学年河南省天一大联考高二上学期期末考试物理试题.docx

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学年河南省天一大联考高二上学期期末考试物理试题

天一大联考2020－2021学年（上）高二年级期末考试

物理

一、选择题：

本题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项符合题目要求，第8～10题有多个选项符合要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.关于电磁学中一些物理量方向的判断，下列说法正确的是

A.带电体所受电场力的方向一定与电场方向垂直

B.带电粒子所受洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直

C.等势线的方向可以与电场线平行

D.通电直导线产生的磁场方向可以与电流方向平行

2.下列说法正确的是

A.根据E=

可知，空间某处电场强度与试探电荷的电荷量成反比

B.根据B=

可知，空间某处磁感应强度与试探电荷的电荷量成反比

C.根据E=

可知，感应电动势的大小与磁通量变化量成正比

D.根据R=

可知，导体电阻的阻值与其长度成正比

3.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：

1，副线圈接有规格为“3V3W”的灯泡和电阻箱R。

当输入电压U为10V时，灯泡恰正常发光。

则此时R的阻值为

A.17ΩB.7ΩC.3ΩD.2Ω

4.在如图所示电路中，L1和L2是两个完全相同的灯泡，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计。

先将电键S闭合，待电路稳定后，再将S断开，则下列说法正确的是

A.S闭合瞬间，流过L1、L2的电流近似相等B.S闭合稳定后，流过L1、L2的电流相等

C.S断开后，L1、L2均立即熄灭D.S断开后，L1、L2均先闪亮一下再逐渐熄灭

5.如图所示为2020年8月10日上海东方明珠电视塔利用避雷针“引雷”的情景。

若建筑物顶部未安装避雷针，就会产生严重的雷击事故，其原因是阴雨天云层底面产生负电荷，在建筑物顶部感应出正电荷，当云层与建筑物间的电场强度达到一定值时，大气将被击穿而产生闪电。

若将云层底面和建筑物顶部简化为平行板电容器的两个极板，已知两板间距离为d，云层底面所带的电荷量为Q，建筑物顶部与云层面积均为S。

静电力常量为k、空气的相对介电常数为εr，由以上条件可知

A.云层的电势比建筑物高B.此电容器的电容约为

C.两板间电势差约为

D.两板间电场强度大小约为

6.如图所示，直角边界内充满了垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从水平边界上P点射入磁场，一段时间后又垂直竖直边界穿出。

已知入射速度方向与水平边界的夹角为60°，不计粒子重力。

若仅将粒子的速度大小减小一半，则粒子先后两次在磁场中运动的时间之比为

A.1：

1B.2：

1C.1：

2D.1：

3

7.如图所示，在两相同的水平桌面之间对称放置一铝环，将一小磁铁从靠近铝环中心的正上方由静止释放，若小磁铁在下落过程中始终不翻转，在其穿过铝环的过程中，下列判断正确的是

A.磁铁靠近铝环时，铝环对两桌面的总压力大于铝环重力

B.磁铁远离铝环时，铝环对两桌面的总压力小于铝环重力

C.磁铁靠近和远离铝环时，铝环均受到桌面的摩擦力

D.磁铁在下落过程中机械能先减小后增大

8.一单匝矩形金属线圈在匀强磁场中，绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间按正弦规律变化，图像如图所示。

下列说法正确的有

A.t＝1s时线圈处于中性面位置B.线圈转动的频率为2Hz

C.电动势的有效值为22VD.每秒钟内电流方向改变50次

9.如图所示，一闭合匀质金属圆环通过圆环上M、N两点接在电路中，O为圆环圆心，∠MON=120°,整个圆环处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中（图中未画出）,下列说法正确的是

A.将滑片下移少许，电压表示数减小B.将滑片下移少许，电源输出功率增大

C.整个金属环所受安培力大小为0

D.金属环MPN与MQN部分所受安培力大小之比为1：

2

10.x轴上『-d，d』区间内存在方向平行于坐标轴的静电场，将一电荷量为q（q>0）、质量为m的带电粒子由A点静止释放后，粒子仅在电场力作用下沿x轴运动，其电势能Ep随x变化的关系如图所示。

