陕西省西安市长安区第一中学2020-2021学年高二（上）期末物理试题（理）

这是一份陕西省西安市长安区第一中学2020-2021学年高二（上）期末物理试题（理），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。

一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共0分.在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～15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. 下列说法正确的是
A. 某物体带电荷量有可能为3.3×10-19C
B. 由可知，当两电荷间的距离r趋近于零时，静电力将趋向无穷大
C. 若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D. 电场中某点的电场强度，由电场本身的性质决定，与试探电荷在该点所受的静电力及电荷量均无关
【答案】D
2. 如图所示，圆形线框在匀强磁场中所做的各种运动，能够产生感应电流的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 电势反映了电场能的性质，因此电场中某点的电势与电荷在该点的电势能成正比
B. 电场强度反映了电场力的性质，因此电场中某点的场强与电荷在该点的电场力成正比
C. 电势相等的地方，电场强度一定相等
D. 电势为零的地方，电场强度不一定为零
【答案】D
4. 2020年9月1日消息，广东清远磁浮列车圆满完成整车静态调试运行试验如图1，图2是磁浮的原理图，图2中甲是圆柱形磁铁，乙是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环乙水平放在磁铁甲上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁甲的上方空中，若甲的N极朝上，在乙放入磁场向下运动的过程中（ ）
A. 俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流消失
B. 俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在
C. 俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流消失
D. 俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在
【答案】B
5. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子的速率为v，带电荷量为q，下列带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向正确的是（ ）
A. 图(1)为F洛=qvB，方向与v垂直斜向上
B. 图(2)为F洛=qvB，方向与v垂直斜向下
C. 图(3)为F洛=qvB，方向垂直纸面向外
D. 图(4)为F洛=qvB，方向垂直纸面向里
【答案】A
6. 甲、乙两图中正方形相同，在正方形四个顶点各固定一个点电荷，点电荷所带电荷量+Q、-Q、+2Q已在两图中标出，甲图中正方形中心处场强大小为E1，乙图中正方形中心处场强大小为E2，则为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
7. 如图所示，纸面内竖直向上的长直绝缘导线通有向上的电流，导线左右有a、b两点，它们相对于导线对称，整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外（未画出）。若通电导线在a点产生的磁感应强度大小为B，则（ ）
A. a点磁感应强度大小为B
B. b点磁感应强度大小为B
C. a、b两点磁感应强度大小、方向都不同
D. a点磁感应强度方向垂直纸面向里
【答案】B
8. 将A、B两单匝闭合圆形导线环如图所示放置，导线环B恰好与正方形的匀强磁场区域边界内切，磁场方向垂直于两导线环的平面，A、B导线环的半径之比rA:rB=2:1。若磁感应强度均匀增大，则A、B导线环中感应电动势之比为（ ）
A. 1:1B. 4:1C. 4：πD. 2:π
【答案】C
9. 如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接定值电阻R。金属杆ab在导轨上以速度v0水平向左匀速运动，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。该磁场区域也以速度v0匀速地向右运动，当金属杆刚进入磁场时，杆中产生的感应电动势的大小为（ ）
A. 0B. Bdv0C. 2Bdv0D. 4Bdv0
【答案】C
10. 如图所示，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ，导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I，空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现缓慢增大θ(0<θ<90°)，若电流I不变，且ab始终静止在斜面上(不考老磁场变化产生的影响)，下列说法正确的是
A. B应缓慢减小
B. B应缓慢增大
C. B应先增大后减小
D. B应先减小后增大
【答案】B
11. 如图所示，矩形abcd位于匀强电场中且所在平面与匀强电场平行，，e点是ab边中点。已知a点电势为4V，b点电势为-8V，c点电势为-2V。则（ ）
A. d点电势为10V
B. 一个电子放在e点具有的电势能大小为-3.2×10-19J
C. 电场强度的大小为12V/m，方向垂直ec连线斜向右上方
D. 若将一电子从e点以某一速度沿ec连线射出有可能经过b点
【答案】AC
12. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为平行板电容器。开关S闭合后，两极板间的带电液滴处于静止状态，当滑动变阻器滑片P向a端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. R3的功率变小
B. 电压表、电流表示数都变小
C. 增大平行板间距，则液滴可能保持不动
D. 电容器C所带电荷量减少，液滴向下加速运动
【答案】BC
