2020届海南天一大联考高二上学期期末考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列说法正确的是（   ）

A.库仑在探究库仑定律的过程中应用了控制变量的思想方法

B.奥斯特研制了世界上第一台发电机

C.法拉第首先发现了电流周围存在磁场

D.库仑发现了万有引力定律

2. 难度：中等

下列说法正确的是（   ）

A.磁感线是由法拉第发现的,在磁场中真实存在

B.由可知,若某点处的电流元所受的安培力为零,则该点处的磁感应强度为零

C.穿过某平面的磁通量越大,则该处的磁感应强度越大

D.在匀强磁场中,同一根通电直导线在磁场中各处所受的安培力不一定相同

3. 难度：简单

关于电场线,下列说法正确的是（   ）

A.电场是客观存在的,电场线是人为引人的

B.顺着电场线方向,电场强度一定减小

C.电荷受电场力的方向一定与电场强度方向相同

D.两条电场线不能相交,但可能相切

4. 难度：简单

关于地磁场,下列说法正确的是（   ）

A.地球表面各处磁感应强度相同

B.地理两极与地磁两极不重合

C.北半球的磁场方向斜向上指向北方

D.北极的磁场最弱

5. 难度：中等

在中学生创新活动中,小强根据所学知识设计了一个如图所示的多量程电表,其表头内阻R_g= 100Ω,满偏电流I_g=1mA,则以下判断正确的是（   ）

A.若S₁、S₂都断开,R₁=900Ω,可改装成量程为10V的电压表

B.若S₁、S₂都断开,R₁=900Ω,可改装成量程为1V的电压表

C.若S₁、S₂都闭合,R₂=50Ω,可改装成量程为30mA的电流表

D.若S₁、S₂都闭合,R₂=50Ω,可改装成量程为10mA的电流表

6. 难度：中等

如图所示，一螺线管与两平行金属导轨相连接，水平放置在桌面上，金属导轨所在区域有方向竖直向下的匀强磁场,现将一光滑金属棒静置于金属导轨上，要使金属棒向左运动,则下列操作可行的是（   ）

A.将条形磁铁的N极从螺线管a端插入

B.将条形磁铁的S极从螺线管b端插入

C.将条形磁铁的N极从螺线管b端插入

D.导轨区域磁场的磁感应强度减小

7. 难度：中等

如图所示，一理想变压器原线圈接在电压恒为U的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P进行改变，副线圈、电阻箱R和定值电阻R₁以及理想交流电流表连接在一起。下列说法正确的是（　　）

A.不管电阻箱如何调节，电流表示数一定变大

B.只将R和R₁由并联改为串联结构，其他保持不变，则电流表示数将变大

C.只将P的位置向上滑动，其他保持不变，则R₁的功率将变小

D.保持P的位置不动，增大R，则R₁的电功率变小

8. 难度：中等

如图所示，空间中存在竖直向下的匀强电场,一带正电的小球以初速度v₀由坐标系原点0沿x轴正方向水平射人该区域,一段时间后小球通过第四象限内的P点(图中没有标出),其坐标为(L, -L)。已知小球质量为m,重力加速度为g,则以下分析正确的是（   ）

A.小球从o到P的运动时间为

B.小球到达P点时的动能为了

C.小球到达P点时速度偏转角的正切值为

D.小球所受电场力为

二、多选题

9. 难度：中等

如图所示的平行金属板中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直,三个带电粒子(不计重力)从平行板中央射人,沿直线从右侧小孔中飞出,然后进入另一竖直向下的匀强电场中,分别到达同一水平线上的a、b、c三点。则下列判断正确的是（   ）

A.三个粒子在平行金属板中运动的速度大小相同

B.三个粒子的质量相同

C.到达a点的粒子动能最小

D.到达c点的粒子飞行的时间最长

10. 难度：中等

在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1m²,线圈电阻为1Ω。规定线圈中感应电流I的正方向为从上往下看是顺时针方向,如图1所示。磁场磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。则下列说法正确的是（   ）

A.t=0时刻与t=4s时刻比较，前者电流更大

B.若在t=2.5s时刻将线圈快速翻转180°，翻转过程中磁通量变化量为0.02Wb

C.前2s内,通过线圈某截面的总电量为0.01C

D.第4s内与第5s内比较，前者生热更多

11. 难度：中等

中学生科技节上，李明制作了一个风力发电机模型如图1所示。空气流动带动风叶转动,带动磁铁旋转,引起线圈中磁通量发生变化，产生交变电流。某风速环境下,电压传感器上得到的发电机电动势u随时间t变化的关系如图2所示，则（   ）

