辽宁省六校协作体2020-2021学年高二上学期物理期中联考试卷
试卷更新日期：2020-12-18 类型：期中考试
一、单选题
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1. 下列有关物理学史、物理概念、物理原理等说法正确的是（ ）A、中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。说明在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极 B、把试探电荷放入静电场，如果不受电场力说明该处电场强度一定为零，而把一小段通电导线放入磁场以后如果不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度不一定为零 C、电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关 D、1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器，能在实验室中产生大量的高能粒子，其高能粒子的最大动能仅取决于加速电压与加速次数2. 如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，当通以图示方向电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A、此过程中磁感应强度B逐渐减小 B、此过程中磁感应强度B先增大后减小 C、此过程中磁感应强度B的最大值为 D、此过程中磁感应强度B的最小值为3. 华为P30 Pro手机，用自己新的吉尼斯世界纪录告诉全世界什么叫中国科技。其中4200毫安时超大电池+40W华为超级快充，极速充电每30秒充1%，30分钟70%，充电速度是苹果iPhone X的4倍，碾压苹果！现用40W华为快充为一手机电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（ ）
A、电能转化为化学能的功率为UI B、充电器输出的电功率为UI＋I2r C、充电器输出的电功率为UI－I2r D、充电器的充电效率为4. 据新闻报道：2020年5月16日，广西玉林一在建工地发生了一起事故，一施工电梯突然失控从高处坠落，此次电梯坠落事故导致了一些人员伤亡。为了防止类似意外发生，某课外研究性学习小组积极投入到如何防止电梯坠落的设计研究中，所设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，该学习小组认为能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是（ ）
A、该小组设计原理有问题，当电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用 B、当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中 C、当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向相反 D、当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，已经穿过A闭合线圈，所以线圈A不会阻碍电梯下落，只有闭合线圈B阻碍电梯下落5. 如图所示电路中，平行金属板中带电质点P处于静止状态，所有电流表和电压表均可视为理想电表，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）
A、电流表A的示数变小，电压表V的示数变小 B、此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表A1示数的变化量ΔI1的比值的绝对值变小 C、平行金属板之间原静止的质点P将向下运动 D、R3上消耗的功率逐渐增大6.用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2 ， 若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（ ）
A、图甲中的A1、A2的示数相同 B、图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C、图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同 D、图乙中的A1、A2的指针偏角相同7. 如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B＝0.30 T。磁场内有一块较大的平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离l=32 cm处，有一个点状的α粒子放射源S，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是v＝3.0×106 m/s。已知α粒子的电荷量与质量之比 ，现只考虑在图纸平面内运动的α粒子，则感光板ab上被α粒子打中区域的长度（ ）
A、20cm B、40cm C、30 cm D、25cm8. 某学习小组在探究闭合电路的电源的输出功率随电流变化时，得到如图所示电源输出功率随电流变化的关系图像，图像为开口向下抛物线的一部分，通过图像可以判断（ ）
A、电源的内阻消耗的最大功率为9 W B、输出功率最大时，外电路的总电阻为4 Ω C、电源的效率最大为50% D、电源的电动势为12 V二、多选题
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9. 辽宁号航空母舰（代号∶001型航空母舰，舷号∶16，简称∶辽宁舰），是一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰，也是中国第一艘服役的航空母舰。航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示，由绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路，左侧圆环套在光滑的绝缘杆上，当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去（ ）
A、从右侧看，开关闭合瞬间环中会产生沿逆时针方向的感应电流 B、电路接通时，使滑动变阻器的滑片P向上加速滑动时，左侧的金属环也会被向左弹射出去 C、电池正、负极调换后，闭合开关S的瞬间，金属环仍能向左弹射 D、若将金属环置于线圈右侧，闭合开关S的瞬间，环将向右弹射10. 有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质是理想电流表）。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R=38-0.02F（F和R的单位分别是N和Ω）。下列说法正确的是（ ）
