山西省运城市学年高二上学期期末考试 物理 Word版含答案.docx
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山西省运城市学年高二上学期期末考试物理Word版含答案
运城市2021年高二期末调研测试
物理试题
2021.1
本试题满分100分,考试时间90分钟。
答案一律写在答题卡上。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、选择题(本题共11个小题,每题4分,共计44分。
第1-8题只有一项符合题目要求,第9-11题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但选不全得2分,有错或不选的得0分)
1.有关静电场和磁场的说法正确的是
A.电场线和磁感线虽然都无法看到,但都是真实存在的
B.E=
和B=
都是比值定义式
C.电场线从正电荷出发到负电荷终止,磁感线从N极出发到S级终止
D.电场和磁场对进入其中的运动电荷都有力的作用
2.如图所示,实线为电场线,虚线为电场中的三条等势线,其中电势φa=-10V,φc=-50V,点b为a、c连线的中点,一带负电的质点仅在电场力作用下从M点运动到N点。
下列说法正确的是
A.电势φb小于-30V
B.电势φb等于-30V
C.带电质点在M点的加速度比在N点的加速度小
D.带电质点在M点的动能比在N点的小
3.如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,P为其中的一个定点。
将开关S闭合,电路稳定后将A板向上平移一小段距离,则下列说法正确的是
A.电容器的电容增加B.在A板上移过程中,电阻R中有向上的电流
C.A、B两板间的电场强度不变D.P点电势升高
4.如图所示,矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。
a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子,它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。
(粒子重力不计)下列说法正确的是
A.粒子a带负电B.粒子c的速度最大
C.粒子b在磁场中运动的时间最长D.粒子b在磁场中运动时受到的向心力最大
5.如图所示,把一个量程为5mA的电流表表头改装成欧姆表“×1”档,表头的内阻是50Ω,电池的电动势是1.5V,内阻为10Ω。
经过欧姆调零之后测电阻,当欧姆表指针指到满偏的一半位置时,被测电阻的阻值是
A.60ΩB.150ΩC.300ΩD.600Ω
6.如图所示,点电荷+2Q、-Q分别置于M、N两点,O点为MN连线的中点,点a、b在MN连线上,点c、d在MN中垂线上,它们均关于O点对称。
下列说法正确的是
A.电子在c、d两点的加速度相同
B.a、b两点的电势相同
C.电子在c点的电势能大于d点的电势能
D.将电子沿直线从a移到b,电子的电势能一直增大
7.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法正确的是
A.x处电场强度为零
B.x2~x3段的电场强度逐渐增大
C.粒子在0~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动
D.x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1<φ2<φ3
8.回旋加速器是加速带电粒子的装置。
如图所示,其核心部件是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒(D1、D2),两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,D形盒的半径为R。
质量为m、电荷量为q的质子从D1盒的质子源(A点)由静止释放,加速到最大动能后经粒子出口处射出。
若忽略质子在电场中的加速时间,且不考虑相对论效应,则下列说法正确的是
A.交变电压U越大,质子获得的最大动能越大
B.质子在加速器中的加速次数越多,质子获得的最大动能越大
C.增大D型盒的半径,质子获得的最大动能增大
D.质子不断加速,它做圆周运动的周期越来越小
9.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L.上标有“6V,12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.5Ω。
若灯泡恰能正常发光,则下列说法正确的是
A.灯泡正常发光时的电阻为3ΩB.电动机的输入功率为10W
C.电动机线圈电阻的发热功率为2WD.整个电路消耗的电功率为14W
10.如图甲所示,电源内阻为r,R1、R2为定值电阻,R1>r,R为磁敏电阻,其阻值随磁感应强度的变化规律如图乙所示。
当R处磁感应强度增强时,下列说法正确的是
A.电压表和电流表示数均减小B.电阻R1消耗的电功率增大
C.电阻R2消耗的电功率增大D.电源的输出功率减小
11.如图所示,在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入,当该电荷离开磁场时,速度方向刚好改变了180°,不计电荷的重力,下列说法正确的是
A.该点电荷带负电
B.该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点
C.该点电荷在磁场中的运动时间t=
D.该点电荷的比荷
二、实验题(每空2分,共计16分)
12.(6分)
