【中原名校大联考】2019-2020学年高二上学期物理期中测评试卷

１　　　　 ２０１９—２０２０ 学年上学期高二年级期中测试 物理　 参考答案 一、选择题 １． Ｃ　 ２． Ｂ　 ３． Ｂ　 ４． Ａ　 ５． Ｄ　 ６． Ｄ　 ７． ＡＣ　 ８． ＢＤ　 ９． ＡＢＤ　 １０． ＢＣ 二、实验题 １１． （１）电流　 欧姆　 ９９０　 （２）５． ８ Ｖ（每空 ２ 分） 【解析】（１）若将选择开关接在“１”位置，则多用电表为量程为 １０ ｍＡ 的电流表；若将选择 开关置于“２”位置，多用电表为欧姆表；当将选择开关置于“３”位置，电流表满偏时，该表 为量程为 １０ Ｖ 的电压表，则由Ｉｇ（Ｒｇ ＋ Ｒ２） ＝ Ｕ 得 Ｒ２ ＝ Ｕ Ｉｇ － Ｒｇ ＝ ９９０ Ω。 （２）若将选择开关置于“３”位置，指针指在题图乙所示的位 置，其读数为 ５． ８ Ｖ。 １２． （１）ａ　 ｃ（每空 ２ 分）　 （２）Ａ 端（２ 分） （３）如图（４ 分）　 （４）２． ０（２ 分） 【解析】（１）由小灯泡的标示“４． ２ Ｖ，２． ０ Ｗ”可知，小灯泡的额 定电流约为 ０． ４８ Ａ，电阻约为 ８． ８２ Ω，故电流表应选用 ａ；由于滑动变阻器为分压式接法， 只需要小电阻即可，故选用 ｃ。 （２）要求电压、电流从零开始，开关 Ｓ 闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于 Ａ 端。 （３）实物连线如图。 （４）根据 Ｕ － Ｉ 图像，４． ０ Ｖ 对应的电流为 ０． ５ Ａ，由 Ｐ ＝ ＵＩ 得 Ｐ ＝ ２． ０ Ｗ。 三、计算题 １３． 解：（１）当 Ｒ１、Ｒ２ 消耗的电功率相等时，Ｒ２ 连入电路的阻值和 Ｒ１ 相等，由串联电路规律和 闭合电路的欧姆定律，有：（Ｒ１ ＋ Ｒ′２ ＋ ｒ） Ｉ ＝ Ｅ （１ 分） 代入数据解得 ｒ ＝ ４ Ω （１ 分） （２）Ｒ２ 消耗功率 Ｐ ＝ （ Ｅ Ｒ１ ＋ Ｒ２ ＋ ｒ ） ２Ｒ２ ＝ Ｅ２ （Ｒ１ ＋ Ｒ２ ＋ ｒ） ２ Ｒ２ ＝ ４００１４４ Ｒ２ ＋ Ｒ２ ＋ ２４ （２ 分） 由均值不等式可得，当 Ｒ２ ＝ １２ Ω 时，Ｒ２ 消耗的功率最大 （１ 分） 最大值 Ｐｍａｘ ＝ ２５ ３ Ｗ （１ 分） １４． 解：（１）闭合开关，回路中的电流：Ｉ ＝ ＥＲ ＋ ｒ ＝ ０． ９ Ａ （１ 分） ２　　　　 导体棒 ａｂ 所受安培力：Ｆ安 ＝ ＩＬＢ ＝ ０． ９ Ｎ （１ 分） 导体棒 ａｂ 所受摩擦力：ｆ ＝ｍｇｓｉｎ θ － Ｆ安 ＝ ２． １ Ｎ （１ 分） 导体棒与导轨之间的动摩擦因数：μ ＝ ｆｍｇｃｏｓ θ ＝ ０． ５２５ （１ 分） （２）将磁场方向改为垂直于导轨平面向下，再闭合开关瞬间，安 培力向下，由牛顿第二定律得：ｍｇｓｉｎ θ ＋ Ｆ安 － ｆ ＝ｍａ （２ 分） 代入数据解得 ａ ＝ ３． ６ ｍ ／ ｓ２ （２ 分） １５． 解：（１）由电容的定义式 Ｃ ＝ ＱＵ及平行板电容器电容决定式 Ｃ ＝ εＳ ４πｋｄ，在真空中 Ｃ ＝ ε０Ｓ ４πｋｄ， 可得： Ｕ ＝ ４πｋｄεＳ ·Ｑ （２ 分） 带电粒子从 Ｏ 点到 Ｍ 点，由动能定理得：ｑＵ ＝ １２ ｍｖ ２ － ０ （２ 分） 解得：ｖ ＝ ２ ２πｋｑｄＱε０ｍＳ （２ 分） （２）粒子进入 Ｃ、Ｄ 板间后，不能打到 Ｃ 板上，把速度分解为垂 直于 Ｄ 板的 ｖ１ 和沿着 Ｄ 板方向的 ｖ２，有：ｖ１ ＝ ２ｖ ２ （２ 分） 同理，由动能定理，得：ｑＵＣＤ≥ １ ２ ｍｖ ２ １ （２ 分） 解得：ＵＣＤ≥ ２πｋｄＱ ε０Ｓ （２ 分） １６． 解：（１）根据题意可知，洛伦兹力提供向心力，带电粒子在半圆内、 外的磁场中运动的轨迹如图。 （２ 分） （２）设带电粒子在半圆内、外磁场中运动的轨道半径分别为 Ｒ１、 Ｒ２，由几何关系得： ｒ２ ＋ Ｒ２２ ＝ （２ｒ － Ｒ２） ２ （２ 分） △Ｏ２ＡＯ 与△Ｏ２ＭＯ１ 相似，则 ＯＡ ＭＯ１ ＝ Ｏ２Ａ Ｏ２Ｍ ，有： ｒ Ｒ１ ＝ Ｒ２ ３ｒ － Ｒ２ （２ 分） 解得：Ｒ１ ＝ ３ｒ，Ｒ２ ＝ ３ｒ ４ （２ 分） （３）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有： ３　　　　 Ｂｑｖ ＝ ｍｖ ２ Ｒ ，即 Ｂ ＝ ｍｖ ｑＲ （２ 分） 则：Ｂ０ ＝ ｍｖ ｑ·３ｒ，Ｂ外 ＝ ｍｖ ｑ·３ｒ４ （２ 分） 解得：Ｂ外 ＝ ４Ｂ０ （２ 分） $ ２０１９—２０２０ 学年上学期高二年级期中测试　 物理　 第 １　　　　 页（共 ４ 页） 绝密★启用前 ２０１９—２０２０ 学年上学期高二年级期中测试 物　 理 注意事项： １． 答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 ２． 考生作答时，请将正确答案填写在答题卡上，在本试卷上答题无效。 回答选择题时，如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其