河南省顶尖名校联盟2020-2021学年高二12月联考试题 物理 Word版含答案

顶尖名校联盟2020～2021学年高二12月联考物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：选修3－1，选修3－2前两节。一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.有关电磁学发展史，下列说法正确的是A.安培通过实验发现通电导线周围存在磁场，并提出了判断磁场方向的安培定则B.法拉第通过近十年的艰苦探索终于发现了“磁生电”的条件C.安培力是大量带电粒子所受磁场力的宏观表现，安培推出了运动电荷受磁场力的公式D.奥斯特通过实验发现电流的磁效应，并首先发明发电机2.如图所示，圆形线框在匀强磁场中所做的各种运动，能够产生感应电流的是3.电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板同时接地，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。以下说法正确的是A.使极板间的正对面积变小，则平行板电容器的电容增大-10- B.使极板间的正对面积变小，则静电计指针的偏角变小C.使两极板间的距离变大，则平行板电容器的电容增大D.使两极板间的距离变大，则静电计指针的偏角变大4.如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，电压表为理想电表，R为滑动变阻器，当滑动变阻器的触头向上滑动时，下列说法正确的是A.灯泡L1变亮B.灯泡L2变亮C.电压表读数增大D.电源内阻消耗功率减小5.如图所示，M、N两点分别放置两个等量同种正电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中A.场强最小的点是C点，电势最高的点是A点B.场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C.场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D.场强最小的点是A点，电势最高的点是B点6.在等腰直角三角形的三个顶点A、B、C处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，三条导线中通有大小相等的恒定电流I，方向如图。已知通有电流I的长直导线在距离导线r处产生的磁场的磁感应强度大小为B＝k，k为常量，则导线A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为A.1：3B.1：C.1：2D.1：-10- 7.2020年9月5日，高通量临床质谱技术与应用论坛在杭州成功举办。质谱仪又称质谱计，是分离和检测不同同位素的仪器，其示意图如图所示。一质量为m、带电量为q的粒子从粒子源S出来时速度很小，可以看作初速为零，粒子重力不计，经电压为U的加速电场加速后，带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中的速度大小为v，在磁场中做圆周运动的直径为D，则A.B.C.D.8.如图所示，在水平面上固定一倾角为θ＝60°的光滑绝缘斜面OA，斜面所处整个空间存在垂直于斜面斜向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度大小E＝5V/m，磁感应强度大小B＝T。一个电荷量为q＝0.2C、质量为m＝0.1kg的带电小球(带正电)在斜面顶端O点由静止释放，小球经过斜面上C点时离开斜面，运动到斜面下端A点正上方的D点(图中未画出)时加速度为0，重力加速度g＝10m/s2，则小球从O点到C点的时间和小球经过D点的速度大小分别为A.1.5s；l5m/sB.1.5s；30m/sC.3s；3m/sD.3s；1.5m/s9.如图虚线为某静电场的部分等势面，各等势面的电势如图所示，下列说法中正确的是A.A点的电场强度比C点的电场强度大B.正电荷q在A点的电势能比在B点的电势能大C.电荷沿任意路径从A点移到C点的过程中，电场力做功为0-10- D.若将一个电子由A点移到B点，电场力做功6eV10.在一圆形区域内存在方向垂直纸面向里、大小为B0的水平匀强磁场，O为圆形磁场区域的圆心，OP为圆形区域的水平半径，且半径为R，一带电粒子以斜向右上方且跟OP成30°角、大小为v0的速度从磁场边界P点垂直射入磁场，并从磁场边界Q点处射出。已知∠POQ＝120°，不计粒子重力。则下列说法正确的是A粒子一定带正电B.粒子出磁场时速度方向一定垂直OPC.粒子的比荷为D.带电粒子在磁场中运动的时间为11.如图所示，平行板电容器倾斜放置，两正对极板跟水平面成45°角，极板间存在电场强度为E的匀强电场。有一质量为m的带电小球由极板间某处静止释放后沿平行于极板方向运动，最后飞出电场。已知重力加速度为g，下列说法正确的是A.小球带负电B.小球的带电量为C.小球运动的加速度为D.电场力对小球做负功12.如图所示，菱形ABCD的顶角∠B＝60°边长为0.1m，有一匀强电场与菱形所在平面平行，将q＝－2.0×10－6C的试探电荷从A点移到B点，再从B点移到C点，电场力做的功均为W＝4.0×10－4J。