【物理】广西百色市2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

【物理】广西百色市2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

‎2019年百色市普通高中秋季学期期末考试试题 高二物理 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共40分）‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项题目符合要求。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.关于磁场、磁感应强度和磁感线，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 磁场中的磁感线有的不能相交，有的能相交 B. 磁感应强度是只有大小、没有方向的标量 C. 磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致 D. 匀强磁场中沿磁感线方向，磁感应强度越来越小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于磁感线某点的切线所指的方向为该点磁场的方向，所以磁感线不能相交，若相交，则同一点的磁场会出现两个方向，A错误；‎ BC．磁感应强度是矢量，磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，切线方向表示磁感应强度的方向，B错误，C正确；‎ D．匀强磁场，磁感应强度相同，并不是沿磁感线的方向，越来越小，D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.两根完全相同的金属裸导线，将其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们加相同电压后，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为 A. 1:4 B. 1:‎8 ‎C. 1:16 D. 16:1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设原来的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的，根据电阻定律：‎ 可知电阻为：‎ 另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律：‎ 可知电阻为：‎ 则两电阻之比为16：1，电压相等，根据欧姆定律，电流比为1：16，根据：‎ 知相同时间内通过的电量之比为1：16，故选C．‎ ‎3.如图所示，正对的平行板（矩形）电容器充电结束后保持与电源连接，电源电压恒为U，板长为L，带电油滴在极板间静止。现设法先使油滴保持不动，上极板固定，将下极板向上移动了后再由静止释放油滴，则（　　）‎ A. 电容器的电容变小 B. 电容器所带电荷量变大 C. 极板间的场强不变 D. 油滴仍保持静止 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据电容的决定式 将下极板向上移动了，可知将板间距变小些，电容增大，A错误；‎ B．根据电容定义式 充电结束后保持与电源连接，极板间电压不变，因电容增大，那么电容器所带的电荷量增大，B正确；‎ CD．电容器一直与电源相连，极板两端的电压不变，板间距变小时，根据 两板间电场强度增大，根据 电场力变大，油滴将向上运动，不会保持静止，CD错误。‎ 故选B。‎ ‎4.小强在学习了《静电场》一章后，来到实验室研究如图所示的电场，实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线，若 a、b 两点所处的等势线电势为0，相邻等势线间的电势差为2V，则（ ）‎ A. a处电场强度等于b处电场强度 B. c、b两点间的电势差大于c、a 两点间的电势差 C. 电子在c处具有的电势能为20eV D. 若将一电子在d处由静止释放，则运动至c点对应等势线时，具有的动能为2eV ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.a处电场线较b处密集，a处电场强度大于b处电场强度，故A错误；‎ B. a、b 两点在同一等势面上，c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差，故B错误；‎ C.电子在c处具有的电势能为-20eV，故C错误；‎ D. 电子在d处由静止释放，运动至c点对应等势线时，电场力做功2eV，电子的电势能减少2eV，动能增加2eV，故D正确．‎ ‎5.下列各图中，已标出电流I和该电流产生的磁感线的方向，其中符合安培定则的是（　　）‎ A. 通电直导线 B. 通电直导线 C. 通电线圈 D. 通电螺线管 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．A图中，由于电流方向垂直于纸面向外，根据安培定则知磁场方向为逆时针．故A错误；‎ B．B图中，由于电流的方向竖直向上，根据安培定则知，磁场方向应该右边垂直纸面向里，左边垂直纸面向外．故B错误；‎ C．C图中，从读者位置看，线框电流方向为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上．故C正确；‎ D．D图中，根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右．故D错误；‎ 故选C。‎ ‎6.在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为相同规格的三个小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列判断不正确的是（　　）‎ A. 灯泡L1的电阻为12 Ω B. 通过灯泡L1电流是通过灯泡L2电流的2倍 C. 灯泡L1两端电压是灯泡L2两端电压的2倍 D. 