高二上期半期考试试题——物理试题(附解答)

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高二上期半期考试

物 理 试 题 卷（理科）

物理试题共5页。满分110 分。时间 100分钟。 注意事项：

1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。

2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。

3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。

4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。重力加速度取g=10 m/s2

一、单项选择（共12小题，每小题4分，共48分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）

1. （改编）下列说法中正确的是

A.电流既有大小，又有方向，因此电流是矢量

B.当电阻两端电压为零时，导体的电阻也为零

C.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成温度计

D.电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与导体的温度有关

2．将通电直导线放入磁场中，电流方向、磁场方向及导线受力方向如下图所示，其中不．正确的是

3.（改编）如图为某同学设计的研究磁场对通电金属棒作用的实验装置。当其接通电键时，有电流通过金属棒，观察到金属棒向左运动，则下列说法正确的是

A.此时通过金属棒的电流是由电源经b流向a

B.若调换U形磁铁的南北极，则金属棒仍向左运动

C.若调换流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动

D.若同时调换U形磁铁的南北极和流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动

4．如图所示，在00yx、的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于oxy平面向里，大小为B。现有一质量为m电量为q的带电粒子（不计重力），在x轴上到原点的距离为0x的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场力作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。由这些条件可知

A．带电粒子一定带正电

B．不能确定粒子速度的大小

C．不能确定粒子射出此磁场的位置

D．不能确定粒子在此磁场中运动所经历的时间

5.如图所示，带负电荷的摆球，在一匀强磁场中摆动。匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在A、B两点间摆动过程中，由A摆到最低点C时，轻质绝缘摆线拉力的大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，该摆线拉力的大小为F2，摆球加速度大小为a2，空气阻力不计，则 x y

P 0 x0 B 左 右 A．F1＞F2，a1＝a2 B．F1＜F2，a1＝a2

C．F1＞F2，a1＞a2 D．F1＜F2，a1＜a2

6.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场，磁感应强度为B。在xoy平面内，从原点o处沿与x轴正方向成θ角(0

A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

B．若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远

C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大

D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

7. （改编）随着科技的高速发展，回旋加速器在生产和生活中的应用日益广泛。如图所示是医用回旋加速器，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源两端相连。现分别加速氘核（H21）和氦核（He42），下列说法中正确的是

A．它们的最大速度不相同

B．它们在D形盒中运动的周期相同

C．它们的最大动能相同

D．仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能

8．（创编）下表是某品牌电动自行车铭牌上所示的技术参数

当该车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为10N时，则此车电机内部线圈的电阻r和电机在额定电压下工作时的速率v分别为

A．r=10，v=16m/s

B．r=10，v=14m/s

C．r=1.25，v=16m/s

D．r=1.25，v=14m/s

9. （改编）1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的同一束粒子由左端小孔S0射入质谱仪后，运动轨迹如图实线轨迹所示，不计粒子重力。则下列相关说法中正确的是

A．该束带电粒子带负电

B．速度选择器的P1极板带负电

C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷mq越小

10．如图所示，水平放置的平行板电容器间有垂直纸面向里的匀强磁场，开关S闭合时一带电粒子恰好水平向右匀速穿过两板，重力不计。对相同状态入射的粒子，下列说法正确的是 线束

D型盒

离子源 高频电真空A．保持开关闭合，若滑片P向上滑动，粒子不可能从极板边缘射出

B．保持开关闭合，若滑片P向下滑动，粒子不可能从极板边缘射出

C．保持开关闭合，若A极板向上移动后，调节滑片P的位置，粒子仍可能沿直线射出

D．如果开关断开，粒子继续沿直线射出

11．一带电小球M在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是

A．小球一定带负电

B．由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒

C．由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变

D．沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向既可以是顺时

针也可以是逆时针方向

12.在如图(a)所示的电路中，R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则下列说法正确的是

A．图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线

B．电源内电阻的阻值为6Ω

C．电源的最大输出功率为1.5W

D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W

二、实验题（本题共3小题，共20分）

13．在下图中读出游标卡尺和螺旋测微器的读数

（1）螺旋测微器的读数_______mm （2）游标卡尺的读数为__________mm

14.（1）某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别接触电路的a、b点。

①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为 V，说明 正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。

②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判断发生故障的器件是 。（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯） （b） U/v

0 0.2 0.4 0.6 2 6

4

I /A 甲

乙 （a） V2 V1

P

R1 R2 A

S

乙图 甲图

图1

图2

15．（改编）发光二极管（LED）是一种新型光源，在2010年上海世博会上通过巨大的LED显示屏，为我们提供了一场精美的视觉盛宴。某同学为了探究LED的伏安特性曲线，他实验的实物示意图如题图甲所示，其中图中D为发光二极管（LED），R0为定值电阻，电压表均视为理想．．电压表。（数字运算结果保留2位有效数字）

（1） 闭合开关S前，滑动变阻器R的滑动触头应置于最 （填“左”或“右”）端。

（2） 实验一：在20℃的室温下，通过调节滑动变阻器，测量得到LED的U1 —U2曲线为题图乙中的a曲线。已知定值电阻R0的电阻值为10 Ω，LED的正常工作电流为20 mA，则此时U2示数

为 V，由曲线可知实验中的LED的额定电压为 V，LED的电阻随着电流的增大而 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3） 实验二：将LED置于80℃的热水中，测量得到LED的U1 —U2曲线为图乙中的b曲线。由此可知：温度升高，LED的电阻将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

三、计算题（本题共4小题，共42分，解答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）

16．（10分）如图所示，重为3N的导体棒，放在间距为d=1m的水平放置的导轨上，其中电源电动势E=6V，内阻r=0.5，定值电阻R0=11.5，其它电阻均不计。求：

（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为B=2T，此时导体棒静止不动，导轨与导体棒间的摩擦力为多大？

（2）若磁场大小不变，方向与导轨平面成60角（仍与导体棒垂直），此时导体棒所受的摩擦力多大？

17. （10分）（创编）如图所示，质量为m、电量为-q的小球，可在半径为R的固定半圆形光滑的绝缘轨道两端点M，N之间来回滚动，磁场磁感强度B垂直于轨道平面，小球在M、N处速度为零。若小球在最低点的最小压力为零，那么磁感强度B为多大？小球对轨道最低点的最大压力为多大？（已知重力加速度为g） 发光二极管LED

M N 左 右

18．（12分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C（重力不计），从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30º，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm。（注意．．：计算中3 取1.73）

求：

（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；

（2）偏转电场中两金属板间的电压U2；

（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

19．（10分）（改编）电偏转和磁偏转技术在科学上有着广泛的应用，如图所示的装置中，AB、CD间的区域有沿竖直向上的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向外．一带正电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后，从

M点飞离CD边界时速度为2v0，再经磁场偏转后又由N点垂直于CD

边界回到电场区域，并恰好能返回O点．已知OP间距为d，粒子质量

为m，电量为q，粒子自身重力忽略不计．试求：

（1）P、M两点间的距离h和M点速度与O点速度夹角θ的正切；

（2）带电粒子返回O点时的速度大小v2；

（3）磁感强度B的大小和圆形有界匀强磁场区域的面积S．

D θ B

U1 U2

v1

L

O M

N P A

B C

D v0 2v0

d m

＋q