河北省邯郸市2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题Word版含答案.docx

邯郸市2022-2021学年度第一学期期末教学质量检测
高二物理试题 2021.02
留意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2．全部试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。
第Ι卷（选择题，共56分）
一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．物理学的进展丰富了人类对物质世界的生疏，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的富强与人类文明的进步。下列说法中正确的是
A．安培提出了场的概念
B．法拉第发觉了电流的磁效应
C．密立根通过油滴试验测定了电子的电荷量
D．欧姆指出导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
2．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是
A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的物质
B．磁感线是真实存在的
C．磁感线总是从磁铁的N极动身，到S极终止
D．磁感线就是细铁屑在磁铁四周排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线
3．关于磁感应强度B的概念，下列说法正确的是
A．依据磁感应强度B的定义式B＝可知，通电导线在磁场中受力为零时该处B为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度不愿定为零
C．一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力不愿定为零
D．磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同
4．图中L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、R0、电键和电池E可构成闭合回路，线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流的流向与箭头所示的方向相同，该电流为正，否则为负。电键K1和K2都处于断开状态。设在t=0时刻，接通电键K1，经过一段时间，在t=t1时刻，再接通电键K2，则能正确表示L中的电流I随时间t的变化图线的是

5．如图是质谱仪的原理图，若速度相同的同一束粒子沿极板P1、P2的轴线射入电磁场区域，由小孔S0射入右边的偏转磁场B2中，运动轨迹如图所示，
不计粒子重力。下列相关说法中正确的是
A．该束带电粒子带负电
B．速度选择器的P1极板带负电
C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小
6．如图，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的固定直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面对外的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是
A．FN1<FN2，弹簧的伸长量减小
B．FN1=FN2，弹簧的伸长量减小
C．FN1>FN2，弹簧的伸长量增大
D．FN1>FN2，弹簧的伸长量减小
7．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示。过c点的导线所受安培力的方向
A．与ab边平行，竖直向上
B．与ab边平行，竖直向下
C．与ab边垂直，指向左边
D．与ab边垂直，指向右边
8．如图，空间存在垂直于纸面对里的磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电荷量为-q、质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ，在小球以后的运动过程中，下列说法正确的是
A．小球下滑的最大速度为vm=
B．小球下滑的最大加速度为am=gsin θ
C．小球的加速度始终在减小
D．小球的速度先增大后减小
9．如图为多用表欧姆档的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg=100 Ω，调零电阻最大阻值R=50 kΩ，串联的固定电阻R0=50 Ω，电池电动势E=1.5 V，用它测量电阻Rx，能较精确     测量的阻值范围是
A．30 kΩ～80 kΩ
B．3 kΩ～8 kΩ
C．300 kΩ～800 kΩ
D．3 000 kΩ～8 000 kΩ
10．如图是某种型号电热毯的电路图，由于装置P的作用使加在电热丝a、b间的电压波形如图所示，图中曲线为正弦曲线的一部分，
这时a、b间交变电压的有效值为
A．110V B．156V
C．220V D．311V
11．如图甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属环形线圈，线圈所围面积为0.1 m2，线圈电阻为1 Ω，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向，则

甲                乙
A．0～5 s内的最大值为0.1 A B．第4 s末的方向为负方向
C．第3 s内线圈的发热功率最大 D．3～5 s内线圈有扩张的趋势
12．如图，处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩形线圈abcd，以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面对里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R，t =0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面对外运动。下列说法正确的是
A．时刻t线圈中电流的瞬时值
B．线圈中电流的有效值
C．线圈中电流的有效值
D．线圈消耗的电功率
13．如图，M是一个小型抱负变压器，原、副线圈匝数之比，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压V。变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度上升而减小)，R1为确定值电阻。下列说法正确的是
A．电压表V1的示数为22 V
B．当R2所在处毁灭火警时，电阻R1的功率变小
C．当R2所在处毁灭火警时，电流表A的示数变小
D．当R2所在处毁灭火警时，电压表V2的示数变小

14．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如甲图所示，其核心部分是两个D形金属盒，其间留有空隙。在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽视带电粒子在电场中的加速时间，不计粒子重力，则下列推断正确的是
A．在Ek­t图象中应有t4-t3=t3-t2=t2-t1
B．高频电源的变化周期应当等于tn-tn－1
C．粒子加速次数越多，粒子最大动能确定越大
D．要想粒子获得的最大动能越大，可增加D形盒
的直径

第Ⅱ卷（非选择题，共44分）
二、填空题：共2小题，共14分。
15．（6分）在“争辩电磁感应现象”试验中，将灵敏电流计G与线圈L连接，线圈上导线绕法如图所示。已知当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。
（1）将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，
灵敏电流计的指针将 偏转（选填
“向左”、“向右”或“不”）。
（2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，a
点电势 b点电势（填“高于”、“等于”或“低于”）。
16．（8分）某同学想要争辩某元件在不同电压下的电阻变化，试验室现备有如下器材：
图2
图1

