湖南省衡阳市衡阳县2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2021-03-05 类型：期末考试

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一、单选题

1. 首先根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出分子电流假说的是（）

A、安培 B、法拉第 C、密立根 D、奥斯特

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2. 法拉第提出：电荷或磁体在空间产生电场或磁场，正是通过“场”把电作用或磁作用传递到别的电荷或磁体。电场的强弱用 $E = \frac{F}{q}$ 来定义，磁场的强弱用 $B = \frac{F}{I L}$ 来定义，下列说法正确的是（）

A、由 $E = \frac{F}{q}$ 可知，电场强度E与F成正比，与q成反比 B、由 $B = \frac{F}{I L}$ 可知，磁感应强度B与电流元所受磁场力F成正比，与电流强度I和导线长度L的乘积（IL）成反比 C、若放在电场中某处的电荷不受电场力，则此处的电场强度一定为零 D、若放在磁场中某处的电流元不受磁场力，则此处的磁感应强度一定为零

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3. 电荷均匀分布的带电球体在球体外部产生的电场强度与位于球心处等电荷量的点电荷产生的电场强度相等．已知地球所带的电荷量约为 $4 \times 10^{5} C$ ，地球的半径约为 $6000 km$ ，静电力常量 $k = 9.0 \times 10^{9} N \cdot m^{2} / C^{2}$ ，若将地球视为一个均匀带电球体，则地球表面附近的电场强度大小约为（）

A、 $50 N/C$ B、 $100 N/C$ C、 $200 N/C$ D、 $300 N/C$

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4. 两电阻R₁、R₂的伏安特性曲线如图所示，取sin37°=0.8，cos53°=0.6，则电阻R₁与电阻R₂的阻值之比为（）

A、3：4 B、4：3 C、9：16 D、16：9

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5. 如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置通以大小相同，方向如图的电流，ac⊥bd，且ab=ad=ac，则a点处磁感应强度B 的方向为（）

A、垂直于纸面向外 B、垂直于纸面向里 C、沿纸面由a 向d D、沿纸面由a向c

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6. 如图所示，在纸面内面积为S的圆形区域有一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面的匀强磁场金属棒ab与某一直径重合。一根弹性金属导线两端分别固定于a、b两点，现撑起弹性导线使导线与金属棒构成三角形闭合回路，导线上的动点c沿圆周从a点向b点移动，导线始终处于张紧状态。该过程中穿过闭合回路abc的磁通量的最大值为（）

A、BS B、 $π$ BS C、 $\frac{2 B S}{π}$ D、 $\frac{B S}{π}$

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7. 2020年10月26日，“遥感三十号”07组卫星在西昌卫星发射中心成功发射。若该卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度大小v，地球半径为R，引力常量为G，则地球的平均密度为（）

A、 $\frac{3 v^{2} r}{4 π G R^{3}}$ B、 $\frac{4 v^{2} r}{3 π G R^{3}}$ C、 $\frac{3 v^{2} R}{4 π G r^{3}}$ D、 $\frac{4 v^{2} R}{3 π G r^{3}}$

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二、多选题

8. 图甲中，AB是点电荷的电场中的一条电场线，图乙是放在a、b两点的正试探电荷所受电场力与其电荷量的关系图线（电场力的方向以A点指向B点为正）。下列说法正确的是（）

A、场源电荷是正电荷 B、场源电荷位于B侧 C、电场线的方向由A点指向B点 D、a点的电场强度小于b点的电场强度

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9. 在图示电路中，电源的电动势为13.5V、内阻为1Ω，电动机M的内阻为0.5Ω，灯泡标有“12V 0.5A”的字样。闭合开关后，电动机M正常转动，电压表的示数为12V。不考虑电压表、电流表的内阻对电路的影响。下列说法正确的是（）

A、电流表的示数为2A B、电动机M内部消耗的电功率为0.5W C、电动机M的效率为88.9% D、电动机M的机械功率为11.5W

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10. 如图所示，一倾角为37°的光滑斜面体固定在水平面图中未画出）上，匀强磁场垂直于斜面向上，匀强电场沿斜面向上并垂直于斜面底边，一质量为m、带电荷量为q的小球以速率v在斜面上做半径为R的匀速圆周运动。重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（）