若A点的电势为φA＝0V，则下列说法正确的是A.q电荷在B点电势能为EPB＝4.0×10－4J，B点电势为φB＝2.0×102V-10- B.q电荷在C点电势能为EPC＝－8.0×10－4J，C点电势为φC＝4.0×102VC.q电荷在D点电势能为EpD＝－4.0×10－4J，D点电势为φD＝2.0×102VD.匀强电场的大小为E＝4.0×103V/m，方向平行AC向右二、实验题(本题共2小题，共14分)13.(4分)某实验小组进行实验：“测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻”，设计的实验电路图如图甲所示，其中R为电阻箱，R0＝6Ω为保护电阻。实验过程中得到了多组电压表的示数U及对应的电阻箱的电阻值R，并以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线(该图线为一直线)，如图乙所示。由图线可求得电池组的电动势E＝V，内阻r＝Ω。(结果保留两位有效数字)14.(10分)某实验小组为了精确测量某未知电阻Rx的阻值：(1)用多用电表的欧姆挡粗测。将多用电表的选择开关调至欧姆挡“×10”挡位，欧姆调零后进行测量，发现指针偏转角度太大，应将多用电表的选择开关调至欧姆挡(填“×100”或“×1”)挡位，再次欧姆调零后进行测量，表盘指针如图甲所示，该电阻Rx的阻值为Ω。(2)进一步精确测量该电阻的阻值，设计了如图乙所示的电路图，其中R1、R2为定值电阻，R3为电阻箱，Rx为被测电阻，G为0刻度在表盘中央的灵敏电流计。连接好电路，并进行下列操作。①闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应调至(填“A”或“B”)端。②合上开关S，调整滑动变阻器滑片P的位置，若灵敏电流计G中的电流由C流向D，应-10- (填“增大”或“减小”)电阻箱R3的阻值，直到G中的电流为0。③读出电阻箱连入电路的电阻R3，则未知电阻的表达式Rx＝(用R1、R2、R3表示)。三、计算题(本题共4小题，共48分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15.(10分)如图所示的电路中，直流电源电动势E＝400V，内电阻r＝20Ω。两带小孔的平行正对金属板M、N水平放置，板间的距离d＝4.0cm，当闭合开关S，待电路稳定后，M、N两金属板间的电压U＝200V，将一质量为m＝2.0×10－4kg的带正电的小球(可视为质点)从N板上的小孔以初速度v0＝1.0m/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达M板。不考虑空气阻力、忽略射入小球对电路的影响，电阻R1＝1980Ω，重力加速度大小g＝10m/s2。求：(1)带电小球的带电量；(2)滑动变阻器接入电路中的电阻值和滑动变阻器消耗的电功率。16.(12分)在倾角为α＝37°的斜面上，放置一通有电流I＝0.5A、长为L＝1m、质量为m的导体棒，在斜面区域加上垂直于斜面向上的磁场，导体棒保持静止，如图所示。重力加速度为g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。(1)若斜面光滑，所加磁场的磁感应强度为24T，求导体棒的质量；(2)若斜面不光滑，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒仍保持静止，所加磁场的磁感应强度的最大值为32T，求动摩擦因数µ。17.(12分)如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平桌边，斜面倾角30°、顶端安装有定滑轮。小物块A、B质量均为m，A带正电、电荷量为q，通过绕过定滑轮的绝缘轻绳连接，轻绳平行于斜面，空间有平行于斜面向下的匀强电场。将A、B从图中位置静止释放后，A沿斜面向下加速度为g，A速度为v时，轻绳断开，绳断后A又下落h高度(重力加速度为g、不计滑轮摩擦)。求：-10- (1)电场强度；(2)绳断后，A又下落h过程中减少的电势能；(3)绳断后，A又下落h高度时的速度。18.(14分)如图所示，AB、CD为两个同心半圆弧面，构成辐向型加速电场，电势差为U，共同圆心为O1，在加速电场右侧有一与直线CD相切于O1、半径为R的圆形区域，其圆心为O2，圆内(及圆周上)存在垂直于纸面向外的匀强磁场；MN是一个足够长的平板，与O1、O2连线平行且位于其下方3R处；质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从AB圆弧面由静止开始加速到CD后，从O1点进入磁场偏转，最后打到板MN上，其中沿O1O2连线方向入射的粒子经磁场偏转后恰好从圆心O2的正下方G点射出磁场(不计重力的影响)。求：(1)粒子到达O1点时速度的大小及圆形磁场的磁感应强度B的大小；(2)在图中P点(PO1与O1O2成30°夹角)出发后打在板上Q点(图中未画出)的粒子，从O1点运动到板上所用的时间。-10- -10- -10- -10-