四川省内江市2020-2021学年高二物理上学期期末检测试题.doc

四川省内江市2020-2021学年高二物理上学期期末检测试题

四川省内江市2020-2021学年高二物理上学期期末检测试题

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四川省内江市2020-2021学年高二物理上学期期末检测试题
本试卷共6页。全卷满分110分，考试时间为90分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡相应位置。
2.选择题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。
3.非选择题用签字笔将答案直接答在答题卡相应位置上。
4.考试结束后，监考人员将答题卡收回。
第I卷(选择题 共45分)
一、本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题的四个选项中，第1～11小题只有一个选项符合题目要求，第12～15小题有多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得1分，多选或不选得零分。
1.以下说法中正确的是
A.在电场中某点的电场强度E=，当检验电荷的电荷量变为2q时，该点的电场强度变为E
B.在电场中某点的电场强度E=，当检验电荷的电荷量变为－q时，该点的电场强度的方向反向
C.在磁场中某点的磁感应强度B=，当通过放入该点导线的电流变为2I时，该点的磁感应强度变为B
D.在磁场中某点的磁感应强度B=，当通过放入该点导线的电流变为I=0时，该点的磁感应强度仍为B
2.下列说法正确的是

A.图甲是速度选择器，带电粒子(不计重力)能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是v=
B.图乙是质谱仪的工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S3，粒子的比荷越小
C.图丙是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要粒子获得的动能增大，不可能减小加速电压U
D.图丁是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极
3.如图所示，在同一匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线，每条导线的两个端点A、B间的距离相等，且导线均垂直于磁场。关于三条导线所受安培力的大小，下列说法中正确的是

A.甲导线最大 B.乙导线最大 C.丙导线最大 D.三根导线一样大
4.如图所示，为某静电除尘装置的原理图。废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区，图中虚线是某一带电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下，向集尘板迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化。则以下说法正确的是

A.尘埃带正电
B.尘埃在迁移过程中做类平抛运动
C.尘埃在A点的电势能大于在B点的电势能
D.尘埃在A点的加速度小于在B点的加速度
5.1998年6月18日，清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验。在碰撞过程中，关于安全气囊对驾驶员保护作用，下列说法正确的是
A.增大了驾驶员的动量变化量
B.减小了驾驶员的动量变化率
C.减小了驾驶员受到撞击力的冲量
D.延长了撞击力的作用时间，从而减小驾驶员的动量变化量
6.如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上方固定着电荷量为q的点电荷，一个带电小球(可视为质点)恰好围绕点电荷q正下方的O点，在水平桌面上做匀速圆周运动。则下列判断中正确的是

A.圆轨道上的电势处处相等 B.圆轨道上的电场强度处处相同
C.点电荷q与小球是同种电荷 D.桌面对小球的弹力不能为零
7.如图所示，电源电动势为E，内阻为r。当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时，下列说法正确的是

A.灯L变暗 B.流经电源的电流变小
C.电阻R3消耗的功率变小 D.电容器C上的电荷量变大
8.如图所示，某同学在玻璃皿中心放一个接电源负极的圆柱形电极，沿边缘放一个接电源正极的圆环形电极，两电极间的距离L=0.1m。然后，用这个装置做“旋转液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，电源的电动势为E=2V，内阻r=0.5Ω，限流电阻R0=4.5Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=1Ω，闭合开关s后，当液体旋转时电压表的示数恒为1.5V，则下列判断中正确的是

A.流过液体中的电流是1.5A
B.由上往下看，液体做顺时针旋转
C.玻璃皿中两电极间液体的发热功率为2.25W
D.流过液体中的电流所受安培力为2×10－3N
9.在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电Q2，Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强大小关于在x轴上的电场强度，下列说法中正确的是
A.E1=E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2
B.E1=E2之点只有一处，该处合场强为零
C.E1=E2之点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E2
D.E1=E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2
10.如图所示，有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，静止在间距为L的两条平行轨道上。轨道平面与水平面的夹角为θ，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道间动摩擦因数为µ(金属棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，回路中电源电动势为E，内阻不计。则下列说法正确的是

