河南天一大联考2019-2020高二物理上学期阶段性试卷（二）（Word版含答案）

天一大联考 2019－2020 学年高二年级阶段性测试(二) 物理 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在 答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试 卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～6 题只有一个选项符合题目要求，第 7～10 题有多个选项符合要求。全部选对的得 5 分，选对 但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 1.下列说法中正确的是 A.元电荷是自然界中带电量最小的带电体，电子、质子都是元电荷 B.电场线是为了形象地描绘电场而引入的假想曲线，其疏密程度反映了电场的强弱，电场线上 各点的切线方向则为该点电场的方向 C.由 F＝BIL 可知，通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用 D.法拉第发现了电磁感应现象，感应电流的方向遵循右手螺旋定则 2.如图所示，P、A、B、C 是真空中一正四面体的四个顶点，D 是 BC 边的中点，O 是△ABC 的中心。现在 P 点固定一正点电荷，下列说法中正确的是 A.A、B、C 三点的电场强度相同 B.底面 ABC 为等势面 C.将一正试探电荷从 B 点沿直线 BC 移到 C 点，静电力对该试探电荷先做负功后做正功 D.O、A、B、C、D 点电势的高低 φA＝φB＝φC>φD>φO 3.如图所示，空间存在一匀强磁场，现沿 y 轴方向放置一长为 L 的直导线，当导线中通以电流I 时，受到沿 z 轴正方向、大小为 F 的安培力。则下列关于匀强磁场的判断中正确的是 A.一定沿 x 轴负方向，大小一定为 B.一定沿 x 轴正方向，大小一定为 C.一定与 z 轴垂直，且不大于 D.一定与 z 轴垂直，且不小于 4.如图所示是研究电磁感应现象的实验装置，关于实验现象，下列说法中正确的是 A.当开关闭合或断开的瞬间，电流表的指针将发生偏转，且偏转方向相同 B.在开关断开的状态下，快速改变滑动变阻器滑片的位置，则电流表的指针将发生偏转 C.在开关闭合的状态下，迅速改变线圈 A 相对线圈 B 的位置，则电流表的指针将发生偏转 D.在开关闭合的状态下，一起晃动线圈 A、B 时(线圈 A、B 保持相对静止)，电流表的指针将 会发生偏转 5.光伏发电技术的研究已有 100 多年的历史，硅光电池现已得到广泛地应用。某同学通过实验 探究一硅光电池的 U－I 特性图线，所得实验结果如图所示，a、b 是在不同光照强度下得到的 两条图线，其中图线 a 对应的光照强度大。则由图可知 A.该硅光电池的电动势受光照强度影响很大 B.该硅光电池的内阻仅受光照强度的影响 F IL F IL F IL F ILC.在外电路为定值电阻的情况下，光照强度大，则电池的输出功率大 D.在外电路为定值电阻的情况下，光照强度大，则电池的效率低 6.如图所示，空间存在一单边有界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。在磁场边界 S 点处有 一电子源，可以沿纸面向磁场内发射速率相同的电子，已知电子的入射方向与磁场边界的最 小夹角为 45°，不计电子的重力和电子间的相互作用。下列图中用阴影部分表示电子可能经过 的区域，其中正确的是 7.在做科学研究时，可以通过“速度选择器”把特定速率的粒子筛选出来，其原理如图所示。 在间距为 d 的两平行金属板上加上电压 U，磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小为 B，一束 粒子沿 OO'(两金属板中轴线)方向由 O 点射入两极板之间，若粒子重力不计，则 A.能沿 OO'直线运动，从 O'点离开的粒子，一定带正电 B.能沿 OO'直线运动，从 O'点离开的粒子，一定为带电粒子且速率为 C.能沿 OO'直线运动，从 O'点离开的粒子，若为带电粒子其速率一定为 D.能沿 OO'直线运动，从 O'点离开的带电粒子，一定无法沿 O'O 直线做反向运动 8.如图所示是变电所为市区用户供电的示意图，变压器的输入电压是电网的电压，负载变化时 电网电压波动极小，故可视为不变；变压器可视为理想变压器，其匝数比通过滑片 P 可调， 输电线的电阻为 R0。则下列判断正确的有 A.滑片 P 不动，当用户增多负载增大时，用户获得的电压会降低 B.滑片 P 不动，当用户增多负载增大时，R0 的功率会增大 C.当用户增多负载增大时，为了使用户获得的电压稳定在 220V，应将滑片 P 适当上移 D.当用户增多负载增大时，为了使用户获得的电压稳定在 220V，应将滑片 P 适当下移 U Bd U Bd9.如图 1 所示，一正方形线金属圈放置在水平桌面上，其左半边处于竖直方向的匀强磁场中， 匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图 2 所示(竖直向下为 B 的正方向)，而线圈始 终保持静止。则下列关于线圈中的感应电流 i(逆时针方向为其正方向)及线圈所受摩擦力 f(取 水平向右为其正方向)随时间 t 变化的关系图象中正确的是： 10.