【物理】安徽省黄山市2019-2020学年高二上学期期末质量检测试题（解析版）

【物理】安徽省黄山市2019-2020学年高二上学期期末质量检测试题（解析版）

黄山市2019~2020学年度第一学期期末质量检测 高二（理）物理试题 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。请将正确答案选出并填在答题卷中。）‎ ‎1.真空中两个静止的点电荷，A和B，两者相距为R时，其相互作用力大小为F。如果将A和B的电荷量都增大到原来的2倍，距离保持不变，那么，相互作用的大小为 A. F B. 2F C. 4F D. 8F ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据库仑定律，距离不变，电荷量均增大2倍，‎ 所以ABD错误，C正确；故选C。‎ ‎2.某区域的电场线分布如图所示，M、N、P是电场中的三个点，则下列说法正确的是 A. P、N两点场强不等，但方向相同 B. 试探电荷在M受到的电场力小于N点受到的电场力 C. 试探电荷在P点的电势能一定小于在N点的电势能 D. 带正电的粒子仅在电场力作用下，一定沿电场线PN运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．P、N两点场强不等，而且在一条曲线上，切线方向不同，场强方向不同，A错误；‎ B．N点电场线密，场强大，试探电荷在这受到的电场力大，B正确；‎ C．不知道试探电荷的正负，没办法判断电势能，C错误；‎ D．带正电粒子仅在电场力作用下，由于电场线曲线，所以不沿电场线PN运动，D错误；‎ 故选B。‎ ‎3.某同学要把一个量程为200μA，内阻为300Ω的直流电流计G，改装成量度范围是0~4V的直流电压表，那么 A. 串联一个阻值为20kΩ的电阻 B. 并联一个阻值为19.7kΩ的电阻 C. 改装后的电压表内阻为20kΩ D. 改装后的电压表内阻为19.7kΩ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．把电流计改装成电压表，需要串联一个电阻，由于改装后量程扩大的倍数为 所以串联电阻阻值 所以AB错误；‎ CD．改装后总阻值为串联电阻加上电流计阻值，所以总内阻为20 kΩ，C正确，D错误；‎ 故选C。‎ ‎4.有一不带电的金属球，沿球直径延长线上放有正点电荷Q，使金属球感应带电。球内直径上有a、b、c三点，则 A a点电场强度最大 B. c点电场强度最大 C. a点电势最低 D. 三点电势都相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】金属球在外电场的作用下感应带电，最终处于静电平衡状态，导体内部场强为零，电势处处相等，所以ABC错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎5.如图所示，平行纸面的匀强电场中有个直角三角形OAB，边长OA为3cm，OB为4cm。己知φ0=6V，φA=φB=-6V，下列说法不正确的是 A. 匀强电场的方向垂直AB B. OA中点的电势等于0‎ C. 匀强电场的大小500V/m D. 带电粒子从A运动到B点时不受电场力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．AB是一条等势线，所以场强垂直于AB，A正确，不符合题意；‎ B．OA中点电势等于O、A两点电势和的一半，为零，B正确，不符合题意；‎ C．根据几何知识，O到AB的距离为 所以场强 C正确，不符合题意；‎ D．AB是一条等势线，在等势线上运动，电场力不做功，但带电粒子依然受电场力，D错误，符合题意；故选D。‎ ‎6.下列说法正确的是 A. 判断洛伦兹力的方向，四指指向表示电荷运动方向 B. 洛伦兹力是安培力的宏观表现 C. 运动电荷在磁场中收到的洛伦兹力大小一定等于 D. 洛伦兹力不做功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．判断洛伦兹力的方向，四指指向表示正电荷运动方向，负电荷运动的反方向，A错误；‎ B．安培力是洛伦兹力的宏观表现，B错误；‎ C．运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力，只考虑与磁场垂直的速度，C错误；‎ D．洛伦兹力和速度垂直，所以不做功，D正确；‎ 故选D。‎ ‎7.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角θ，当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表读数I2，夹角为θ2；则 A. θ2>θ1，I2=I1 B. θ2<θ1，I2=I1‎ C. θ2>θ1，I2≠I1 D. θ2<θ1，I2≠I1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】滑动变阻器整个接入电路，部分和电容器并联，电容器相当于电路，所以滑动变阻器直接与电源串联，移动滑片，电流大小不变，I2=I1；滑片在b点时，电容器两端电压较大，电容器极板间场强较大，小球向右偏转角度大，θ2>θ1，A正确，BCD错误；‎ 故选A。‎ ‎8.如图所示，流量计是由一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动。流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下使a、b间出现电势差。