2020-2021浙江省温州十五校联合体高二物理上学期期中联考试题（含答案）

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2020学年第一学期“温州十五校联合体”期中联考

高二年级物理学科 试题

考生须知：

1．本卷共6页满分100分，考试时间90分钟；

2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。

3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；

4．考试结束后，只需上交答题纸。

一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求）

1．下列物理量对应的单位正确的是

 A．电场强度：N/C                        B．电动势：V/C

 C．磁感应强度：N/m                      D．磁通量：T·m

2．在干燥天气下，一个小孩从滑梯上往下滑，在下滑过程中，发现小孩的头发向四周“炸开”，如图所示。产生这一现象的原因可能是

 A．小孩与滑梯间摩擦起电，使头发带上了异种电荷 

 B．小孩与滑梯间摩擦起电，使头发带上了同种电荷 

 C．小孩与滑梯间感应起电，使头发带上了异种电荷 

 D．小孩与滑梯间感应起电，使头发带上了同种电荷

3．关于元电荷、点电荷和质点，下列说法错误的是

 A．如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素，就   可以把物体看做质点

 B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 

 C．元电荷实际上是指电子和质子本身 

 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看他尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计

4．如图所示，A、B两小球所带电荷量分别为q1、q2，用长为L的轻质绝缘丝线连接，静止在光滑的绝缘水平面上。两个小球的半径r≪L，k表示静电力常量，则丝线对A球的拉力大小为

 A．k B．2k 

 C．k              D．k

5．避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直粗黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面。MN是电场线中两个点，下列说法正确的是

A．M点的电势比N点的电势高 

B．M点的场强比N点的场强大 

C．在试探电荷从M点到N点的多条路径中，沿直线MN走电场力做功最少 

D．CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直

6．如图是某次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电至9.0kV电压，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，下列说法正确的是

A．放电之后，电容器的电容为零 

    B．该次通过人体的电流是67.5A 

  C．该电容器的击穿电压为9kV

 D．该次放电前，电容器存储的电量为135C

7．如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是

 A．Q变小，C不变，U不变，E变小 

 B．Q变小，C变小，U不变，E不变 

 C．Q不变，C变小，U变大，E不变 

 D．Q不变，C变小，U变大，E变小

8．生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是

 A．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关

 B．印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害 

 C．小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害

 D．在地毯中夹杂0.05～0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害 

9．为了演示“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”的现象，老师做了这样的演示实验：如图所示，铝制水平横梁两端各固定一个铝环，其中A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。当装置静止不动时，用一磁铁的N极去接近A环，发现A环绕支点沿顺时针（俯视）方向转动。若不考虑空气流动对实验结果的影响，关于该实验，下列说法中正确的是

A．若用磁铁的S极接近A环，A环也将绕支点沿顺时针（俯视）方向转动 

 B．制作A、B环的材料只要是金属就行，很薄的铁环也可以得到相同的实验效果 

 C．制作A、B环的材料用绝缘材料也可以得到相同的实验效果 

 D．磁铁接近A环的过程中，A环将有扩张的趋势

10．如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ，ab静止于宽为L水平导轨上。下列说法正确的是

 A．金属棒受到的安培力大小为F＝BILsinθ 

 B．金属棒受到的摩擦力大小为f＝BILcosθ 

 C．若只改变电流方向，金属棒对导轨的摩擦力将减小

 D．若只增大磁感应强度B后，金属棒对导轨的压力将减小

11．如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是

 A．开关S闭合瞬间，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮

 B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮

 C．开关S断开后，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭

 D．开关S断开后，b灯立即熄灭，a、c灯逐渐熄灭

12．磁流体发电机，又叫等离子体发电机，图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进入矩形发电通道。发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度B=6T。等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm，等离子体的电阻率=2Ω·m。则以下判断中正确的是

