江苏省南通市海门市第一中学学年高二物理上学期期中试题.docx

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江苏省南通市海门市第一中学学年高二物理上学期期中试题

江苏省南通市海门市第一中学2020-2021学年高二物理上学期期中试题

（时间：

90分钟，总分：

100分）

一、单选题（本大题共8小题，共24分）

1.下列关于磁场的说法中正确的是

A. 奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。

B. 电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛仑兹力对电子做功的结果

C. 通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场即

D.电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力

2.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的动能最大

C.粒子b在磁场中运动的时间最长

D.粒子b在磁场中运动时的向心力最大

3.下列情况中系统动量守恒的是

小车停在光滑水平面上，人在车上走动时，对人与车组成的系统

子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统

子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统

气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系统．

A.只有B.和C.和D.和

4.如图是氢原子的能级图，对于一群处于的氢原子，下列说法中正确的是

A.这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁

B.这群氢原子能够发出4种不同频率的光

C.从能级跃迁到能级发出的光的波长最长

D.如果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由能级跃迁到能级发出的

5.如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转。

则以下说法正确的是 

A.将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大

B.如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数

C.将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大

D.将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零

6.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是

A.原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的

B.光电效应实验说明了光具有粒子性

C.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性

D.少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围内

7.如图，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡和；输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开，当K接通时，以下说法正确的是

A.副线圈两端M、N的输出电压减小

B.副线圈输电线等效电阻R上的电压减小

C.通过灯泡的电流增大

D.原线圈中的电流增大

8.下列关于传感器说法中不正确的是

A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号

B.电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号

C.电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断

D.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量

二、多选题（本大题共4小题，共20分）

9.如图所示，空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域宽度为2L，以磁场左边界为坐标原点建立x轴．一边长为L的正方形金属线框abcd，在外力作用下以速度v匀速穿过匀强磁场．从线框cd边刚进磁场开始计时，线框中产生的感应电流i、线框ab边两端的电压、线框所受安培力F、穿过线圈的磁通量随位移x的变化图像正确的是  

A.

B.

C.

D.

10.如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a，b，c，d四个点，若a点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是    

A.直导线中电流方向是垂直纸面向里的

B.c点的实际磁感应强度也为0

C.d点实际磁感应强度为，方向斜向下，与B夹角为

D.b、d两点的磁感应强度相同

11.1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。

在给出与光电效应有关的四个图象中，下列说法正确的是

A.图1中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电

B.图2中，从光电流与电压的关系图象中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关

C.图3中，若电子电量用e表示，、、已知，由图象可求得普朗克常量的表达式为

D.图4中，由光电子最大初动能与入射光频率v的关系图象可知该金属的逸出功为E或

12.如图、是两个电流表，AB和CD两支路直流电阻相同，R是变阻器，L是带铁芯的线圈，下列

结论正确的有

A.刚闭合K时，示数大于示数

B.闭合K后经足够长时间，示数等于示数

C.刚断开K的瞬间，示数大于示数

D.断开K后，通过R的电流方向与断开K前相反

三、实验题（本大题共1小题，共8

分）

13.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上．由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可近似为没有摩擦的运动．用固定在气垫导轨上的光电门A、B和光电计时装置，以及带有挡光条的滑块C、D来验证动量守恒定律．已知挡光条的持续挡光宽度为l，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：

调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；

在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑住三者成一水平整体，静置于导轨中部；

将光电门尽量靠近滑块C、D两端；

烧断捆绑的橡皮筋，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B；

由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时挡光条持续挡光的时间，以及滑块D第一次通过光电门B时挡光条持续挡光的时间．

实验中还应测量的物理量是________；

根据上述测量的实验数据及已知量，验证动量守恒定律的表达式是________；实验中算得的C、D两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的主要原因是________．

利用上述实验数据测量被压缩弹簧的弹性势能的大小，其计算表达式是________．

四、计算题（本大题共4小题，共52分）

14.如图所示，在匀强磁场中有倾斜的平行金属导轨，导轨间距为，长为2d，，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为 ，导轨平面与水平面的夹角为匀强磁场的磁感应强度大小为，方向与导轨平面垂直．质量为的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为，导体棒的电阻为，其他部分的电阻均不计，重力加速度取，

求：

导体棒到达轨道底端时的速度大小；

导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q；

整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q．

15.如图所示，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻。

在外力作用下矩形线圈在的匀强磁场中，以恒定的转速绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路．从图中所示时刻开始计时，求：

线圈转动时产生感应电流瞬时值的表达式；

线圈转过角的过程中通过电阻R横截面的电荷量q；

线圈转动10s，整个电路产生的焦耳热取

16.在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制．如图所示，某时刻在xOy平面内的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿y轴负方向、电场强度为E的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从M点以速度沿垂直于y轴方向射入该匀强电场中，粒子仅在电场力作用下运动到坐标原点O且沿OP方向进入第Ⅳ象限．在粒子到达坐标原点O时撤去匀强电场不计撤去电场对磁场及带电粒子运动的影响，粒子经过原点O进入匀强磁场中，并仅在磁场力作用下，运动一段时间从y轴上的N点射出磁场．已知OP与x轴正方向夹角，带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计，求：

、O两点间的电势差U；

坐标原点O与N点之间的距离d；

粒子从M点运动到N点的总时间t．

17.如图甲所示，物块A、B的质量分别是和。

用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触。

另有一物块C从时以一定速度向右运动，在时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，C的图象如图乙所示。

求：

的质量；

时弹簧具有的弹性势能，内墙壁对物块B的冲量大小I；

离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能。

1.D2.D3.B4.C5.D6.A7.D8.A9.ACD10.AC11.CD12.BD

13.答案为：

滑块C、D的质量、；

   滑块与气垫导轨间仍存在摩擦，气垫导轨未完全水平；

。

14.

（1）1.5m/s

（2）0.5/3c

（3）0.35J

15.解：

线圈中感应电动势的最大值为：

；

感应电流的最大值为；

感应电流的瞬时值表达式为：

；

即：

线圈转动时产生感应电流瞬时值的表达式为；

设线圈转过角所用时间为；

线圈中的平均感应电动势；

通过电阻R的平均电流；

在时间内通过电阻横截面的电荷量；

即：

线圈转过角的过程中通过电阻R横截面的电荷量q为；

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流；

电路中电流的有效值；

经过电流通过整个电路产生的焦耳热；

即：

线圈转动10s，整个电路产生的焦耳热Q为50J。

16.解：

设粒子经过O点的速度为v，则

对于电子经过电场的过程，根据动能定理有：

解得：

设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，运动轨迹如答图2所示

洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有：

解得：

根据几何关系可知，O与N之间的距离

设粒子在电场中从M点运动至O点所用时为，

根据牛顿第二定律可知：

粒子在电场中的加速度

粒子通过O点时竖直方向速度，根据运动学公式有：

解得：

设粒子在磁场中从O点运动至N点用时为，粒子在磁场中运动的周期

解得：

粒子从M点运动到N点的总时间

答：

、O两点间的电势差U为；

坐标原点O与N点之间的距离d为；

粒子从M点运动到N点的总时间t为。

17.解：

由题图乙知，C与A碰前速度为，碰后速度大小为，C与A碰撞过程动量守恒，则有

解得：

根据能量守恒可知：

取水平向左为正方向，根据动量定理可得：

由题图可知，12s时B离开墙壁，此时A、C的速度大小，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B的速度相等时，弹簧弹性势能最大，则有

解得：