A.导体棒所受静摩擦力的方向一定沿轨道平面向上
B.导体棒所受摩擦力大小一定为Ff=μmgcosθ
C.滑动变阻器接入电路的有效电阻R＝
D.改变滑动变阻器R接入电路的有效阻值，导体棒所受的摩擦力可能先减小后增大
11.如图，在半径为R的半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场，半径OP与半径OA的夹角为60°。现有一对质量和电荷量均相等的正、负粒子，从P点沿PO方向射入磁场中，一个从A点离开磁场，另一个从B点离开磁场。粒子的重力及粒子间的相互作用力均不计，则下列说法中正确的是

A.从A点射出磁场的是带正电的粒子
B.正、负粒子在磁场中运动的速度之比为3：1
C.正、负粒子在磁场中运动的时间之比为2：1
D.正、负粒子在磁场中运动的周期之比为1：3
12.如图所示，带正电的小滑块P与一个足够长的绝缘粗糙竖直墙壁接触，整个系统处于垂直纸面向里的匀强磁场和水平向左的匀强电场中。现给滑块一个向下的初速度，使滑块沿墙壁竖直下滑，此后滑块的速度随时间变化的v－t图像可能正确的是

13.如图所示，在竖直平面内固定一个半径为R的光滑绝缘圆环有两个质量相同、带同种电荷的带电小球A和B套在圆环上(小球可视为点电荷)。其中小球A可沿圆环自由滑动，小球B固定在右侧圆环上，B和圆心O的连线与水平方向的夹角为45°。现将小球A从最左端的图示位置由静止释放，则下列说法正确的是

A.小球A最终静止于圆环最低点Q
B.小球A到达圆环最低点Q时的速度大小为
C.小球A运动到圆环右侧的最高位置，一定在P点的下方
D.小球A从释放到运动到圆环最低点Q的过程中，电势能始终保持不变
14.如图所示，图线a是某一电源的U－I曲线，图线b是一定值电阻的U－I曲线。若将该电源与该定值电阻连成闭合电路，则下列说法正确的是

A.该定值电阻的阻值为6Ω
B.该电源的内阻r为2.0Ω，电动势E为25V
C.将3只这种定值电阻并联作为外电阻，电源效率最大
D.将2只这种定值电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大
15.笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏翻开时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作，当显示屏合上时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，这是一块长为a、宽为b、高为c的半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，单位体积中的自由电子数为n，元件中通入方向向右的恒定电流，大小为I。当显示屏合上时，元件处于垂直于上表面且方向向下的匀强磁场中，元件的前、后表面间产生电压U，以此来控制屏幕的熄灭。关于元件下列说法中正确的是

A.该元件的电阻为 B.前表面的电势高于后表面
C.前后表面间的电压U与b的大小有关 D.磁感应强度的大小为
二、本题共5小题，每空2分，共28分。将答案直接填写在答题卡题号的横线上。
16.在水平面内，有A、B两个带电小球相距为d，其中，A固定不动，质量为m的小球B，在库仑力作用下由静止开始运动，经过一段时间后，小球B的速度为v、加速度变为刚开始运动时加速度的。那么，此时A、B两个小球间的距离为 ；在这个过程中电势能的减少量为 。
17.“草船借箭”是我国古典名著《三国演义》中赤壁之战的一个故事。假设草船的总质量M=2940kg，静止在水中，岸上曹兵开弓射箭，在同一时刻有n=1000支箭射到船上，射在草船上的每支箭质量m=60g，速度v=50m/s，方向水平，箭与船的作用时间均为0.1s，不计水的阻力，则射箭后草船的速度为 m/s，每支箭对草船的平均作用力为 N。
18.如图所示，用长为L的轻绳，悬挂一质量为m的带电小球，放在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现将小球拉到与悬点等高处由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直面内摆动，当小球第一次摆到最低点时，轻绳的拉力恰好为零，重力加速度为g，忽略空气阻力，由此可知小球 (选填“带正电”“不带电”或“带负电”)。当小球第二次经过最低点时，轻绳拉力等于 。

19.利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”实验。
实验所用的装置：甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥。则：