 A．发电机的电动势为120V

 B．因正离子带电量未知，故发电机的电动势不能确定

 C．当外接电阻为4Ω时，发电机输出功率最大

 D．当外接电阻为8Ω时，发电机的效率最高

13．如图甲所示的电路中定值电阻R＝60Ω，电源电动势E＝100V，r＝10Ω．如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是

 A．开关S断开时电源的效率为60% 

 B．开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W 

 C．开关S闭合后灯泡的亮度增强 

 D．开关S闭合后电源的总功率会变小

二、选择题Ⅱ（本题有3小题，每小题2分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，错选、多选得0分）

14．电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能厨具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是

A．电磁炉通电线圈加恒定电流，电流越大，电磁炉加热效果越好 

 B．电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 

 C．电磁炉通电线圈通入大小和方向变化电流，电流变化越快，电磁炉加热效果越好

 D．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差

15．一质量为m，电阻为R的长方形（长为a，宽为b）的金属线框，放在光滑的水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直水平面向下，磁场只存在虚线左侧，其俯视图如图所示。线框在水平恒力F的作用下，从图示位置由静止开始向右运动，直到完全出磁场区域，以下说法正确的是

 A．感应电流方向为顺时针 

 B．线框可能匀加速出磁场 

 C．若线框匀速出磁场，则产生的焦耳热为Fa 

  D．若线框匀速出磁场，则拉力F的功率可能为P

16．如图所示是选择密度相同、大小不同纳米粒子的一种装置．待选粒子带正电且电量与其表面积成正比．待选粒子从O1进入小孔时可认为速度为零，加速电场区域Ⅰ的板间电压为U，粒子通过小孔O2射入正交的匀强电场磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为B，左右两极板间距为d．区域Ⅱ出口小孔O3与O1、O2在同一竖直线上．若半径为r0，质量为m0、电量为q0的纳米粒子刚好能沿直线通过，不计纳米粒子重力，则

 A．区域Ⅱ的电场与磁场的强度比值为 

 B．区域Ⅱ左右两极板的电势差U1＝Bd 

 C．若纳米粒子的半径r＞r0，则刚进入区域Ⅱ的粒子仍将沿直线通过

 D．若纳米粒子的半径r＞r0，仍沿直线通过，则区域Ⅱ的电场与原电场强度之比为

三、非选择题（本题共6小题，共55分）

17．（4分）如图所示为研究“电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后：

（1）将小线圈迅速插入大线圈时，灵敏电流计指针将向　   　（填“左”或“右”）偏；

（2）将小线圈插入大线圈后，滑动变阻器触头迅速向右滑动时，灵敏电流计指针将向　  　（填“左”或“右”）偏。

18．（10分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中：

（1）某同学采用了如图甲所示的实物电路，准备合上开关开始测量。则该同学的电路存在错误或需改进的地方有　                　；　               　（请写出两处）

（2）在纠正电路错误后，该同学进行了实验，电流表示数如图乙，读数为　  　A；此读数比小灯泡实际电流　   　（填“偏大”、“偏小”或“相等”）；

（3）实验描绘所得的小灯泡伏安特性曲线如图丙所示，当电压大于U0之后，小灯泡的伏安特性曲线接近为倾斜的直线，说明此时小灯泡电阻随电压增大而　     　（填“增大”、“减小”或“不变”）。

19．（9分）如图所示，一个质量为m＝0.03kg，带电量为1.0×10﹣8C的带电小球，用绝缘细线悬挂在某水平方向的匀强电场中，图中实线为电场线。当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°角。

（1）小球的电性；

（2）该电场的场强大小为多少？

20．（12分）如图所示为一竖直放置的加速电场和一水平放置的偏转电场。一电子（不计重力）由静止开始经加速电场（U1＝1000V）加速后从偏转电场的正中央水平飞入。已知形成偏转电场的两平行板间的距离d＝1cm，板长l＝5cm，电子的电量为e，质量为m。

