甘肃省兰州市学年高二物理上学期期末考试试题.docx

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甘肃省兰州市学年高二物理上学期期末考试试题

兰州２016--２021年第一学期期末试卷

高二物理

　（满分：

1２0分）

一、选择题（每小题4分，共60分。

在每小题给出的四个选项中,１-９题只有一个选项正确，１0-1５题有多个选项正确,全部选对得4分,选不全得2分,有错选或不答得０分）

1、英国物理学家狄拉克曾经预言,自然界中应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布,距离它ｒ处的磁感应强度大小为

（k为常数），其磁场分布与点电荷的电场分布相似。

现假设磁单极子S固定，带电小球在S极附近做匀速圆周运动.下列非磁性材料制成的带电小球可以做匀速圆周运动的是（ﻩﻩ）

2、一带正电的小球沿光滑绝缘桌面向右运动,桌子右侧存在垂直纸面向里的匀强电场,如右图所示,速度方向与电场方向垂直，小球飞离桌面后落在地板上，设其飞行时间为t１、水平射程为s1、着地速度大小为ｖ１；撤去电场，其它条件不变，设小球飞离时间为ｔ2、水平射程为s２、着地速度大小为v2,则（　）

A.s1=ｓ2ﻩB．t1>ｔ2

Ｃ．s１>s2ﻩD．v１与v2

大小关系不能确定

3、如右图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一棱形ABCD，对角线交点为O，在顶点B、Ｄ处各固定一个点电荷，若将一个带正电的小球从A点静止释放，小球将沿对角线AC作往返运动。

则（　）

A．

B、D处固定的是等量的正电荷

B．B、Ｄ处固定的是等量的异种电荷

Ｃ．在A、C的连线上O点电势最低　

D.运动小球在O处的机械能

最小

4、据报道,“神舟

”八号飞船将20２１年下半年发射。

它是一个无人目标飞行器，为中国的空间站作对接准备,也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。

“神舟”飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。

在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达2４%。

单片单晶硅太阳能电池可产生０.6Ｖ的电动势,可获得0．１Ａ的电流,则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（）

A．0.24J　B．0.25JC．０.26JﻩD.０.28J

命题人：

李兴

5、如图所示，在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场．一个质量为ｍ、电量为+q的带电粒子（重力不计）从ＡB边的中点O以一某速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为6０°.若粒子能从AB边穿出磁场,且粒子在磁场中运动的过程中,到AB边有最大距离则v的大小为（　）

Ａ.

　　　　B.　Ｃ.D.

6、如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨AB、CD,导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现从ｔ=0时刻起，给棒通以图示方向的电流,且电流强度与时间成正比，即I＝kｔ,其中k为恒量．若金属棒与导轨始终垂直，则下图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中,正确的是（　ﻩ）

7、两根材料相同的均匀导线A和Ｂ，其长度分别为L和2L,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如下图所示，

则A和B导线的横截面积之比为（ﻩ　　）

A.2∶３ﻩﻩB．１∶3　　C.１∶２D.3∶１

8、在右图所示的电路中，由于某个电阻发生故障，电流表不再有读数，电压表读数增大,如果两只电表都可看作理想电表,则一定是（ﻩ　）

A．Ｒ1断路ﻩﻩB．Ｒ1短路　C．R2短路ﻩD.R3短路

９、如图所示,质量ｍ=０.5kg、长L=１m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上,磁场方向垂直于框架向下（磁场范围足够大）,右侧回路电源电动势E=8V，内电阻

，额定功

率为8Ｗ、额定电压为4Ｖ的电动机正常工作，（　

，

）则（　）

A．回路总电流为

　　　　　B.电动机的额定电流为

C．磁感应强度的大小为

　　D．磁感应强度的大小为

10、（多选）在如图所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时（　）

A.电压表示数变小　Ｂ．电压表示数变大

C．电流表示数变小　　D.电流表示数变大

11、（多选）如图所示,是测定两个电源的电动势和内电阻实验中得到的电流和路端电压图线，则应有（　）

Ａ.当Ｉ1=I２时，电源总功率P1=P２

B.当I1=I2时,外电阻Ｒ1=Ｒ2

Ｃ．Ｕ1＝U2时,电源输出功率P出１<Ｐ出２

D.当U１=U２时,电源内部消耗的电功率P内１<Ｐ内２

12、（多选）如右图所示，有一个正方形的匀强磁场区域ａbcd，e是ａd的中点，ｆ是cd的中点，如果在ａ点沿对角线方向以速度ｖ射入一带负电的带电粒子,恰好从e点射出,则（ﻩ）