(1)若实验要求研究两滑块碰撞时机械能损失最大，应选图 (选填“甲”或“乙”)。
(2)某次实验所用两滑块A、B的质量分别为mA=0.3kg、mB=0.9kg，碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图丙所示。相邻两次闪光的时间间隔为T=0.2s，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0～80cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10.0cm处若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短均可忽略不计。试根据闪光照片分析得出：

若选取水平向右为正方向，则两滑块碰撞前A的动量为 kg·m/s。两滑块碰撞后A的动量为 kg·m/s，B的动量为 kg·m/s。通过实验数据分析，就可以找到碰撞前后的“不变量”。
20.某同学利用伏安法测量某未知电阻Rx的精确电阻值(阻值恒定)，进行了如下实验：
(1)他先用多用电表欧姆挡测该未知电阻的阻值：将选择开关置于“×10”挡位，指针偏角过小，若想测量结果更精确一些，下列操作正确的步骤顺序是 (填序号)。
A.将两表笔短接进行欧姆调零 B.将开关置于“×1”档
C.将开关置于“×100”挡 D.将两表笔接未知电阻两端，待指针稳定后读数
(2)该同学在完成(1)的实验操作步骤后，多用电表指针稳定时的指示位置如图所示，则其待测电阻的阻值约为 Ω。

(3)要尽可能精确地测量该未知电阻的阻值，现提供有以下器材如下：
A.直流电源E：电动势3V，内阻不计 B.电流表A1：量程0.3A，内阻约为0.1Ω
C.电流表A2：量程3mA，内阻约为10Ω D.电压表V：量程3V，内阻约为3kΩ
E.滑动变阻器R：最大阻值10Ω F.开关S，导线若干。
则：①为了较准确测量该电阻的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，在以上器材中电流表应选 (选填“B”或“C”)；
②请在方框中画出实验电路原理图(部分已画出)。

三、本题共4个题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
21.(7分)
航空母舰是现代军事的重要装备之一，某航母上配备了如图所示的电磁轨道炮它电源的电压能自行调节，以保证电磁炮匀加速发射水平光滑轨道宽为0.5m，长为14.4m，在导轨间有竖直向上的磁感应强度为50T的匀强磁场，电磁炮的总质量为1kg，在某次试验发射时，电源为电磁炮提供的电流为2×103 A，电磁炮从静止开始加速运动，不计加速导轨的电阻和空气阻力，求：

(1)电磁炮所受安培力的大小； (2)电磁炮离开轨道时的速度。
22.(8分)
如图所示，一对间距d=0.1m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点间，P为滑动变阻器R2的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场现将一带电量q=1×10－3 C小球c，用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球静止时悬线与竖直方向的夹角α=37°。滑动变阻器R2的总阻值为50Ω，定值电阻R1=48Ω，电源电动势E=12V，电源内阻r=2Ω，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：

(1)流过电源的电流； (2)小球的质量。
23.(10分)
如图所示，质量为m=1kg的小木块A，静止在质量M=2kg的长木板B的左端，长木板停止在光滑的水平面上现有一颗质量为m0=20g的子弹，以v0=600m/s的初速度，水平从左向右瞬间击穿木块，木块被击穿出后的速度为3m/s，此后，木块在长木板上向右滑行恰好不离开长木板，木块与木板间的动摩擦因数µ=0.2，g=10m/s2，小木块A被射穿时无质量损失。求：

(1)在穿过木块后，子弹的速度大小； (2)木板B的长度。
24.(12分)
如图所示，在一足够大的光滑绝缘水平桌面上有一直角坐标系xOy，在第III象限空间存在沿y轴正方向的匀强电场，在第I象限空间中△OBC区域存竖直向上的匀强磁场，△OBC区域中OB=L，∠OBC=30°。在第III象限内有一质量为m、电量为+q的小球a从A点(－2h，－h)。以初速度v0沿x轴正方向开始运动，经过一段时间，恰好能够与一静止于坐标原点O、不带电的相同小球b发生弹性正碰，碰后b球进入第I象限磁场区域。已知a、b两小球体积、大小、材料、质量均相同且都可视为点电荷，碰撞时间极短，不计两小球之间的库仑力，不计a、b小球产生的场对电场磁场的影响。求：

(1)电场强度E；
(2)碰撞后，b小球的速度；
(3)要使b小球能从BC边射出，磁感应强度的最大值Bm。