广东省深圳市龙岗区2020-2021学年高二上学期物理期末质量检测试卷

试卷更新日期：2021-02-22 类型：期末考试

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一、单选题

1. 对闭合回路相关概念的认识，下列正确的是（）

A、电阻两端的电压越大，其电阻值越大 B、电动势反映了电源把其他形式能量转化为电能的本领 C、电流的方向就是电荷定向移动的方向 D、电动势和电势差的单位相同，电动势实质上就是电势差

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2. 如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，验电器两金属箔片张开，用带负电的导体棒接触锌板，又可观察到验电器两金属箔片张角变小，其原因是（）

A、紫外线电离空气，使锌板带正电 B、紫外线自身带微量正电荷 C、锌板发生光电效应，释放出了正的光电子 D、锌板表面射出电子，锌板和两金属箔片均带正电

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3. 氢原子的能级示意图如图所示，在氢原子由n=1的状态激发到n=4的状态，最后又回到n=1的状态的过程中，以下说法正确的是（）

A、可能用来激发的光子能量有6种 B、最多可以发出的光子能量有8种 C、可能发出的光子的最大能量为12.75eV D、可能发出的光子的最小能量为0.85eV

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4. 磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，图是它的示意图，平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于磁场B且平行于A、B板平面的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，装置稳定时下列说法中正确的是（）

A、B板的电势比A板的高 B、图中通过电阻R的电流方向是向下的 C、离子只受到电场力作用 D、图中电阻R两端电压为Bvq

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5. 如图所示，从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，那么（）

A、宇宙射线受到地磁场施加的与运动方向相反的排斥力 B、垂直射向地球表面的带电粒子在两极处受磁场的偏转作用最强 C、带正电的离子垂直射向赤道时会向东偏转宇宙射线 D、带负电的离子垂直射向赤道时会向南极偏转

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6. 真空中静止点电荷Q₁、Q₂所产生的电场线分布如图所示，图中A、B两点关于点电荷Q₂水平对称。某带电粒子（仅受电场力作用）在电场中的运动轨迹如图中虚线所示，C、D是轨迹上的两个点。以下选项正确的是（）

A、A，B两点的场强大小相等 B、A，B两点的电势相等 C、该粒子带正电，在C点的加速度小于D点的加速度 D、该粒子带负电，在C点的加速度大于D点的加速度

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7. 如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R₀为定值电阻，R₁、R₂为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部，闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F，悬线与竖直方向的夹角为 $θ$ ，调节R₁、R₂ ，关于F、 $θ$ 的大小判断正确的是（）

A、保持R₂不变，使R₁变大，则F不断变大 B、保持R₁不变，使R₂变大，则F不断变大 C、保持R₂不变，使R₁变大，则θ不断变小 D、保持R₁不变，使R₂变大，则θ不断变小

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二、多选题

8. 核潜艇制造专家黄旭华获得2019年国家最高科学技术奖。我国核潜艇是以核反应炉为动力来源的潜艇，其核反应堆中可能的一个核反应方程为 ${}_{92}^{235}U + {}_{0}^{1}n \to {}_{56}^{144}B a+ {}_{36}^{89}K r+ x {}_{0}^{1}n$ 下列说法正确的是（）

A、该核反应属于原子核的衰变 B、其中Ba核的平均结合能比U核的小 C、该核反应方程式中x=3 D、该反应堆中发生的是链式反应，因每次生成的 ${}_{0}^{1}n$ 会使新铀核连续不断地发生裂变

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9. 如图所示电路，初始状态时，滑动变阻器的滑片恰在ab中间，记电压表的读数为U₁ ，变化量为△U₁ ，记电压表V₂的读数为U₂ ，变化量为△U₂ ，则下列说法正确的是（）

A、若将滑动变阻器滑片滑向a端，则U₁、U₂都增大 B、若将滑动变阻器滑片滑向b端，则U₁减小，U₂增大 C、若将滑动变阻器滑片滑向a端，则 $| Δ U_{1} | = | Δ U_{2} |$ D、无论将滑动变阻器滑片滑向a端或b端，都有 $| Δ U_{1} | > | Δ U_{2} |$

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10. 如图所示，在一倾角为 $θ$ 的粗糙斜面上置一根通电直导线，导线长度为L，电流方向垂直于纸面向外，电流大小为I，初始时，通电直导线恰好静止。现有一竖直向下的磁场从零开始不断增大，当磁感应强度为B₀时，通电直导线恰要滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）