如图所示，在高 h＝0.45m 的平台边缘，竖直固定一半径 R＝0.1m 的绝缘光滑圆弧轨道 MN，圆弧轨道所对圆心角 θ＝60°，其末端与平台最左侧相切于 N 点，且处于方向竖直向下、 场强 E＝4×104N/C 的匀强电场中；而在平台左侧与地面间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场， 磁感应强度 B＝1T。现将一质量 m＝20g、带电量 q＝－1.8×10－6C 的带电小球(可看作质点)， 自圆弧轨道的顶端 M 点由静止释放，若不计空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2。则下列说法 正确的是 A.小球到达 N 点时的速度为 0.8m/s B.小球到达 N 点时对轨道压力的大小为 0.544N C.小球落地点 P 距圆弧轨道末端 N 的水平距离一定大于 0.24m D.小球的落地速度大小为 m/s 二、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 11.(6 分)现欲用限流法测量一个圆柱形合金棒材料(电阻约为 3Ω)的电阻率，请回答下列问题： 10(1)图 1 是测量合金棒的电阻 R 的实验器材实物图，图中已连接部分导线，请用笔画线代替导 线将实物图连接完整； (2)用螺旋测微器测量合金棒横截面的直径 D，测量结果如图 2 所示，则 D＝ mm； (3)若测得合金棒的长度为 L、电阻为 R，由 L、R、D 来表示合金棒的电阻率 ρ，其表达式为 ρ ＝ 。 12.(9 分)一物理兴趣小组想探究电源的输出功率 P 随外电阻 R 的变化规律，实验电路如图 1 所 示。实验室所提供的器材及规格如下： A.直流电源 E(电动势为 1.5V.内阻为 0.5Ω) B.电流表 (量程为 0.6A，内阻未知) C.电流表 (量程为 3A.内阻未知) D.电压表 (量程为 3V，内阻很大) E.电压表 (量程为 15V，内阻很大) F.定值电阻 R1(阻值为 2Ω) G.定值电阻 R2(阻值为 10Ω) H.电阻箱 R3(最大阻值为 999.9Ω，允许通过的最大电流为 1.5A) I.滑动变阻器 R4(最大阻值为 10Ω，允许通过的最大电流为 2.0A) J.开关及导线若干 (1)该实验中电流表应选择 ，电压表应该选择 ，R0 应该选择 ，R应该选择 。(填器材前面的字母标号) (2)实验过程中通过电压表和电流表的示数 U 和 I 相乘作为电源的输出功率 P。电阻 R 的阻值 作为外电路电阻，通过测量和计算绘图，得到如图 2 所示的图象，则由图象可知： ①图线明显不过原点，究其原因为 ； ②由图线可知，实验所选用的电流表的内阻为 Ω。 13.(9 分)图 1 为一交流发电机及外电路的示意图，图 2 为该交流发电机的输出电压与时间的关 系图线。已知发电机线圈的电阻 r＝2Ω，匝数 N＝50，电压表为理想交流电压表，灯泡的额定 功率 P＝20W，且其正常发光，求： (1)发电机线圈转动的频率 f 及交流电压表的示数 U； (2)t＝0.1s 时，通过线圈的磁通量 Φ 的大小； (3)写出发电机电动势与时间的关系式。 14.(10 分)如图所示的平面直角坐标系 xOy 中，在 x 轴的上方(y>0 的空间内)存在着垂直于坐标 系所在平面的匀强磁场。一个质量为 m、电荷量为＋q 的粒子，从坐标原点 O 以速度 v 垂直 磁场射入，速度方向与 x 轴正方向成 θ 角(弧度制)，粒子在磁场运动的过程中到 x 轴的最大距 离为 d，不计粒子重力。求：磁感应强度 B 的大小及粒子在磁场中运动的时间 t。 15.(12 分)如图 1 所示，两根间距 d＝1m 的光滑平行企属导轨与水平面成 θ 角倾斜固定，在导 轨顶端接有 R＝2Ω 的定值电阻而导轨的电阻可忽略不计，导轨处于垂直导轨平面斜向上的匀 强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 B。现在导轨顶端靠近定值电阻处，由静止释放一质量为 m＝0.1kg 的金属棒，为使金属棒能沿导轨以 a＝3m/s2 的加速度向下匀加速运动，需对金属棒 施加一沿导轨平面且与金属棒垂直的外力 F，F 与时间 t 的关系图象如图 2 所示(取沿导轨向下的方向为正方向)。已知导轨足够长，金属棒在整个运动过程中与导轨垂直且接触良好，金属 棒接入电路部分的电阻 r＝1Ω，重力加速度 g 取 10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： (1)F 与 B、R、r、d、m、g、a、θ 及 t 的关系式； (2)导轨平面倾角 θ 的大小； (3)匀强磁场的磁感应强度 B 的大小。 16.(14 分)如图所示，在 xOy 平面直角坐标系的第 I 象限内存在方向竖直向下、场强为 E 的匀 强电场，而在第 IV 象限则存在方向垂直纸面向里、磁感应强度 B＝1T 的匀强磁场。某时刻， 一比荷为 ＝2×106C/kg 的带正电粒子由 y 轴上的点 S(0，0.15)，沿 x 轴正方向以 v0＝1× 105m/s 的初速度射入电场，在电场力作用下经点 P1(0.3，0)第一次进入磁场。若粒子重力不计， 求： (1)电场强度 E 的大小及粒子到达 P 点时的速度； (2)粒子第 10 次穿过 x 轴时位置的横坐标 x10。 q m