A.该交流电的频率为2.5Hz

B.风力发电机电动势的有效值为6V

C.若仅增大风速,使磁铁转速加倍,此时交变电流的电动势表达式为u=24sin10πt V

D.将一击穿电压为13V的电容器接到电压传感器两端,在各种风速环境下电容器均可以安全工作

12. 难度：中等

如图所示,a、b是x轴上关于0点对称的两点,c、d是y轴上关于0点对称的两点,c、d两点分别固定一等量异种点电荷,带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a点沿曲线运动到b点,E为第一象限内轨迹上的一点,F为轨迹与y轴的交点,则以下说法正确的是（   ）

A.检验电荷在a点时受到d点的电荷的吸引力

B.以无穷远处为零电势点,则检验电荷在F点的电势能为零

C.F点电势高于a点电势

D.b点电势高于E点电势

13. 难度：中等

如图所示为电磁炮的模型，其轨道处在水平面内。已知电源电动势E=12V,内阻r=1Ω电阻R=4Ω;两导轨间距L为1m,长度s为20m,导体棒MN的电阻为4Ω,质量为2kg,导轨间存在方向垂直导轨平面、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场(未画出)。初始状态时导体棒静止在导轨最左端并与导轨垂直接触，若不计导轨电阻及一切摩擦,则开关闭合后，下列说法正确的是（   ）

A.开关闭合瞬间,通过导体棒的电流I=3A

B.导体棒刚开始运动时的加速度大小为1m/s²

C.导体棒离开导轨时的动能为40J

D.导体棒离开导轨时的动能小于40J

三、实验题

14. 难度：中等

图1为实验小组用安阻法测量电源的电动势和内阻的设计电路,已知电流表内阻很小，可忽略不计。某同学将两次测量所记录的多组数据绘制得到关系图线如图2所示。

(1)对比两次测量结果可知E₁_______E₂。(填“大于”“小于”或“等于”)

(2)第一次所测电源的电动势E₁ =_______V,内阻r₁=_______Ω(结果保留两位有效数字)

15. 难度：简单

某同学通过查阅资料发现电子秤的主要部件为-一个压敏电阻, 他欲自制一台电子秤,设计的电路如图1所示。现提供有下列器材:

A.直流电源:电动势约4.5V, 内阻很小

B.电流表④:量程为0~0.6A,内阻不计

C.电流表④:量程为0~3.0A,内阻不计

D.滑动变阻器R:最大阻值为10Ω

E.滑动变阻器R:最大阻值为500Ω

F.压敏电阻(没有压力时阻值为20Ω,允许通过的最大电流为0.6A)

G.质量均为m的一组砝码

H.待测物体、开关、若干导线等

(1)在可供选择的器材中，应该选用的电流表是____,应该选用的滑动变阻器是____ (填器材前的字母标号)

(2)根据所选器材正确组装电路,用来描绘通过压敏电阻的电流随压力变化的关系图像,请补全实验步骤

①调节滑动变阻器，使通过压敏电阻的电流为某一数值

②保持滑片位置不动,在压敏电阻上方放一个砝码,读出________

③不断增加砝码个数以增大砝码对压敏电阻的压力F,分别读出电流表对应的电流值I

④建立I-F坐标系,根据记录数据进行描点，用平滑的曲线连接,让尽可能多的点落在这条曲线上，如图2所示

⑤将待测物体静止放在压敏电阻上，根据物体放在压敏电阻上所对应的电流值,对照I-F图像,可读出________

(3)请你结合图2分析，当1=0.3A,压敏电阻受到的压力大小为___N(结果保留两位有效数字)

四、解答题

16. 难度：中等

如图所示,a、b、c三点处在某一匀强电场中，该电场方向与a、b两点的连线平行,已知ab的长度L₁=5 cm,ac 的长度L₂=16cm,ab与ac间的夹角θ= 120°。现把带电荷量为 C的点电荷从a点移到b点，电场力做功为J。求:

(1)a、b两点间的电势差U_ab

(2)把该电荷从a点移到c点，电场力做的功

17. 难度：中等

如图所示,在xOy坐标平面内的第一象限中存在一匀强磁场,磁场方向垂直坐标平面向里。一个质量为m、带电荷量为q的正粒子，从x轴上的M点以初速度v₀沿与x轴正方向成30°角射入第一象限中，粒子在磁场中做圆周运动,之后恰好垂直y轴射出第一象限,已知 OM长为L,不计粒子重力,求:

(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小

(2)粒子在磁场中运动的时间

18. 难度：困难

如图所示,两根光滑平行的金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内,两导轨间距为L,上端M、P间接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计,导轨置于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场中。轻质弹簧一端固定于N、Q所在的水平平面上，另一端与质量为m、电阻为r的导体棒连接在一起,导体棒紧靠在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿导轨向上的初速度v₀,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行

(1)求初始时刻通过电阻R的电流大小和方向

(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小

(3)弹簧弹性势能的表达式为，式中x表示弹簧的形变量。求导体棒从开始运动直到最终停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热