灯泡L2的电阻为7.5Ω ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当开关闭合后，灯泡L1的电压U1=3V，由图2读出其电流I1=‎0.25A，则灯泡L1的电阻 ‎ ‎ 故A正确；‎ BCD．灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由图读出其电流I2=I3=‎0.20A，则 ‎，‎ 故B错误，CD正确。‎ 本题选择不正确的，故选B。‎ ‎【点睛】本题关键抓住电源的内阻不计，路端电压等于电动势，来确定三个灯泡的电压。读图能力是基本功。‎ ‎7.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子（电性已在图中标出）的速率为v，带电荷量为q，则关于带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向说法正确的是（　　）‎ A. 图甲为，方向与v垂直斜向上 B. 图乙为，方向与v垂直斜向上 C. 图丙为，方向垂直纸面向里 D. 图丁为，方向垂直纸面向里 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图中根据左手定则可知洛伦兹力方向应该垂直运动方向斜向上，大小为 A正确； ‎ B．图中为负电荷，其受力方向垂直于运动方向指向左上方，大小为 B正确；‎ C．图中速度方向与磁场方向平行，不受洛仑兹力，C错误；‎ D．图中将速度分解为水平和竖直方向，则竖直分速度受洛仑兹力，大小为 方向垂直于纸面向里，D错误。‎ 故选AB。‎ ‎8.如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W，关于该电吹风，下列说法正确的是 A. 若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风 B. 电热丝的电阻为55Ω C. 电动机工作时输出的机械功率为880W D. 当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗电能为120J ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．若闭合，电热丝接入，则此时电阻丝发热，电吹风冷出的是热风，故A错误； B．电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为：‎ 由，可知，故B正确； C．电动机工作时输出的功率为吹冷风时的功率，故只有，故C错误； D．当吹热风时，电动机消耗的电功率仍为，故每秒钟消耗的电能为 ‎，故D正确．‎ ‎9.一匀强电场中，AB两点之间的电势差为8 V，两点之间的距离为‎2 m，则电场强度可能为多少（　　）‎ A. 8V/m B. 4V/m C. 2V/m D. 1V/m ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】因为，，，根据 所以，。‎ 故选AB。‎ ‎10.两个完全相同的金属小球（可视为点电荷），带电量分别为+ Q和+5Q，相距为 r，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 在它们连线的中点上，电场强度的大小为 B. 在它们连线的中点上，电场强度的大小为 C. 若两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力为原来的1.8倍 D. 若两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力为原来的0.8倍 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．+ Q在连线的中点 处的电场强度 ‎+ 5Q在连线的中点 处的电场强度 两场强叠加，电场强度的大小为 ‎ ‎ B错误A正确；‎ CD．原来两者之间的库仑力 两者相互接触后再放回原来的位置上，它们电荷均分，电荷量分别带+3Q，则它们间的库仑力变为 D错误C正确。‎ 故选AC。‎ 第Ⅱ卷（非选择题共60分）‎ 二、填空题（本题共2题，共14分。把答案直接填在横线上）‎ ‎11.在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8V，‎0.3A”。闭合开关S后，无论怎样移动滑片P，A、B灯都不亮。‎ ‎(1)现用多用电表量程为10V的直流电压挡检查故障，测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障可能是______。‎ A．小灯泡B灯丝断路 B．小灯泡A灯丝断路 C．d、e间断路 D．小灯泡B灯被短路 ‎(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻。测量前，把小灯泡从电路中隔离，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×‎1”‎挡。某次测量结果如图乙所示，测得小灯泡电阻为_____Ω。换掉损坏的元件，电路正常接通后，将多用电表选择开关置于“250mA”挡，断开开关S，将两表笔分别与a、b 两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在如图乙所示所指位置上，则通过灯泡的电流是________mA。‎ ‎【答案】 (1). B (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]测得c、d间电压约为5.8V，说明此时电压表与电源两极相连，c、d间之外电路不存在断路，e、f间电压为0为零，说明e、f间没有断路，e、f之外电路存在断路，由此可知c、d间断路，即小灯泡A灯丝断路，ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎(2)[2]小灯泡电阻为 ‎[3]将多用电表选择开关置于“250mA”挡，由图示表盘可知，其分度值为5mA，示数为 ‎12.