广西岑溪市2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-06-15 类型：期中考试

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一、单选题

1. 在下列四幅图中，能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是（）

A、 B、 C、 D、

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2. 两点电荷置于真空中，带电量均为 $+ Q$ ，当它们相距为r时，其相互作用力为F；现把它们的电量均减小一半，再使它们的距离变为2r，则它们之间的相互作用力 $F^{'}$ 的大小为（　　）

A、 $\frac{F}{16}$ B、 $\frac{F}{4}$ C、 $\frac{F}{2}$ D、F

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3. 如图所示，是某电场的电场线和一条等势线（虚线）。下列说法正确的是（　　）

A、A点和B点的电场强度相同 B、A点的电势高于B点的电势 C、A附近的等差等势线比B附近稀疏 D、负电荷在B点具有的电势能比在A点小

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4. 在方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（）

A、b、d两点的磁感应强度大小相等 B、a、b两点的磁感应强度大小相等 C、c点的磁感应强度的值最大 D、a点的磁感应强度的值最小

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5. 质量为50 kg的铁块从5 m高处由静止自由下落，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是0.05 s，g取10 m/s^2.撞击时，铁块对桩的平均冲击力为（　　）

A、1.0×10⁴N B、1.05×10⁴N C、2.0×10⁴N D、2.1×10⁴N

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6. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，电容器下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态，现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是（）

A、带电油滴将竖直向下运动 B、P点的电势将降低 C、电容器的电容增大，极板带电荷量不变 D、电容器的电容增大，极板带电荷量增大

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7. 矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向外，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则（）

A、0～t₁时间内，导线框中电流的方向为adcba B、0～t₁时间内，导线框中电流越来越小 C、0～t₂时间内，导线框中电流的方向始终为abcda D、0～t₂时间内，导线框ab边受到的安培力大小恒定不变

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8. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，开关处于断开状态。下列说法中正确的是（　　）

A、当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R₁消耗的功率变大 B、当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变小 C、当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A₁示数变小 D、若闭合开关S，则电流表A₁示数变大，A₂示数变大

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二、多选题

9. 氢原子的能级图如图所示，已知氢原子各能级的能量可以用 $E_{n} = \frac{E_{1}}{n^{2}}$ 公式计算，现有大量处于n=5能级（图中未标出）的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是（　　）

A、这些氢原子一定能发出10种不同频率的可见光（可见光能量范围：1.62ev~3.11ev） B、已知钠的逸出功为2.29eV，则氢原子从n=5能级跃迁到n=2能级释放的光子可以从金属钠的表面打出光电子 C、氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级释放的光子波长最长 D、氢原子从n=5能级跃迁到n=4能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加

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10.
如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，一个电子（质量为m，电荷量为q）从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中，速度方向与x轴的夹角为45°并与磁场方向垂直．电子在磁场中运动一段时间后，从x轴上的P点射出磁场．则（）

A、电了在磁场中运动的时间为 $\frac{π m}{2 q B}$ B、电子在磁场中运动的时间为 $\frac{π m}{q B}$ C、OP两点间的距离为 $\frac{\sqrt{2} m v}{q B}$ D、OP两点间的距离为 $\frac{2 m v}{q B}$

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11. 如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向内为磁场的正方向，顺时针为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，下列选项中正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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12. 如图甲，长木板A静止在光滑水平面上，质量为 $m_{B} = 3 kg$ 的另一物体B（可看做质点）以水平速度 $v_{0}$ 滑上长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所示，g取 $10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、木板A的最小长度为 $2m$ B、A，B间的动摩擦因数为0.1 C、木板获得的动能为 $12 J$ D、系统损失的机械能为 $3 J$

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三、实验题

13. 按照如图所示进行实验。

(1)、分别接通“1、4”和“2、3”，导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与有关。

(2)、只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向（选填“改变”或“不改变”）。

(3)、只改变导线中电流的方向，导线受力的方向（选填“改变”或“不改变”）。

(4)、通过实验说明：安培力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系满足。

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14. 某同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒（约为4Ω）的电阻率。
电压表V（量程15.0V，内阻约1kΩ）

电流表A（量程0.6A，内阻 $R_{A} = 0.4 Ω$ ）

定值电阻 $R_{0}$ （阻值 $R_{0} = 20.0 Ω$ ）

滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值10Ω）

学生电源E（电动势20V）

开关S和若干导线。

(1)、如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径为mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度为cm；

(2)、请根据提供的器材，在图丙所示的方框中设计一个实验电路，尽可能精确地测量金属棒的阻值；

(3)、实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电表的示数从零开始，根据实验数据选择合适标度描点，在方格纸上作图（如图丁），通过分析可得导体棒的电阻R=Ω（保留一位小数），再根据电阻定律即可求得电阻率。从系统误差的角度分析，电阻 $R_{测}$ （填“>”“<”或“=”） $R_{真}$ 。

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四、解答题

15. 如图所示，水平面上有一个固定光滑斜面，倾角为45º。现要使一个质量为m，电荷量q为的带正小球静止在斜面上，可以施加不同的电场。已知重力加速度为g。

(1)、若场强方向竖直向上，求场强大小E₁；

(2)、若场强方向水平向左，求场强大小E₂。

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16. 如图所示，质量为0.8kg的小车，在光滑水平面上保持静止状态，质量为0.2kg的物体（可视为质点）以 $v_{0} = 3 m / s$ 的水平速度冲上小车左端，物体最后相对于小车静止，物体与小车间的动摩擦因数为0.6，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、物体和小车相对静止时小车的速度是多少；

(2)、从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间是多少。

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17. 如图所示，位于水平面内的两个平行金属导轨相距 $L = 1 m$ ，一端与阻值 $R = 2 Ω$ 的电阻串联。一质量 $m = 0.1 kg$ 、电阻 $r = 1 Ω$ 的导体棒静止放置于导轨上并与导轨垂直，可在导轨上滑动。导轨足够长且其电阻忽略不计。在导轨所在空间加上竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小 $B = 0.6 T$ ，通电导体棒在水平向右的外力 $F = 1 N$ 的作用下由静止开始向右运动，导体棒与导轨间的摩擦力 $F_{f} = 0.4 N$ 。

(1)、求导体棒运动的最大速度 $v_{m}$ 。

(2)、当导体棒的速度为其最大速度的一半时，求导体棒的加速度大小。

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18. 如图所示，在竖直平面内xOy坐标系的第一象限存在垂直纸面向里的勾强磁场，磁感应强度为B。在第二象限存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E。一个质量为m、电荷量为 $+ q$ 的带电粒子从x轴上的 $P (\sqrt{3} a ， 0)$ 点以某一速度沿与x轴正方向成 $θ = 60 °$ 的方向射入磁场，并恰好垂直于y轴射出磁场。不计粒子重力。求：

(1)、带电粒子射入磁场时的速度大小；

(2)、带电粒子再次到达x轴时的速度大小；

(3)、带电粒子在磁场和电场中运动的总时间。

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