A．如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出

B.如果粒子的速度增大为原来的三倍,将从f点射出

Ｃ.如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍,也将从d点射出

D.只改变粒子的速度使其分别从ｅ、ｄ、f点射出时,从f点射出所用时间最短

13、（多选）如图所示,在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（　）

Ａ．B＝mｇ,方向垂直斜面向上B.B=ｍg

，方向垂直斜面向下

C.B=ｍg，方向竖直向上ﻩＤ．B＝mｇ，方向竖直向下

１4、（多选）如图所示,两块较大的金属板A、B平行放置与一电源相连,Ｓ闭合后，两板间有一质量为ｍ,带电量为ｑ的

油滴恰好处于静止状态,以下说法正确的是（ﻩ）

A．若将A板向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动，G中有ｂ→a的电流

B．若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止,Ｇ中有b→a的电流

C．若将S断开，则油滴立即做自由落体运动,G中无电流

D．若将Ｓ断开，再将Ａ板向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b→a的电

流

15、（多选）如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子以一定速度进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为Ｂ和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A２.平板Ｓ下方有强度为B０的匀强磁场.下列表述正确的是（　）

A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝Ｐ，粒子的荷质比

越小

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝Ｐ,粒子的荷质比

越大

二、填空题（共16分）

16、（每空1分,共6分）如下图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20Ω的电阻,测量步骤如下:

（１）调节　　　　，使电表指针停在指针对准　　的“0”刻线（填“电阻”或“电流”）。

（2）将选择开关旋转到“Ω”档的　　位置

。

（填“×１”、“×1０”、“×1０0”或“×1k”）

（３）将红、黑表笔分别插入“+”、“－”插孔,并将两表笔短接,调节　　,使电表指针对准　　的“０”刻线（填“电阻”或“电流”）。

（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如下图乙所示,该电阻的阻值为　　Ω。

（5）测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。

17、（每空2分,共10分）测量“水果电池”的电动势和内电阻的实验中,将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为１.５V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.５V,额定电流为0.3Ａ的手电筒上的小灯泡。

原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测定电流约为3mA。

现有下列器材：

待测“水果电池”

电流表

：

满偏电流3mA,电阻约10Ω

电压表

:

量程0～1.５V，电阻约1000Ω

滑动变阻器R１:

0~３0Ω

滑动变阻器R2：

0～3０kΩ

开关、导线等实验器材

（1）本实验选用上面所示的实验原理图,应该选用滑动变阻器。

（填写仪器代号）

（2）在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，得到Ｕ—I图象如上图所示，根据图中所给数据,则“水果电池”的电动势E＝　V,内电阻ｒ＝　　Ω。

（3）若不计测量中的偶然误差,用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较

电动势E（选填“偏大”或“相等”或“偏小”），内电阻r　

（选填“偏大”或“相等”或“偏小”）。

三、计算题（本题共4小题，共5６分。

请写出必要文字说明和物理演算过程，只写出最终结果的不得分）

１8、（12分）如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。

P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。

闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是Ｉ=5.0　A和Ｕ=110　V,重物P上升的速度v＝０．70ｍ/s。

已知该装置机械部分的机械效率为70%,重物的质量ｍ=４5ｋｇ（g取1０m/ｓ２）。

求：

（1）电动机消耗的电功率Ｐ电;

（２）细绳对重物做功

的机械功率P机；

（3）电动机线圈的电阻R。

１9、（１2分）如下图所示,现在有一个小物块，质量为m=8０g，带上正电荷q=2

１0－4C。

与水平的轨道之间的滑动摩擦系数ｍ=0．2，在一个水平向左的匀强电场中,E=103V/ｍ，在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的半圆形轨道，半径为R=４0cm,取g　=1０m/s2，求:

（1）小物块恰好运动到轨道的最高点,那么小物块应该从水平哪个位置释放?

（２）如果在上小题的位置释放小物块,

当它运动到Ｐ（轨道中点）点时对轨道的压力等于多少？

２0、（14分）如下图所示的电路中,电源电动势E=6.00V,其内阻可忽略不计。

电阻的阻值分别为R１=2.4kΩ、R2=4.8kΩ，电容器的电容C=4．7μF。

闭合开关Ｓ,待电流稳定后,用电压表测R1两端电压（图中未画出电压表）,其稳定值为１.５0V。

（1）该电压表的内阻为多大？

（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少?