A、小球带负电 B、小球沿顺时针方向做圆周运动 C、匀强电场的电场强度大小为 $\frac{3 m g}{5 q}$ D、匀强磁场的磁感应强度大小为 $\frac{5 m v}{3 q R}$

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三、实验题

11. 某研究性学习小组利用图示装置验证机械能守恒定律，P₁处与P₂处的光电门间的高度差为h．直径为d的小球从图示位置由静止释放后依次通过P₁、P₂光电门．重力加速度大小为g．

(1)、若小球中心通过P₁、P₂光电门时遮光时间分别为t₁、t₂ ，则小球通过P₁、P₂光电门时的速度大小分别为、．

(2)、若该实验中等式gh=成立，即可验证机械能守恒定律．

(3)、实验室可提供的小球有木球和铁球，为了尽可能或小测量误差，下列做法正确的是（_______）(填对应的字母序号)

A、释放小球时，只要P₁、P₂处光电门在同竖直线上即可 B、选用铁球，且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上 C、选用木球，且释放木球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上

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12. 某同学有个超霸（GP）9V电池如图甲所示，他欲测量该电池的电动势和内阻（内阻约为25Ω）。提供的器材如下：电流表A（量程为200μA，内阻为500Ω），开关S，电阻箱R₁（最大阻值为9999.9Ω），电阻箱R₂（最大阻值为99999.9Ω）和若干导线。

(1)、由于电流表A的量程太小，需将电流表A改装成量程为9V的电压表V，则电流表A应与电阻箱（选填“R₁并联”“R₁串联”“R₂并联”或“R₂串联”），并将该电阻箱的阻值调为Ω。

(2)、设计的测量电路如图乙所示，调节电阻箱R的阻值读出相应的电压表示数U，获得多组数据，画出 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 是图线如图丙所示。若不考虑电表对电路的影响，则根据图线可得该电池的电动势E=V、内阻r=Ω。（结果均保留三位有效数字）

(3)、若考虑电表对电路的影响，则该电池的电动势测量值真实值，内阻的测量值真实值。（均选填“大于”“等于”或“小于”）

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四、解答题

13. 质量m=3kg的物体先在光滑水平面上以大小v₀=2m/s做匀速直线运动，后突然进一粗糙水平面，与此同时，某同学用与初速度方向相同的恒定外力推物体，经过时间t=3s物体的速度大小变为v=8m/s。取重力加速度大小g=10m/s² ，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5。求：

(1)、物体受到的滑动摩擦力大小F_f；

(2)、物体在时间t内的位移大小x；

(3)、该恒定外力的大小F。

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14. 在图示电路中，长度L=30cm的两平行金属板A、B水平正对放置，电源电动势E=36V、内阻r=2Ω，电阻R=10Ω。当滑动变阻器接入电路的电阻R₁=4Ω时，一电荷量q=1.6×10^-2C、质量m=8×10^-2kg的带负电小球沿两板间的中线（与两板等间距）以大小v₀=1m/s的初速度水平向左射入板间，恰好做匀速直线运动。取重力加速度大小g=10m/s² ，不计空气阻力。

(1)、求A、B两板间的距离d；

(2)、要使小球恰好能到达B板的左边缘，求滑动变阻器接入电路的电阻R₂。

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15. 如图所示，在矩形ABCD区域内，三角形ABD区域内存在方向平行于AD向下的匀强电场，三角形BCD区域内存在方向垂直于矩形区域所在平面向外的匀强磁场（图中未画出），矩形的AD边的长度为L，AB边的长度为2L。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以大小为v₀的初速度从A点沿AB方向进入电场并从BD的中点P进入磁场，结果从DC边离开磁场。已知磁场的磁感应强度大小 $B = \frac{2 m v_{0}}{q L}$ ，不计粒子所受重力。求：

(1)、粒子经过P点时的速度大小v；

(2)、粒子从DC边射出的位置到D点的距离x；

(3)、粒子从A点运动到DC边的时间t。

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