A．待测元件（额定电压2.5V，额定功率约为0.1W）
B．电流表A1（量程0～50mA，内阻约为10Ω）
C．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）
D．电压表V（量程0～3V，内阻约为10kΩ）
E．滑动变阻器（阻值范围0～5Ω，允许最大电流1A）
F．直流电源E（输出电压3V，内阻不计）
G．开关S，导线若干
（1）为提高试验的精确     程度，电流表应选用 （选填“A1”或“A2”）；
（2）为尽量减小试验误差，电流表应接受 接法（选填“内”或“外”）；
（3）某次试验中，电压表的指针指向图1中位置，则其读数为 V；
（4）为使试验误差尽量减小，且操作便利，请用实线把图2中测量元件电阻的实物电路图补画完整。
三、计算题：共3小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位。
17.（8分）如图，ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为0.12 kg的金属棒MN垂直导轨放置，当金属棒中通以0.5 A的电流时，棒沿导轨向右做匀速运动；当棒中电流增大到0.8 A时，棒能获得向右的大小为2 m/s2的加速度。求：
（1）金属棒中的电流方向；
（2）磁感应强度的大小。

18．（10分）如图甲所示，足够长的光滑U形导轨处在垂直于导轨平面对上的匀强磁场中，其宽度L =1m，所在平面与水平面的夹角为θ=53o，上端连接一个阻值为R＝0.40Ω的电阻。今有一质量为m＝0.05kg、有效电阻为r＝0.30Ω的金属杆ab沿框架由静止下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，其沿着导轨的下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，A点以上为直线，导轨电阻不计，不计空气阻力，忽视ab棒运动过程中对原磁场的影响，g＝10m/s2，sin53o=0.8，cos53o=0.6，试求：
t/s
2.1
1.5
0
7.0
11.2
x/m
B
A
图乙
图甲

（1）磁感应强度B的大小；
（2）金属杆ab在开头运动的1.5 s内，通过电阻R的电荷量；
（3）金属棒ab在开头运动的1.5 s内，电阻R上产生的热量。

19．（12分）如图，在平面坐标系内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形边界匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面对外。带电量为q、质量为m的一带正电的粒子（不计重力）从Q（-2L，-L)点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场。求：
（1）电场强度E的大小； 
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子在磁场与电场中运动时间之比。

邯郸市2022-2021学年度第一学期期末教学质量检测
高二物理参考答案
一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
A
B
A
D
C
C
B
B
B
BD
AC
AD
AD

二、填空题：共2小题，共14分。
15．（1）向左；（3分） （2）高于（3分）
16．（1） A1 ；（2分）
（2）外；（2分）
（3）2.00（2.00±0.01）（2分）
（4）如右图（2分）

三、计算题：共3小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位。
17．（8分）
解：（1）由M到N
（2）设棒受到的阻力为f，当棒中电流I1=0.5A时，
由平衡条件可得 ①
当金属棒中的电流为I2=0.8A时，棒做加速运动，加速度为a，
依据牛顿其次定律得 ②
将①代入②得B=0.4T ③
【评分标准：第（1）问2分；第（2）问①、②、③式各2分，共8分】
18．（10分）
⑴由x-t图象可知t=1.5s后金属棒开头匀速运动，速度为v=7m/s ①
此时，杆中电流为 ②
对金属杆：mg sin=BIL ③
解得 B= 0.2T ④
⑵电荷量为q===2C ⑤
⑶设该过程中电路产生的总焦耳热为Q，依据能量转化和守恒定律得:
mg x sin- Q=mv2 ⑥
解得Q=1.575J
故 ⑦
【评分标准：第（1）问5分；第（2）问2分；第（3）问3分。①③④⑦式各1分；②⑤⑥式各2分，共10分】
19．（12分）
（1）粒子在电场中运动，由类平抛运动规律及牛顿运动定律得
①
②
③
联立①②③得 ④
（2）设粒子到达O点速度为v，与水平方向夹角为α。粒子到达O点时沿y方向分速度
vy=at=v0

α=450 ⑤
粒子在磁场中的速度为 ⑥
（或者由动能定理求出，，也得2分）
由牛顿其次定律得 ⑦
由几何关系得 ⑧
解得 ⑨
（3）在磁场中运动的周期 ⑩
联立⑥⑧⑩粒子在磁场中运动时间为
结合①式得
（用其它公式求得正确结果也得3分）
【评分标准：第（1）问4分；第（2）问5分；第（3）问3分。每式各1分，共12分】