河南省南阳市南阳一中2022学年高二物理下学期阶段测试试题

南阳一中2022年高二春期阶段测试物理试题第Ⅰ卷（选择题共48分）一、本题共12小题．每小题4分，共48分。1-8题给出的四个选项中只有一个选项正确，9-12题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选得0分．1．关于物理学的研究方法，以下说法不正确的是（）A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比D．“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法．O2．如图所示，一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断（）A．此粒子可能受到静电吸引力的作用B．b点的电势一定大于在a点的电势C．粒子在a点和c点的速度一定相同D．粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能3．如图所示，点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动然后通过D点，不计粒子的重力，则该粒子在CD之间运动时速率v与时间t的关系图象可能是（）4．如图所示，正弦交流电经过半波整流器后，电流波形正好去掉了半周，这种单向电流的有效值为（）A．2AB．C．D．1A5．如图所示，电路中电源的电动势为E、内电阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时，小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况（　　　）A.L1、L3两灯都变亮，L2灯变暗B.L1、L3两灯都变暗，L2灯变亮C.L1、L2两灯都变亮，L3灯变暗D.L1、L2两灯都变暗，L3灯变亮6．如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是(　　)A.，正电荷B.，正电荷C.，负电荷D.，负电荷7．两同心金属圆环，使内环A通以顺时针方向电流，现使其电流增大，则在大环B中（）IA．有逆时针方向的感应电流，圆环B有向外扩张的趋势B．有顺时针方向的感应电流，圆环B有向外扩张的趋势-5-C．有逆时针方向的感应电流，圆环B有向内扩张的趋势甲D．有顺时针方向的感应电流，圆环B有向内扩张的趋势utt02t03t0tt02t03t0utt02t03t0uutt02t03t0乙utt02t03t08、现代汽车在制动时，有一种ABS系统，它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动。这种滑动不但制动效果不好，而且易使车辆失去控制。为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置。如果检测出车辆不再转动，就会自动放松制动机构，让轮子仍保持缓慢转动状态。这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如图甲，B是一根永久磁铁，外面绕有线圈，它的左端靠近一个铁质齿轮，齿轮与转动的车轮是同步的，线圈中有电压输出。图乙是车轮转动时输出电压随时间变化的图象。若车轮转速减慢变为原来的一半，则该图象可能变为（）ABCD9、两个点电荷位于x轴上，在它们形成的电场中，若取无限远处的电势为零，则在x轴正方向上各点的电势如图中曲线所示。由图线提供的信息可知（）A．x=x1电场强度为零B．x=x2处电场强度为零C．带负电荷的电量较大D．负电荷可能位于x2处10．霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器，广泛应用于各领域，如在翻盖手机中，常用霍尔元件来控制翻盖时开启或关闭运行程序。如图是一霍尔元件的示意图，通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B，图中a、b是垂直于z轴方向上元件的前后两侧面，霍尔元件宽为d(a、b间距离)，ab间将出现电压Uab，则(　　)A．a、b间电压Uab仅与磁感应强度B有关B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则ab两端电压Uab<0C．若霍尔元件的载流子是正电荷，则ab两端电压Uab<0D．若增大霍尔元件宽度d，则ab间电压Uab一定增大11．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路，总电阻为R。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（）A．感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向B．CD段直线始终不受安培力C．感应电动势最大值E＝BavD．回路中通过的电量为Q=πBa2/2R12．如图所示，充有一定电量的平行板电容器水平放置，其中上极板A带负电，下极板B带正电，其正中有一小孔，带负电的小球（可视为质点）从小孔正下方某处以一确定初速度v0开始正对小孔运动，恰能到达上极板A处(空气阻力忽略不计)．只考虑板之间存在的电场，则下列说法正确的是（）ABA．若A板向上移动少许，则小球将不能到达A板B．若A板向上移动少许，则小球仍能到达A板C．若B板向上移动少许，则小球仍能到达A板D．若B板向下移动少许，则小球仍能到达A板第Ⅱ卷（非选择题共62分）-5-二．本题包括3小题，共18分．解答时只需把答案填在答题卡上对应位置，不必写出演算步骤．(b)0304025352045(a)56cm01013．（4分）某同学在测定金属圆柱体电阻率时需要先测量其尺寸，他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(a)和如图(b)所示，长度为________mm，直径为________mm。14．（4分）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（）A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率较小档位，重新调零后测量B．