCD区域的导轨粗糙，动摩擦因数为μ=0.5，先研究其供弹过程：开关打到S1处，金属杆从倾斜导轨某个位置及以上任意位置由静止释放，金属杆最终都恰好精确停在CD处；已知导轨间距为L=1.0m，电磁炮发射位置CD与AB相距x=0.4m ，sin37°=0.6，cs37°=0.8，不计空气阻力。
（1）求金属杆到达AB处时速度v的大小；
（2）为精确供弹，求磁感应强度B的大小；
（3）若将开关拨向S2,再将弹体由静止释放，试分析在倾斜轨道上下滑的过程中导体棒运动的运动情况，定性画出v-t图象，并写出必要的分析和推理过程（此问要求用题中字母符号表示）。
张家界市2020年普通高中二年级第一学期期末联考
物理参考答案

(1)B (2)A
(1) 0.383mm-0.387mm (2)C (3)D
(1) C F (2) (3)1.5 1.0
18.解： (1)驱动电机的输入功率
P电＝IU＝1.5×104 分
（2）Pr＝0.1P电 分
Pr=I2r 分
解得r=0.6 Ω 分
（3）在匀速行驶时，P机＝0.9P电
P机＝Ff v 分
Ff＝0.045mg 分
解得:v=10m/s. 分
解：（1）
解得：分
分
分
分

分
解得：分
字迹缩小，即y变小，故适当减小偏转电压U或适当增大加速电压U0都可以。其他合理的都给分
分
20．解：(1)同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运动有
分
撤去磁场，只存在电场时，粒子做类平抛运动，有
分
分
由以上式子可知x=y=R，粒子从图中的M点离开电场，解得
分
又，则粒子离开电场时:
分
分
(2)同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运动有：
分
只存在磁场时，粒子做匀速圆周运动，设半径为r。
分
由以上式子可求得r=R，可知粒子在磁场中运动四分之一圆周，所以，粒子在磁场中运动的时间为
分
22.解：（1）金属杆从AB到CD的过程，根据动能定理得：
可得：
v=2m/s。分
（2）为精确供弹，金属杆只要在倾斜导轨上最终达到匀速运动，则有：
又
F安=
解得：
B= T 分
对电容器有
电流
根据牛顿第二定律
安培力
解得：
分
a与时间无关，所以弹体匀加速运动，运动图像
分
1
2
3
4
5[来源:学|科|网Z|X|X|K]
6
7
8
9
10
C
D
D
B
B
D
C
C
B(C)
D
11
12
13
14
AB
BC
AB
BD