河南省鄭州市2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（含答案）

-2021學(xué)年上期期末考試高二物理試題卷本試卷外第1卷(選擇題)和第1卷(非選擇題)兩部分,考試時(shí)間90分鐘,滿分100分、考生應(yīng)首先閱讀答題卡上的文字信息,然后在答題卡上作答,在試題卷上作答無效。交卷時(shí)只交答題卡。第II卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~8小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,第9~12小題有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分)1.下列所述不屬于渦流現(xiàn)象的是A.真空冶煉爐利用渦流產(chǎn)生的熱量使金屬融化B.利用相互絕緣硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯是為了減少變壓器中的渦流C.金屬探測器利用渦流工作D.超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴包含金屬絲織物制成的工作服是為了減少渦流2,如圖所示,O、M、N、P、Q是電場中的五個(gè)點(diǎn),OM和MN長度相同。下列說法正確的是A.M點(diǎn)的電場比N點(diǎn)的電場強(qiáng)B.M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高C.O、M兩點(diǎn)間的電勢差等于M、N兩點(diǎn)間的電勢差D.負(fù)電荷僅在電場力的作用下可以沿電場線從Q運(yùn)動(dòng)到P3,如圖甲所示,螺線管內(nèi)有平行于軸線的磁場,規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向,螺線管與U形導(dǎo)線框cdef相連,當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)A.在t1時(shí)刻,導(dǎo)線框內(nèi)的感應(yīng)電流最大B.在t1-t2時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)閏defcC.在t1-t2時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)電流變小D.在t1-t2時(shí)間內(nèi)和t2-t3時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向相反4如圖所示,兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置,兩者之間的距離為L,當(dāng)兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流i時(shí),紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為L的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。如果讓P中的電流反向,其他條件不變,則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為5,如圖所示,理想變壓器原、副線圖外別接有額定電壓相同的燈泡a和b,當(dāng)輸人電壓U為燈泡額定電壓的8倍時(shí),兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是A.原、副線圓距數(shù)之比為8:1B.原、刪線圓距數(shù)之比為1:8C.a和b的電功率之比為1:7D.變壓器的輸入功率和輸出功率之比是1:76,教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流,原理如圖所示。矩形線圈abed面積為S,匝數(shù)為N,電阻為r,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場方向的軸OO’以角速度w勻速轉(zhuǎn)動(dòng),利用該發(fā)電機(jī)向定值電阻R供電,電壓表和電流表均可視為理想電表。下列說法正確的是A、線圓每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)周期電流方向改變1次B.電壓表的讀數(shù)為C.線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30"時(shí),線圈中的電流為NBSw/2(R+r)D.線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30"的過程中,通過線圈磁通量的變化量為1/2BS7.一直流電動(dòng)起重機(jī)工作時(shí)的電路如圖所示,其中電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r=1Ω,電路中另電阻R=90Ω,直流電壓U=90V。當(dāng)重物以1m/s豎直向上勻速上升時(shí),理想電壓表示數(shù)為54V,重力加速度g取10m/s2,下列判斷正確的是A.通過電動(dòng)機(jī)的電流是9AB.通過電動(dòng)機(jī)的電流是54AC.電機(jī)的輸入功率是200wD.重物的質(zhì)量是20kg8.筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件,電腦正常工作;當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件,屏幕熄滅,電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示,一塊寬為a、長為b、高為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件,元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子,通入方向向右的電流1時(shí),電子的定向移動(dòng)速度為v,當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場B中,于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U,以此控制屏幕的熄滅。