当自由电荷受到的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差U就保持稳定，从而可以通过电势差计算出液体的流量Q（流量是单位时间内流过某一段管道的流体的体积）。下列计算式正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】当自由电荷受到的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差U就保持稳定，即 所以流量 A正确，BCD错误；故选A。‎ 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全选对的得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分。）‎ ‎9.如图所示是研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置，下列说法正确的是 A. 实验中，只将b极板向上平移，指针张角变小 B. 实验中，只将b极板向右靠近，指针张角变小 C. 实验中，只要极板间插入有机玻璃，指针张角变小 D. 实验中，增加极板带电量，指针张角增大，电容增大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．只将b极板向上平移，极板正对面积减小，电容变小，电荷量不变，极板间电势差变大，指针张角变大，A错误；‎ B．只将b极板向右靠近，极板间距离变小，电容变大，电荷量不变，极板间电势差变小，指针张角变小，B正确；‎ C．只要极板间插入有机玻璃，电容变大，电荷量不变，极板间电势差变小，指针张角变小，C正确；‎ D．增加极板带电量，电容不变，极板间电势差变大，指针张角增大，D错误；‎ 故选BC。‎ ‎10.如图，电路中定值电阻R大于电源内阻r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3，理想电流表A示数变化量绝对值为△I，则 A. V1、V2、V3示数都增大 B. 电流表的示数增大 C. △U3大于△U2 D. △U1与△I比值大于r ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】分析电路图，滑动变阻器和定值电阻串联，将滑动变阻器滑片向下滑动，接入电路阻值变小，电路总阻值变小，干路电流变大。‎ A．V1测R两端电压，由于电流变大，示数变大；V2测路端电压，由于电流增大，内阻分压变大，所以示数变小；V3测滑动变阻器两端电压，是V2示数减去V1示数，示数减小，A错误；‎ B．电流表测干路电流，示数增大，B正确；‎ C．由A分析知，V3测滑动变阻器两端电压，是V2示数减去V1示数，所以 所以C正确；‎ D．电路中定值电阻R大于电源内阻r，‎ D正确；故选BCD。‎ ‎11.静电场在x轴上场强E随的变化关系如图所示，x轴正方向为场强的正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，那么点电荷 A. 由x1运动到x3的过程中电势能增大 B. 由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小 C. 由x1运动到x4的过程中电势能先增大后减小 D. 在x2和x4处电势相等 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD．由x1运动到x4的过程中，电场力一直做负功，电势能一直增大，所以A正确，CD错误；‎ B．根据图像，由x1运动到x4的过程中场强大小先增大后减小，电场力先增大后减小，B正确；故选AB。‎ ‎12.有一个可以自由运动的矩形线框ABCD，旁边竖直固定一根长直导线PQ，线框平面与导线平行且在同一个平面内。分别通以如图所示的恒定电流，如果不计线框重力，则 A. 线框靠近导线方向平动 B. 线框会发生转动并远离导体 C. 通过线框的磁通量会减小 D. 通过线框的磁通量会增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．导线在右侧产生垂直平面向外的磁场，且离导线越远，磁感应强度越小，根据左手定则，AD边受力向左且力较大，BC边受力向右且力较小，过线框整体受力向左，向靠近导线方向平动，A正确，B错误；‎ CD．线框向左运动，面积不变，通过他的磁感应强度增大，所以磁通量变大，C错误，D正确；故选AD。‎ 三、实验题（本题共2小题，第13题6分，第14题10分，共16分。）‎ ‎13.利用多用表测量电阻，主要步骤如下：‎ ‎（1）把红表笔插入_________插孔，黑表笔插入_________插孔；‎ ‎（2）把选择开关旋至R×100档；‎ ‎（3）把红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行_________；‎ ‎（4）然后测量电阻，多用电表示数如图，则该电阻的阻值为_________Ω。‎ ‎【答案】 (1). 正极 负极 (3). 欧姆调零（写调零即可） (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2]根据多用电表的使用方法，为了操作简单，红表笔插入正极，黑表笔插入负极；‎ ‎(3)[3]使用欧姆表之前要进行欧姆调零；‎ ‎(4)[4]读数为22，然后乘以档位，阻值为 ‎14.