A、斜面对通电直导线的支持力不断增大 B、斜面对通电直导线的静摩擦力不断增大 C、粗糙斜面的动摩擦因数μ=tan $θ$ D、 $B_{0} = \frac{2 m g \sin θ}{I L}$

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三、实验题

11. 某实验小组利用多用表测3V量程的电压表内阻，红、黑表笔如图所示，该小组同学把选择开关拨“ $\times$ 1k欧姆挡上，欧姆调零后，测得电压表内阻如图所示，电压表读数如图所示：

(1)、由图可得电压表内阻 $Ω$ 。

(2)、由图可得电压表读数V。

(3)、在图中，多用表的黑表笔与电压表的（选“+”或“-”）接线柱上导线相接。

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12. 某实验小组利用如图所示的电路来探究镍铜丝电阻与长度的关系，电源由两节电池组成，R₀=5 $Ω$ 为保护电阻。闭合开关，调节p的位置，读出接入电路中镍铜丝长度x时电压表和电流表的示数，算出相应电阻R，利用多组数据画出如图所示R-x图像：

(1)、该实验小组电压表选择3V量程，电流表选择A量程（0.6或3）

(2)、请用笔画线表示导线，根据电路图连接实物图；

(3)、由图可知，电流表的内阻 $Ω$ （保留一位有效数字）；

(4)、该小组用螺旋测微器测得镍铜丝直径d=3.00×10^-4m，由图可知镍铜丝电阻率是 $Ω$ $\cdot$ m（保留两位有效数字）；

(5)、该小组参考课本上镍铜丝电阻率信息，发现计算出的值偏大，但实验操作已经十分规范，测量使用的表也已经校验准确，你认为造成偏大最主要原因是。

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四、解答题

13. 如图，竖直平面内有xOy直角坐标系在第II象限有水平放置的平行金属板，上极板带正电，下极板带负电，板长为L，板间距也为L，在第I象限有水平向左的匀强电场，电场强度大小为E₁。一个质量为m带电量为+q的离子，从下极板左边缘的A点（- $l$ ，0）沿某一方向射入板间电场后恰好从上极板右边缘B点（0， $l$ ）平行于x轴进入E₁电场，运动到C点（ $\frac{l}{2}$ ， $l$ ）时速度为零。不计离子重力，求：

(1)、离子到B点时速度的大小；

(2)、平行金属板上下板的电势差。

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14. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗，在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞，如图的图甲。图中的图乙为某“质子疗法”仪器部分结构的简化图，I是质子发生器，质子的质量m=1.6×10^‑27kg，电量e=1.6×10^-19C，质子从A点进入II；II是加速装置，内有匀强电场，加速长度d₁=4.0cm；III装置由平行金属板构成，板间有正交的匀强电场和匀强磁场，板间距d₂=2.0cm，上下极板电势差U₂=1000V；IV是偏转装置，以O为圆心、半径R=0.1m的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，质子从M进入、N射出，A、M、O三点共线，通过磁场的强弱可以控制质子射出时的方向。现需要质子从A处由静止被加速后以v=1.0×10⁷m/s的速度恰好沿直线通过M来杀死某肿瘤的细胞，为了达到此条件，回答以下问题：

(1)、要使A处静止释放的质子能满足条件，则Ⅱ中电场强度多大?

(2)、请说明设置III装置的目的，以及III中匀强磁场的磁感应强度B₁的方向和大小；

(3)、要使质子从N射出时速度的偏向角为90°，则Ⅳ中匀强磁场的磁感应强度B₂多大?

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15. 某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图，两平行金属导轨CD、EF间距为L=0.1m，与电动势为E₀=9V内阻不计的电源、电流表（量程0-3A）、开关、滑动变阻器R（阻值范围为0~100Ω）相连，质量为M=0.05kg、电阻为R₀=2Ω的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成 $θ$ =30°角，垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘，空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B=5T，在秤盘中放入待测物体，闭合开关，调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体时，使金属棒静止时电流表读数为I₀=0.1A。其余电阻、摩擦以及轻绳质量不计，g=10m/s²则：

(1)、秤盘的质量m₀是多少?

(2)、求此“电磁秤”的称量物体的最大质量及此时滑动变阻器接入电路的阻值；

(3)、为了便于知道秤盘上物体质量m的大小，请在图中作出其与电流表读数关系的m-I图象。

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