則元件的A.前表面的電勢比后表面的低B.前、后表面間的電壓U=BvaC.前、后表面間的電壓U與i成反比D.自由電子受到的洛倫茲力大小為eU/c9,如圖所示,兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和6,從O點(diǎn)沿垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,最后打到屏P上。不計(jì)離子重力,下列說法正確的有A.a,b均帶正電B.a在磁場中飛行的時(shí)間比b的短C.a在屏P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比6的近D.a在磁場中飛行的路程比b的短10,如圖所示O、A、B、C為一粗糙絕緣水平面上的四點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,一電荷量為-Q的點(diǎn)電荷固定在O點(diǎn)。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)由靜止沿它們的連線向右運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)速度最大,其大小為vm,小金屬塊最后停止在C點(diǎn)。已知小金屬塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A、B間距離為L，靜電力常量為k，則A.在點(diǎn)電荷-Q形成的電場中，A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB=(2μmgL+m)/2qB.在小金屬塊由A向C運(yùn)動(dòng)的過程中,電勢能一直增加C.OB間的距離為D.從A到B的過程中,小金屬塊的電勢能的減小量大于動(dòng)能的增加量11.如圖所示,在豎直放置的平行板電容器的金屬板內(nèi)側(cè)表面系一絕緣細(xì)線,細(xì)線下端系一帶電小球,帶電小球靜止時(shí)絕緣細(xì)線與金屬板的夾角為θ。R1為定值電阻,R2、R3為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S,電流表和電壓表的示數(shù)分別為I和U。已知電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r一定,電表均為理想電表。下列說法正確的有A.小球帶正電B.增大R2,角θ變大C.增大R3,U與I的比值變大D.增大R3電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比12,如圖所示,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),其左端接有定值電阻R。建立Ox軸平行于金屬導(dǎo)軌,在0=<x=<2m的空間區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨坐標(biāo)x分布規(guī)律為B=2x(T)。金屬棒ab在外力作用下從x=0處沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),ab始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻。在金屬棒從x1=0.5m處,經(jīng)x2=1.0m到x3=1.5m的過程中,電阻R的電功率始終保持不變,則A.金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的電動(dòng)勢C.金屬棒從x1到z與從z到的過程中通過R的電量之比為3:5D.金屬棒從工到z2與從z到2所用時(shí)間之比為1:2第II卷(非選擇題共52分)二、實(shí)驗(yàn)、填空題(本題共2小題,共14分。請(qǐng)按題目要求作答。)13.(10分)為了測量一定值電阻的阻值,某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)操作(1)首先使用多用電表粗測電阻,他將歐姆表的選擇開關(guān)旋至“×10"擋位,測量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示,以下是該同學(xué)的后續(xù)主要實(shí)驗(yàn)操作,請(qǐng)完善相關(guān)內(nèi)容。①斷開待測電阻,將選擇開關(guān)施至(選填*×100"或“×1")擋;②將紅黑表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向歐姆表的(選填"0"或“∞")刻度線;③再接入待測電阻,指針示數(shù)如圖乙所示,則待測電阻阻值為Ω；④測量結(jié)束后,將選擇開關(guān)旋至交流電壓最大擋。接著采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值,所用實(shí)驗(yàn)器材如圖丙所示,其中電壓表內(nèi)阻約為20kΩ,電流表內(nèi)阻約為20Ω,圖中部分電路已經(jīng)連接好,請(qǐng)完善電路的實(shí)物圖連接。14.(4分)某同學(xué)利用電阻箱R和阻值為RA的電流表測量鋰電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r,電路如圖甲所示。根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出1/I-R圖象,如圖乙所示。若該圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則該鋰電池的電動(dòng)勢E=;內(nèi)阻r=。(用k、b、RA表示)計(jì)算題(本題共4小題,共38分,解答過程應(yīng)寫出參美的文字說明、方程式和果演算步驟。只寫出最后答案的不能得分,有鼓值計(jì)算的題,答案中必須寫出數(shù)值和單位)15,(8分)如圖所示,兩導(dǎo)軌P、Q間的距高L=0.5m，水平放置在豎直向上的勾強(qiáng)場中,隨感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，導(dǎo)執(zhí)平面與磁場方向垂直。垂直于導(dǎo)軌放置的ab排處于參止?fàn)顟B(tài),系在ab律中點(diǎn)的水平繩跨過定帶輪與質(zhì)量為M的物塊相連。