(1)如图所示的游标卡尺,游标尺上共有20个分度,用它测量某工件的外径时,示数如图,则此工件的外径是cm。
(2)用螺旋测微器测量某电阻丝的直径如图,则此电阻丝的直径为mm。
(3)用多用电表“×100”档测量某电阻的阻值,读数如图所示,则此电阻的阻值为Ω。
13.(10分)某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。
实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:
电压表V(量程3V,内阻RV约为10kΩ);电流表C(量程3mA,内阻Rg=100Ω);
滑动变阻器R(阻值范围0-100Ω,额定电流2A);定值电阻R0
(1)该同学将电流表C与定值电阻R0并联进行了电表的改装,改装后的电流表对应的量程是0.6A,则R0=Ω。
(保留一位有效数字)
(2)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表C读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=V,电源的内阻r=Ω。
(两结果均保留三位有效数字)
(3)由于电压表内阻电阻对电路造成影响,本实验电路测量结果电动势E,内阻r。
(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
三、计算题(共3小题,第14题8分,第15题8分,第16题9分,合计25分)
14.(8分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105N/C,方向与x轴正方向相同。
在O处放一个电荷量大小q=5.0×10-8C、质量m=1.0×10-2kg的带负电的物块,物块与水平面间的动摩擦因数µ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0m/s,如图所示。
g=10m/s2,求
(1)物块向右滑行的最大位移;
(2)经过多长时间物块再次回到出发点。
15.(8分)如图所示,间距为20cm、倾角为37°的两根光滑金属导轨间,有磁感应强度为1.0T,方向竖直向上的匀强磁场,导轨上垂直于导轨放有质量为0.04kg的金属棒,在与导轨连接的电路中,变阻器R1的总电阻为12Ω,电阻R2也为12Ω,导轨和金属棒电阻均不计,电源内阻为2.0Ω。
变阻器的滑动头在正中间时,金属棒恰静止在导轨上。
g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
求:
此时金属棒中的电流大小和电源电动势大小。
16.(9分)如图所示,有一对平行金属板,两板相距为0.5m,电压为10V,两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0=0.1T,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。
图中右边有一半径R为0.2m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B=
T,方向垂直于纸面向里。
一正离子沿平行于金属板面、从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出。
已知速度的偏向角θ=
,不计离子重力。
求:
(1)离子速度v的大小;
(2)离子的比荷;(保留两位有效数字)
(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t。
(保留两位有效数字)
四、选考题(共15分。
请考生从2道题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分)
17.[选修3-2](15分)
(1)(多选)如图所示,水平桌面上放一闭合铝环,在铝环轴线上方有一条形磁铁。
当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断中正确的是
A.铝环有收缩趋势B.铝环有扩张趋势C.对桌面压力减小D.对桌面压力增大
(2)如图所示,在磁感强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,有一竖直放置的光滑导电轨道,轨道间接有电阻R。
套在轨道上的金属杆ab长为L、质量为m、电阻为r。
现用竖直向上的拉力,使ab杆沿轨道以速度v匀速上滑(轨道电阻不计),重力加速度为g。
求:
①所用拉力F的大小;②ab杆两端电压Uab的大小;③电阻R消耗的电功率。
18.[选修3-5](15分)
(1)(多选)如图所示,质量为0.5kg的小球在距离车底一定高度处以初速度5m/s向左平抛,落在以7m/s的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为1.5kg,小球落到车底后与小车相对静止(不计空气阻力),则下列说法正确的是
A.小球和小车组成的系统在作用过程中动量守恒
B.小球和小车组成的系统在作用过程中机械能不守衡
C.相对静止时小车速度大小为4m/s
D.相对静止时小车速度大小为6.5m/s
(2)如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑的水平面上,物体A被水平速度为v0的子弹击中并嵌在其中,已知物体A的质量是m,物体B的质量2m,子弹的质量是
,求弹簧压缩到最短时B的速度和弹簧的最大弹性势能。
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