下列说法正确的是

A.O点两侧场强相同B.区间内场强大小为

C.粒子运动的周期为4d

D.AO两点间电势差为

二、实验题：

本大题共15分，第11题7分；第12题8分。

11.（7分）一同学欲测量某种合金材料制成的金属丝的电阻率。

（1）他先用螺旋测微器测量出该金属丝的直径如图1所示，则其直径为mm。

（2）接着把金属丝接入图3所示的电路，用毫米刻度尺测出其有效长度如图2所示，其长度为cm。

实验时：

将金属片P先后与a、b接触，读出相应电流表电压表示数I1=0.30A、U1=0.88v及I2=0.28A、U2=1.30V。

根据以上测量数据可以判断，当P处于位置（选填“a”或“b”）时，测量相对准确，测量值R=Ω，进一步可以计算出该合金的电阻率为Ω·m（后两空保留2位有效数字）。

12.（8分）某兴趣小组在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，选用的小灯泡规格为“3V1.5W”，电流表的内阻约为几欧姆。

（1）图1方框中是小组设计的电路图，请将其补充完整，并在图2中连接实物图。

（2）下表中的各组数据是在实验中测得的，根据表格中的数据，在图3坐标纸上补全数据点并作出该小灯泡的伏安特性曲线。

由此图线可看出，小灯泡电阻随着温度的升高而（选填“变大”或“变小”）。

（3）如图4所示，将此小灯泡与阻值为3Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为1.5V的电路中，小灯泡的实际电阻约为Ω。

三、计算题：

本大题共4个小题，共45分。

解题过程应有必要的文字说明、方程式和重要的演算过程。

有数值运算的应写清数值和单位。

只有最终结果的不得分。

13.（8分）我国于2019年4月15日正式实施《电动自行车安全技术规范》强制性国家标准，将电动自行车最高车速限制为25km/h。

某电动自行车动力电源上的铭牌标有“36V12Ah”字样，工作时电源的输出电压恒为36V，额定输出功率为160W。

因电动机发热造成能量损耗（其他损耗不计），其效率只有75%。

假定电动自行车行驶时，受到的阻力是人与车总重力的0.02倍，某人自身质量为60kg，自行车质量为40kg，重力加速度g取10m/s2。

求：

（1）该电动车的电动机的内阻R；

（2）此人骑电动车的最大速度vm。

14.（9分）水平地面上方存在方向竖直的匀强电场，在高1m处将一带正电小球水平抛出，经过1s时间小球落至地面，落地点与抛出点相距1.25m。

已知小球带电荷量q=1×10-7C，质量m=0.01g，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。

求：

（1）小球抛出的初速度v0大小；

（2）匀强电场的电场强度大小。

15.（13分）固定于水平面上的平行光滑金属导轨CD、EF处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B0，两导轨间通过导线相连。

金属棒MN垂直导轨静止于最左端，对棒施加一垂直于棒水平向右的拉力后，棒能沿导轨做加速度为a的匀加速直线运动，经时间t0后撤去外力。

已知两导轨间距为L，MN的质量为m，有效电阻为R，其他电阻不计，棒始终与导轨垂直。

（1）求拉力F在t0时间内随时间t关系的表达式；

（2）若要求撤去拉力后，棒恰好可以做匀速直线运动，并从此时刻重新开始计时，磁感应强度B应该怎样随时间t变化？

请推导出B与t的关系式。

16.（15分）如图所示，在直角坐标系xOy中，两条虚线将第一象限分为夹角均为30°的三个区域，其中区域I内分布有水平向右的匀强电场，区域II内分布有垂直纸面向外的匀强磁场，区域III为真空区域。

一比荷为k的带正电粒子在y轴上P（0，a）点由静止释放，经电场加速后，以速度v0进入磁场，经磁场速度方向偏转60°后，从x轴上某点射出，不计粒子的重力。

求：

（1）匀强电场的场强大小E；

（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；

（3）粒子从射入电场到运动至x轴的时间。