13. 如图所示为一闭合单匝线圈abcd，在0～t0时间内磁场垂直纸面向里，穿过线圈的磁通量大小由均匀减小到0，在t0～2t0时间内磁场垂直纸面向外，穿过线圈的磁通量大小由0均匀增大到。则（ ）
A. 0～2t0时间内线圈中感应电流方向始终为a→d→c→b→a
B. 0～2t0时间内，线圈中感应电流方向先为a→d→c→b→a，再变为a→b→c→d→a
C. 0～2t0时间内，线圈中感应电动势大小为
D. 0～2t0时间内线圈中感应电动势大小0
【答案】AC
14. 真空中一平面直角坐标系xOy内，存在着平行x轴方向电场，x轴上各点的电势φ随位置x变化的关系图象如图所示，x=0处电势为12V，一个负电荷从x=2cm处由静止释放，不计电荷重力，则下列说法正确的是（ ）
A. x=4cm处的电势为零，电场强度大小也为零
B. x=-2cm的电场强度小于x=2cm处的电场强度
C. 负电荷在x=2cm处释放后沿x轴负方向运动过程中，电势能先变大后变小
D. 负电荷在x=2cm处释放后沿x轴负方向运动到的最远位置处的坐标为x=-3cm
【答案】BD
15. 质谱仪的结构原理图如图所示，水平极板S1、S2间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产生质子和氚核（它们的电荷量之比为1：1，质量之比为1：3），它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场，在磁场中运动半周后打到底片P上. 不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用，下列判断正确的是（ ）
A. 质子和氚核在极板间运动的时间之比为
B. 质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1：1
C. 质子和氚核在磁场中运动的速率之比为
D. 质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为
【答案】ACD
二、实验题（本题共2小题，共16分）
16. （1）如图甲所示某多用电表内部简化电路图，作为欧姆表使用时，选择开关S应接________（填“1”“2” “3”“4”或“5”）
（2）某同学想通过该多用电表的欧姆挡测量某定值电阻的阻值，主要步骤如下：
①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
②把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在________（填“电阻”或“电流”）零刻度处；
③把红、黑表笔与待测电阻两端相接，发现这时指针偏转角度很大；
④换用________（填“×10”或“×1k”）欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，如图乙所示，记下电阻阻值为________Ω；
⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕。
【答案】 (1). 3 (2). 电阻 (3). ×10 (4). 220
17. 某同学设计了如图甲所示的电路，其中定值电阻的阻值为30Ω，R为电阻箱，通过这一电路测量电源的电动势和内阻，实验步骤为：保持开关、闭合，多次调节电阻箱R的阻值，得到多组R和I值，作出如图乙所示的的图像，得到图像的斜率为k，纵轴截距为b。已知的阻值约为50Ω，还有下列器材供选用：
A.电流表（量程0~0.6A，内阻未知）
B.电流表（量程0~300mA，内阻未知）
C.电流表（量程0~15mA，内阻为）
D.电阻箱（最大电阻99.99Ω）
E.电阻箱（最大电阻999.9Ω）
F.电源（电动势约为3V，内阻未知）
G.单刀单挪开关2个
H导线若干
(1)为使测量有尽可能高的精度且便于调节，电流表应选用___________，电阻箱应选用___________。（选填相应器材前字母）
(2)电源电动势___________，电源内阻___________。（用题目所给表示大小的字母符号表示）
(3)测量电阻的阻值的步骤为：闭合，断开，调节电阻箱，使电流表指针有较大的偏转，记下其示数I和电阻箱的阻值；然后闭合开关、，再次调节电阻箱，使电流表示数仍为I，记下电阻箱的阻值。则待测电阻___________（用、表示）。
【答案】 (1). C (2). E (3). k (4). (5).
三、计算题（本题共3小题，共34分作答时应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能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
18. 将电阻率为，横截面积为S的导线弯成边长为a的单匝正方形线框，线框平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，磁场方向如图甲所示，磁感应强度随时间变化如图乙（图中坐标均为已知量）所示，求感应电流的大小和方向。
【答案】，逆时针
19. 如图所示，一根用同种材料制成、粗细均匀的金属棒，a、b、c、d为棒上四点，且ab=bc=cd=L。现通过两根轻质导线（轻质导线电阻不计）按图甲、乙所示的两种方式对称悬挂在天花板上，并在两导线间加一恒定电压U，处于静止状态。已知金属棒质量为3m、电阻为3R，处在垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与天花板间距离为L。求甲、乙两种悬挂方式中单根导线上的拉力大小的比值。（sin37°=0.6，cs37°=0.8）
【答案】5：3
20. 如图所示，两平行带电金属板M、N长度及间距均为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场，两板及左右侧边缘连线均与磁场边界恰好相切。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子沿两板间中心线O1O2，从左侧O1点以初速度v0射入，沿直线通过圆形磁场区域，从右侧O2点射出，不计粒子重力。求：
（1）M、N板的带电性质及两板间电压U；
（2）若两极板不带电，保持磁场不变，粒子仍沿中心线O1O2从左侧O1点射入，欲使粒子能从两板间射出，则射入的初速度应满足的条件。
【答案】（1）2BRv0；（2）0＜v＜或v＞。
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