测定电池的电动势和内阻的实验电路如图a所示，采用一节新干电池进行实验，实验时发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小。为了较精确地测量一节新干电池的内阻，连接了一个定值电阻，实验电路原理图如图b所示。可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3 V的理想电压表V，量程‎0.6 A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R0＝1.5 Ω，滑动变阻器R1(0～10 Ω)，滑动变阻器R2(0～200 Ω)，开关S.‎ ‎(1)为了方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________(填R1或R2).‎ ‎(2)按照实验电路原理图b做实验，请用笔画线代替导线在图c中完成实物连接图____。‎ ‎(3)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U－I坐标系中画出U－I图线如图d所示，则新干电池的内阻r＝________ Ω。(计算结果保留两位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1] 电流表的量程 ，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻应为 所以选择。‎ ‎（2）[2]‎ ‎。‎ ‎（3）[3] 根据闭合电路欧姆定律应用 整理可得 根据函数斜率的概念应有 解得 ‎。‎ 三、计算题（本大题共4题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式或演算步骤。有数值计算的要注明单位）‎ ‎13.如图所示，一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的a（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求：‎ ‎(1)判断粒子的电性；‎ ‎(2)匀强磁场的磁感应强度B。‎ ‎(3)带电粒子在磁场中运动时间是多少？‎ ‎【答案】（1）负电；（2） ；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）带电粒子轨迹如图所示 根据左手定则可知，带点粒子带负电荷 ‎（2）设磁感应强度为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 粒子运动轨迹如图所示，由几何知识得 解得 ‎（3）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T 由图知，粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为 粒子在磁场中运动时间 解得 ‎14.如图所示，两根平行金属导轨M、N，电阻不计，相距‎0.2m，上边沿导轨垂直方向放一个质量为m＝5×10‎-2kg的金属棒ab，ab的电阻为0.5Ω。两金属棒一端通过电阻R和电源相连。电阻R＝2Ω，电源电动势E＝6V，电源内阻r＝0.5Ω，如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使ab对导轨的压力恰好是零，并使ab处于静止。（导轨光滑，g=‎10m/s2）求：‎ ‎(1)ab中的电流I有多大？‎ ‎(2)ab杆所受的安培力F的大小，方向？‎ ‎(3)所加磁场磁感强度B的大小和方向？‎ ‎【答案】(1)；(2)0.5N，方向竖直向上；(3)1.25T，方向水平向右 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由全电路的欧姆定律 ‎(2)因ab静止，由平衡条件得 F=mg=0.5N 方向竖直向上。‎ ‎(3)因电流从a到b，由左手定则可知B方向水平向右，且因 F=BIL 得 ‎15.在方向水平、足够大的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m、带电量为q的带电小球，另一端固定于O点，平衡时细线与竖直方向的夹角成30°: ‎ ‎（1）电场强度的大小；‎ ‎（2）若剪断细线，则小球的加速度有多大；‎ ‎（3）剪断细线开始经历1秒小球电势能的变化. (最后答案用m、q、g等符号表示)‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】(1)受力分析结合，根据平衡条件即可求解；(2) 若剪断细线，先求合力在根据牛顿第二定律解题；(3)电场力所做的功等于电势能的变化量．‎ ‎【详解】（1）带电小球在重力mg、电场力qE和绳的拉力T作用下处于平衡 则有：‎ 解得：‎ ‎（2）剪断细线时小球在重力mg、电场力qE 的合力作用下，沿细线方向做匀加速直线运动由牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ ‎（3）1秒钟内小球发生的位移：‎ 小球沿电场线移动的位移 所以电势能的变化 ‎【点睛】本题考查牛顿第二定律应用及功能关系；掌握带电体在电场中平衡问题，理解力的矢量合成法则，及三角知识的运用，注意分析受力．‎ ‎16.如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P3点。不计重力。求：‎ ‎⑴电场强度的大小。‎ ‎⑵粒子到达P2时速度大小和方向。‎ ‎⑶磁感应强度的大小。‎ ‎【答案】（1）（2），45º （3）‎ ‎【解析】（1）粒子在x轴上方电场中做类平抛运动：‎ x方向：‎ ‎2h=v0t y方向：‎ h=‎ 解得：‎ E=； ‎ ‎（2）粒子做类平抛运动，x方向：‎ ‎2h=v0t 竖直方向分速度：‎ vy=at=‎ 粒子到达P2时速度大小：‎ v= ‎ 解得：‎ v=‎ tanθ=，‎ 则速度方向与+x方向夹角：θ=45°； ‎ ‎（3）粒子运动轨迹如图所示：‎ 由几何知识可得：r=h,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:‎ qvB=m，‎ ‎ 解得：‎ B=‎