测量二极管，当黑表笔接二极管的正极时，则指针偏转角度会很小C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零15．（10分）两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U－I图线.回答下列问题：(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知(　　)A.甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B.甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C.乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D.乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据(2)根据图(b)，可以求出定值电阻R0＝　　　，电源电动势E＝　　　V，内电阻r＝　　　Ω.三．本题包括4小题，共44分．解答时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．16、（10分）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、总电阻r=10W，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量F随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。（π取3.14）求：（1）交流发电机产生的电动势的最大值；-2.002.03.146.289.42Φ/´10-2Wbt/×10-2sOdO′RBabcV（甲）（乙）（2）电路中交流电压表的示数。17．（12分）如图所示，一个竖直放置的半径为R的光滑绝缘环，置于水平方向的匀强电场中。有一质量为m、电荷量为q的带正电的空心小球套在环上，已知电场强度为E=4mg/3q．求：（1）当小球由静止开始从环的顶端A下滑1/4圆弧长到达位置B时，环对小球的压力?（2）小球从环的顶端A滑至底端C的过程中，最大速度为多少?-5-R18．（10分）如图所示，倾角θ=30°，宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感强度B=1T，范围充分大的匀强磁场中，下端电阻为R=0.5Ω，磁场方向垂直导轨平面斜向上。用平行于导轨功率恒为6W的牵引力，牵引一根质量m=0.2kg，电阻R=0.5Ω放在导轨上的金属棒ab，由静止沿导轨向上移动，棒ab始终与导轨接触良好且垂直，当金属棒移动2.8m时，获得稳定速度，在此过程中金属棒产生的热量为2.9J（不计导轨电阻及摩擦，取g=10m/s2）。问：（1）金属棒达到的稳定速度是多大？（2）金属棒从静止到速度达稳定所需时间是多少？19．(12分)如图所示，x轴上方有竖直向下的匀强电场，从x轴A点（，0)处一质量为m电荷量为q的带正电粒子（不计粒子重力）以速度v0垂直x轴进入一圆形磁场区域，速度方向指向圆形磁场的圆心，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场后，以vB=v0/2的速度垂直打到y轴上B点(0，h)。(1)求匀强电场的电场强度E和圆形磁场的磁感应强度B的大小。(2)求带电粒子从A点运动到B点的时间。高二物理阶段测试答案及评分建议一、本题包括12小题．每小题4分，共48分。题号123456789101112选项CDBDACACBCBDCDAC二．本题包括3小题，共18分．13．（4分）50.2，4.815±0.002（每空2分）14．（4分）AC（选一个得2分，错选或多选不得分）15．（8分）AD（4分）2.0　1.50　1.0（每空2分）三．本题包括4小题，共45分．16．解：（1）由图乙可得Fm=BS=2´10-2Wb（1分）ω=2π/T=2π/6.28´10-2=100rad/s（2分）故交流发电机产生的电动势的最大值为Em=nBSω=100´2´10-2´100=200V（2分）（2）交流发电机产生的电动势有效值为E=Em/=100V（2分）由串联电路特点得电路中交流电压表的示数为U=ER/(R+r)=90V（3分）-5-17．解：（1）小球由静止开始从环的顶端A下滑到位置B过程中mgR+EqR=mvB2/2（2分）小球在位置B时N-Eq=mvB2/R（2分）代入E=4mg/3q得N=6mg（2分）方向水平向右（1分）（2）将重力和电场力合力视为“等效重力”，则此力方向与水平成370，大小为F=5mg/3（2分）小球从环的顶端A滑至底端C的过程中，应在此“等效重力”的最低点有最大速度则有F(R+Rsin370)=mvm2/2（2分）得vm=（1分）18．解：（1）由E=BLv、E=2RI和F=BIL得金属棒上受到的安培力大小为F安=B2L2v/2R（2分）达到的稳定速度时金属棒受力平衡则F牵=mgsinθ+F安m（2分）代入F牵=P/vm得P/vm=mgsinθ+B2L2vm/2R代入数据得vm=2m/s(另一解不符舍去)（2分）（2）金属棒从静止到速度达稳定过程中Pt-mgsinθx-2Q=mvm2/2（2分）代入数据得t=1.5s（2分）19．（1）运动逆向可视为类平抛运动，有vB=v0cosθvy=v0sinθvy2=2aya=Eq/m得带电粒子在D处与x轴夹角θ=300（2分）根据vy2=2aya=Eq/m可得匀强电场的电场强度E=mv02/8qh（2分）由类平抛运动的位移和速度夹角关系可知2OB/OD=tanθ得OD=AD=由几何关系可求得磁场区域半径R=3h粒子轨迹半径r=（2分）CD由qv0B=mv02/r得r=mv0/qBB=mv0/q（2）带电粒子从A点运动到B点的时间分为三个阶段圆周运动阶段t1=T/3=πh/3v0（1分）匀速阶段t2=CD/v0=3h/v0（1分）类平抛阶段t3=OD/vB=4h/v0（1分）t=t1+t2+t3=(π/3+7)h/v0（1分）-5-