A、该秤能测量的最大体重是1800 N B、该秤能测量的最大体重是900N C、该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘0.375 A处 D、该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘0.300 A处11. 在如图所示的图像中，直线A为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线B为某一电阻R的伏安特性曲线用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．由图像可知（ ）
A、电源的电动势为3V，内阻为 B、电阻R的阻值为 C、电源的输出功率为2W D、电源的效率为66.7%12. 近年来，城市污水问题促进了我国污水处理事业的发展，但是不少城市仍旧达不到污水处理的相关要求，在污水处理工作中仍旧存在诸多问题。为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，保护城市生态环境的平衡与健康，技术人员在排污管末端安装了监测装置，核心装置部分是如图所示的一个长方体空腔，空腔上、下两个侧面M、N金属板为两个电极，其余部分是用绝缘材料制成的，其长、宽和高分别为a、b和c，左、右两端开口与排污管相连，在垂直于前、后面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，两个电极板M、N与电压表相连。当污水充满装置从左向右匀速流经该装置时，电压表将显示出污水排放情况。污水以某一速度匀速流过该装置时受到阻力作用，阻力f=kLv（k为比例系数，L为污水沿流速方向的长度，v为污水的流速），电压表稳定时示数为U。下列说法中正确的是（ ）
A、M板比N板电势高 B、污水中离子浓度越高，则电压表的示数越小 C、污水流量越大，则电压表的示数越大 D、为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压强差为三、实验题
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13. 某物理课外兴趣小组在研究测定某导电溶液的电阻率课题中，提出测导电溶液电阻率的主要困难在于它不像金属丝一样有固定形状，继而讨论解决的办法。学生一致认为把导电溶液装入直玻璃管，使之成为液体柱，即可解决问题。如图甲所示，把导电溶液装进内径均匀的长直圆柱形玻璃管（玻璃管的管壁很薄，此外径可认为等于圆柱形导电溶液的直径），玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内导电溶液的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为3 V，内阻可忽略），电压表V1（量程为3 V，内阻很大），电压表V2（量程为3 V，内阻很大），定值电阻R1（阻值12kΩ），定值电阻R2（阻值8 kΩ），电阻箱R（最大阻值9999 Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。
实验步骤如下：
A．用螺旋测微器尺测圆柱形玻璃管的直径d和用游标卡尺测玻璃管总的长度L0；
B．向玻璃管内注满导电溶液，并用刻度尺测量导电溶液长度L；
C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；
E．改变玻璃管内导电溶液的长度，重复实验步骤C、D，记录每一次导电溶液的长度L和电阻箱阻值R；
F．断开S，整理好器材．
(1)、用螺旋测微器尺测圆柱形玻璃管的直径d如图所示，d＝mm，用游标卡尺测玻璃管总的长度L0如图所示，L0＝mm。(2)、玻璃管内导电溶液的电阻Rx的表达式为：Rx＝（用R1、R2、R表示）。(3)、利用记录的多组导电溶液长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R 关系图像。导电溶液的电阻率ρ＝ （保留两位有效数字）14. 某物理兴趣小组准备测量精确测定电源的电动势和内阻，现备有下列器材：A．电流表G（量程为40 mA、内阻未知）
B．电阻箱R（0~999.9 Ω）
C．滑动变阻器R1（0~10 kΩ）
D．滑动变阻器R2（0~10 Ω）
E．开关、导线若干
F．电源E（电动势约10 V，内阻未知）
(1)、要完成实验，首先需测量电流表G的内阻。测量电流表G内阻的实验电路如图甲所示。①将下述实验过程补充完整。
a．选择器材，滑动变阻器R′应该选取（选填“R1”或“R2”）；
b．连接好电路，R′的滑片应调到（选填“a”或“b”）端；
c．断开S2 ， 闭合S1 ， 调节R′，使电流表G满偏；
d．保持R′不变，闭合S2 ， 调节电阻箱R的阻值，当R＝12 Ω 时，电流表G的示数为30 mA。
②如果认为闭合S2前后干路上电流不变，则电流表G的内阻Rg＝Ω。
(2)、在测出电流表内阻Rg后，测定该电源的电动势和内阻的电路如图乙所示。闭合开关S，调整电阻箱R，读取相应的电流表示数I，记录多组数据（R，I），得到如图丙所示的 R图线，则电源的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。四、解答题
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15. 如图所示，两个不计电阻的金属圆环表面光滑，已知环半径为1.0 m，竖直悬挂在等长的细线上，金属环面平行，相距0.1 m，两环之间有方向竖直向上、磁感应强度为0.5T的匀强磁场，两环分别与电源正负极相连。现将一质量为0.06 kg的导体棒轻放在环的最低点，导体棒与环有良好电接触，重力加速度g=10 m/s2 ， 当开关闭合后，导体棒能沿金属圆环上滑。
(1)、当导体棒滑到最高点时，导体棒跟环心的连线与竖直方向夹角为37°，求通过导体棒的电流为多大？(2)、电源电动势为3 V，电源内阻为0.25 Ω，则导体棒电阻为多大？(3)、导体棒最终静止位置在金属圆环某一位置不动，试求在此位置上棒对每一个环的压力为多少？（结果可用根式表示）16. 如图所示电路中，电源电动势E＝10 V，内电阻不计，电阻R1＝28.0 Ω，R2＝12.0 Ω，R3＝6.0 Ω，R4＝24.0 Ω，R5＝9.0 Ω，电容器的电容C＝1.2 μF，求：
(1)、电容器所带的电荷量；(2)、若R2突然断路，将有多少电荷量通过R5。17. 如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B1=B方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场区域右侧有一宽度也为R的足够长区域Ⅱ，区域Ⅱ内有方向向左的匀强电场，区域Ⅱ左右边界CD、FG与电场垂直，区域Ⅰ边界上过A点的切线与电场线平行且与FG交于G点，FG右侧为方向向外、磁感应强度大小为B2= B的匀强磁场区域Ⅲ。在FG延长线上距G点为R处的M点放置一足够长的荧光屏MN，荧光屏与FG成θ＝45°角，在A点处有一个粒子源，能沿纸面向区域内各个方向均匀地发射大量质量为m、带电荷量为＋q且速率相同的粒子，其中沿AO方向射入磁场的粒子，恰能平行于电场方向进入区域Ⅱ并垂直打在荧光屏上（不计粒子重力及其相互作用）。求：
(1)、粒子的初速度大小v0；(2)、电场的电场强度大小E；(3)、调整荧光屏的位置，使M点竖直向下移动，GM距离等于2R，且使荧光屏MN水平，求荧光屏上的发光区域长度Δx。