已知ab排的質(zhì)量m=1kg,與導(dǎo)軟間的動(dòng)摩旅因數(shù)μ=0.2，電源的電動(dòng)勢E=10V、內(nèi)阻r=0.20Ω，電陽R=3.8Ω.導(dǎo)軌及ab掉的電阻均不計(jì)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10m/s2。求(1)通過ab律的電流的大小(2)物塊質(zhì)量M的取值范圍16,(9分)如圖所示,空間有水平向右的勻強(qiáng)電場,在電場中用一根長為L的不可伸長的絕緣組線吊著一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的小球,小球保持靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角,現(xiàn)實(shí)然將均強(qiáng)電場的方向變?yōu)樗较蜃?其他條件不變,已知sin37°=0.6，cos37°=0.8,重力加速度為g.求：(1)電場強(qiáng)度的大小,(2)小球運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球拉力的大小。17.(10分)如圖所示,空間中有一直角坐標(biāo)系,第一象限中存在方向整直向下的勻強(qiáng)電場,第二象限在圓心為O1、半徑為R、邊界與-x軸和y軸相切的圓形區(qū)域內(nèi),有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的物子,從圓形區(qū)域邊界與-x軸的切點(diǎn)A處沿y軸正方向射人磁場,已知該粒子在磁場中做勻迷圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也為R,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后到達(dá)x軸上的N點(diǎn),ON的距離為,不計(jì)粒子的重力。求：(1)粒子從A點(diǎn)射人時(shí)速度的大小;(2)電場強(qiáng)度的大小;(3)救子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)所用的時(shí)間。18.(11分)如圖所示,足夠長的金屬框架CDEF與水平面夾角α=37°,框架的寬度L=0.5m,左端串聯(lián)有R=4Ω的定值電阻。虛線PQ以下有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=2T的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于框架平面向下。金屬棒MN的質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=1Ω,與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,金屬棒從虛線PQ處由靜止釋放,到達(dá)虛線GH前速度已穩(wěn)定,已知虛線GH到虛線PQ的距離x0=7.5m,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度&取10m/s2。求:(1)金屬棒到達(dá)虛線GH時(shí)速度的大小;(2)從靜止開始至到達(dá)虛線GH的整個(gè)過程中,金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱;(3)金屬棒到達(dá)虛線GH處記作t=0,從此時(shí)刻起,讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,請(qǐng)推導(dǎo)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間1變化的關(guān)系。

2020—2021學(xué)年上期期末考試高中二年級(jí)物理參考答案一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。第1~8小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第9~12小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1D2B3B4A5C6C7D8B9AC10CD11ACD12BC二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共14分。請(qǐng)按題目要求作答。)13.（1）①×100（2分）②短接（2分），0（2分）③（2分）（2）如右圖所示（2分）14．（2分）；（2分）三、計(jì)算題(本題共4小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值的單位。)15．(8分)（1）由閉合電路歐姆定律知(2分) 解得I=2.5A(1分)（2）摩擦力向左達(dá)到最大時(shí)，M取最大值。由平衡知識(shí)知，解得M1=0.45kg(2分)摩擦力向右達(dá)到最大時(shí)，M取最小值。由平衡知識(shí)知，解得M2=0.05kg(2分)綜上可知0.05kg≤M≤0.45kg(1分)(9分)（1）由平衡知識(shí)知(2分)解得(1分)（2）小球由靜止運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理知解得(2分)在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律知(2分)解得(2分)(10分)（1）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)則(1分)解得（1分）（2）帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度a＝eq\f(qE,m)(1分)粒子在+x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（1分）粒子在-y軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則R＝eq\f(1,2)at12（1分）解得(1分)（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)(1分)(1分)