用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。‎ 给定电压表（内阻约为50kΩ）、‎ 电流表（内阻约为40Ω）、‎ 滑动变阻器（20Ω）、‎ 电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。‎ ‎（1）在图3中完成测量的电路图__________________。‎ ‎（2）图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，要求在图1中画出U-I图象________________。并根据图象求出的电阻值R=_________Ω．（保留3位有效数字）‎ ‎（3）待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，长度L 己知。用游标为50分度的卡尺测量其直径，如图2所示。由图可知其直径为_________cm．‎ ‎（4）由于实验误差，实验测量出的ρ__________材料真实的ρ0（填“大于"“等于”“小于”）‎ ‎【答案】 (1). (2). （） (3). 0.800（0.802也对） (4). 小于 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) [1]分压式接法电压从零变到最大，可以得到更多的数据；‎ ‎(2)[2]连线时，要保证尽可能多的点均匀分布在直线两侧；‎ ‎[3]求出图线的斜率即为电阻，要注意横坐标的单位；‎ ‎(3)[4]游标卡尺副尺50格，精度为0.02mm，副尺0刻度和主尺0.8cm正对，所以示数为0.800cm；‎ ‎(4)[5]电流表外接，测得的电阻小于真实电阻，测出的电阻率小于真实电阻率。‎ 四、计算题（本题共4小题，共44分。解答时请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。）‎ ‎15.如图所示，为某直流电机工作电路图(a)及电源的U-I图象(b)。直流电机的线圈电阻R=0.25Ω，闭合开关后，直流电机正常工作，电流表的示数I=2A，求：‎ ‎（1）电源的电动势E及内阻r；‎ ‎（2）直流电机输出功率P．‎ ‎【答案】（1）3V；0.5Ω（2）3W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由图可知 ‎，‎ ‎；‎ ‎(2)由电路的路端电压与负载的关系：‎ 非纯电阻元件，根据能量守恒定律：‎ 所以 ‎16.如图，用两根相同的细线水平悬挂一段均匀载流直导线MN，直导线长L=10cm，处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T，未通电时，细线在竖直方向，通入恒定电流I=5A之后，棒向纸外偏转的最大角度=53°（sin53°=0.8，cos53°=0.6），重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）此棒受到安培力的大小及恒定电流的方向；‎ ‎（2）金属棒的质量m为多少？‎ ‎【答案】（1）0.25N；从到（2）0.05kg ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据通电电流在磁场受到安培力作用 那么：‎ 由左手定则判断：电流的方向从到；‎ ‎（2）通电导体通电后一直受到安培力作用，达到最高点时速度为0，‎ 所以，以导体棒为研究对象，根据动能定理：‎ 则：‎ ‎。‎ ‎17.如图，正电粒子（不计重力）质量为m、电荷量为q，初速度近似为0，进入电势差为U的加速电场，加速后沿x轴上的S点进入磁感应强度为B，从方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，粒子从y轴P点垂直y轴离开磁场进入电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，在电场力作用下垂直击中斜面上Q点。若磁场的宽度OS为OP的倍，斜面与x轴的夹角为．求：‎ ‎（1）粒子进入磁场时的速度大小；‎ ‎（2）粒子在磁场中的运动半径；‎ ‎（3）粒子从S点运动到O点的时间。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）粒子不计重力，设粒子的速度为，由动能定理：‎ 解得：‎ ‎；‎ ‎（2）粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动 由此解出 ‎；‎ ‎（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，设磁场的宽度，运动的圆心角，‎ 由几何关系 ‎，‎ 设粒子在磁场中运动的时间，在电场中运动的时间为，总的运动时间为。‎ 粒子在匀强磁场中周期 ‎，‎ 粒子在电场中做类平抛运动，正好垂直击中斜面，可以知道偏转角为 粒子在电磁场中运动时间 ‎。‎ ‎18.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置在两个固定等量正点电荷P、Q的中垂线上，A、B、C是细杆上的三个点，且AB=BC=L；点电荷P、Q到B、C的距离都是L；质量m、电荷量q的有孔带电小球套在杆上，从A点无初速度下滑，小球滑到B点时的速度大小为。若等量点电荷的电荷量为Q（q<

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