21、（18分）如下图，在xOｙ坐标系的第一象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B，E的大小为1.0×103Ｖ/m,方向未知，B的大小为1．0T，方向垂直纸面向里；第二象限的某个圆形区域内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场B′。

一质量m=１×10－１4kｇ、电荷量q＝１×10-10Ｃ的带正电微粒以某一速度ｖ沿与x轴负方向60°角从A点沿直线进入第一象限运动,经Ｂ点即进入处于第二象限内的磁场Ｂ′区域,一段时间后，微粒经过x轴上的C点并与x轴负方向成6０°角的方向飞出。

已知Ａ点的坐标为（10,0）,C点的坐标为（-30，0）,不计粒子重力，g取10m／s2。

（1）请分析判断匀强电场E的方向并求出微粒的运动速度v；

（２）匀强磁场B′的大小为多大？

（３）B′磁场区域的最小面积为多少?

高二物理答案

一、选择题

1、（Ａ）２、（C　）3、（　C）４（B　　）5、　（Ｃ）6、（　Ｃ）７、（Ｂ

）8、（B）

９、（D）１0、（BC）11、（ACD）１2、　（AD）13、（AC）14、（ＡB）15、（BＤ）

二、填空题（共１6分）

16、（每空1分，共6分）

【答案】

（1）调零螺丝　电流

（2）×１（3）调零旋钮　电阻（4）19.0

１7、（每空２分,共１0分）

【答案】

（1）R2　

（2）１．５V　5００Ω　（3）相等偏大

三、计算题

1８、【答案】

（1）

　（２）

（3）

【解析】

（1）电动机消耗的电功率为

（２）细绳对重物做功的机械功率为

（3）电动机输出的电功率为

电动机线圈的电阻Ｒ的发热功率为

再由

得电动机线圈的电阻

19、（8分）【答案】

（1）15.25m　

（2）3.0Ｎ

【解析】（１）物块能通过轨道最高点的临界条件是

解得v=2m／s

设小物块释放位置距N处为s；

解得s＝１5．25m,即小物块应该从在水平位置距Ｎ处为15．25ｍ处开始释放

（2）物块到Ｐ点时，

解得

解得FN＝3．0Ｎ由牛顿第三运动定律可得物块对轨道的压力:

20、（1２分）【答案】

（1）4.8kΩ　

（2）２.３5×10－6Ｃ

【解析】（１）设电压表的内阻为RV,测得R１两端电压为Ｕ1，R1与RV并联后的总电阻为R,

则有

　①由串联电路的规律得:

　②联立①②得

代入数据得ＲV=4.８ｋΩ　（1分）

（2）电压表接入前,电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压，R1两端的电压为ＵR,

则

　又E=Uc+ＵＲ1接入电压表后,电容器上的电压为Uc'=E-U1　

由于电压表的接入，电容器带电量增加了ΔQ=C（Uc＇-Uc）

联立以上各式得,

代入数据可得ΔＱ=2．３5×１0-6C

21、【答案】

（1）电场Ｅ的方向与x轴正方向成3０°角斜向右上方１0３m/s　

（2）

Ｔ　　（3）3．1×１0－２m2

【解析】（１）由于重力忽略不计,微粒在第一象限内仅受电场力和洛伦兹力，且微粒做直线运动,速度的变化会引起洛仑兹力的变化，所以微粒必做匀速直线运动。

这样,电场力和洛仑兹力大小相等,方向相反，电场Ｅ的方向与微粒运动的方向垂直,即与x轴正方向成3０°角斜向右上方。

由力的平衡条件有Eｑ=Ｂｑｖ

得v=

m/s=103m/s

（２）微粒从B点进入第二象限的磁场B'中,画出微粒的运动轨迹如右图。

粒子在第二象限内做圆周运动的半径为R，由几何关系可知

Ｒ=

cm=

ｃm。

微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,即qvＢ′=m

Ｂ′=

代入数据解得B′＝

Ｔ

（3）由图可知，B、D点应分别是微粒进入磁场和离开磁场的点,磁场B′的最小区域应该分布在以BＤ为直径的圆内。

由几何关系易得BD=２０cm,磁场圆的最小半径r=1０ｃm。

所以，所求磁场的最小面积为Ｓ=πr2=０.01π=3.1×1０-2m２