（1）电子离开加速电场时的速度v0多大？（用m、e、U1表示）。

（2）若电子恰好从下极板边缘飞出，则偏转电场两极板间的电压U2多大？

（3）若将第（2）问求得的电压减小一半，则电子飞出偏转电场时的速度与水平方向间的夹角θ多大？（可用三角函数表示）。

21．（10分）如图所示的装置由粗糙倾斜金属轨道和光滑水平金属导轨组成，导轨间距均为L；倾斜导轨的倾角为θ＝30°，且存在垂直导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B；水平导轨区域存在着方向竖直向上的磁感应强度大小也为B的匀强磁场。一根足够长的轻质绝缘细线绕过定滑轮，一端系在金属棒ab的中点上，另一端悬挂一质量为m的物块，当金属棒cd静止时，金属棒ab恰好不上滑。现用水平向右的恒定外力F（F大小未知）使金属棒cd由静止开始向右运动，经过时间t0，金属棒cd达到最大速度，此时金属棒ab恰好不下滑，撤去外力直到cd停止运动。已知金属棒ab、cd长均为L，均垂直于导轨且始终与导轨接触良好，二者质量均为m，接入电路的电阻均为R，金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

（1）求外力F的大小；

（2）求在金属棒cd的最大速度；

（3）设t＝0到t＝t0通过金属棒ab的电荷量为q，求从金属棒cd开始运动到停止过程中，金属棒ab上产生的焦耳热。

22．（10分）在图所示的xoy平面内存在一个垂直xoy平面向里的有界匀强磁场区域，范围是0≤x≤x1．坐标原点O向第一象限内各个方向均匀发射质量m、电量+q的粒子，粒子速度均为v0，在x＝x1＝a垂直于x轴的荧光屏上观察到一根亮线，亮线上端的坐标为y1a。

（1）求匀强磁场的磁感强度B

（2）求从O点射出能够到达荧光屏的粒子的最短运动时间

（3）设t0＝0时刻有N0个粒子从O点向各个方向均匀射出，当第一个粒子到达荧光屏时，磁场中还有多少个粒子在运动。

王2020学年第一学期“温州十五校联合体”期中联考

高二年级物理学科参考答案

一．选择题（共13小题）

二、选择题Ⅱ（本题有3小题，每小题2分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，错选、多选得0分）

14．BC     15．AC      16．AD

三、非选择题（本题共7小题，共55分）

17．（4分）（1）右     （2）右   

18．（10分）（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端   电流表应当外接

    （2）0.24    偏大       （3）增大

19．（9分）（1）小球处于静止状态，小球受到重力、绳子的拉力和电场力三力平衡，对小球受力分析如图：

带电小球的受力方向向右与电场强度的方向相同，故小球带正电（4分）

（2）细线的拉力和电场力的合力等于重力，则有：（2分）

可知 N/C（3分）

20．（12分）（1）电子经电场加速后由动能定理得：eU1mv02，解得：v0（2分）

（2）电子进入偏转电场后做匀变速曲线运动，在偏转电场中的加速度a

水平方向上：L＝v0t（2分）

竖直方向上：yat2（ ）2（2分）

解得：U280V（2分）

（3）由U2'＝40V，得a'，

则tanθ（2分）

0.1（2分）

21．（10分）（1）设ab所受的最大静摩擦力为f，由平衡条件得：

ab恰好不上滑时：mgsinθ+f＝mg     （1分）

ab恰好不下滑时：mgsinθ+BIL＝mg+f（1分）

cd速度最大时做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F＝BIL

解得：F＝mg     （1分）

（2）设金属棒cd的最大速度为v，

金属棒cd速度最大时感应电动势：E＝BLv

感应电流：I

金属棒cd所受安培力F安培＝BIL（1分）

金属棒速度最大时做匀速直线运动，由平衡条件得：

F安培＝F，即mg（1分）

解得：v（1分）

（3）从t＝0到t＝t0这段时间内通过金属棒ab的电荷量：

q