2018-2019学年广东省深圳市高级中学高二上学期期末考试 物理 Word版

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深圳市高级中学（集团）2018—2019学年第一学期期末测试 高二物理 命题人：吴全利 审题人：钟早鸣 全卷共计100分. 考试时间90分钟 ‎ 第Ⅰ卷 一、 单项选择题：（本题共8小题；每小题4分，共32分）‎ 1. 某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是(　　)‎ A.粒子必定带正电荷 B.该静电场一定是孤立正电荷所产生的 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D.粒子在M点的速度大于它在N点的速度 2. 如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点。已知a、b两点的电势分别为φa＝3V，φb＝9V，则下列叙述正确的是(　　)‎ A.‎·‎ a ‎·‎ c ‎·‎ b 该电场在c点处的电势一定为6V B.a点处的场强Ea一定小于b点处的场强Eb C.正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大 D.正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大 O A B ‎+‎ v0‎ C D G ‎-‎ 3. 如图所示，在真空中电荷量相等的离子P1、P2分别以相同初速度从O点沿垂直于电场强度的方向射入匀强电场，粒子只在电场力的作用下发生偏转，P1打在极板B上的C点，P2打在极板B上的D点．G点在O点的正下方，已知GC＝CD，则离子P1、P2的质量之比为(　　)‎ A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4‎ 4. 如图所示，已经充好电的平行板电容器与静电计连接在一起，固定B板，移动A板，下列现象正确的是(　　)‎ A．向右移动A板，静电计指针张角增大 ‎ B．向右移动A板，静电计指针张角不变 C．向上移动A板，静电计指针张角增大 ‎ D．向上移动A板，静电计指针张角不变 1. 取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管，当在该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B。若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为(　　)‎ A. 0 B. 0.5B C. B D. 2B 2. 如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流,下列方法可行的是(　　)‎ A.使匀强磁场均匀增大 B.使圆环绕水平轴ab如图转动30°‎ C.使圆环绕水平轴cd如图转动30°‎ D.保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动 3. 如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，由此可知，圆环a将(　　)‎ A．顺时针加速旋转　 B．顺时针减速旋转 C．逆时针匀速旋转 D．逆时针减速旋转 4. 在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是(　　)‎ A．法拉第发现了电流磁效应，并提出场的概念 B．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 C．牛顿首次发现地球周围存在磁场；安培揭示了地磁场的规律 D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律 二、多项选择题：（本题共4小题；每小题5分，共20分。全对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分）‎ 5. 如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。则小球a（ ）‎ A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小 B．从N到P的过程中，速率先增大后减小 C．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量 D．从N到Q的过程中，电势能一直增加 1. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r。将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是 （ ）‎ A．电压表V的示数变小　‎ B．电流表A2的示数变小 C．电流表A1的示数变大　‎ D．电流表A的示数变大 2. 为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是 （ ）‎ a c b B Q 前表面 A. 若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面的电势高 B. 前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关 C. 污水中离子浓度越高，电压表的示数越大 D. 污水流量Q与电压U成正比，与ab无关 3. 如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计，现用一水平向右的恒力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨，金属杆受到的安培力用F安表示，则下列说法正确的是（ ）‎ ‎×××××××××‎ ‎×××××××××‎ ‎×××××××××‎ ‎×××××××××‎ a b e g c d F A．金属杆ab做匀加速直线运动 B．金属杆ab运动过程中，回路中有逆时针方向的电流 C．金属杆ab所受到的F安先不断增大，后保持不变 D．金属杆ab克服安培力做功的功率与时间的平方成正比 第Ⅱ卷 三、实验题(共14分，把答案填在题中的横线上）‎ 1. ‎（6分）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：‎ ‎(1)旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻度线. ‎ ‎(2)将K旋转到电阻挡“×100”位置. ‎ ‎(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的________(填“0 刻线”或“∞刻线”). ‎ ‎(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．‎ A．将K旋转到电阻挡“×1 K”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 2. ‎（8分）在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材。‎ ‎(1)甲同学按电路图a进行测量实验，其中R0=1Ω，则 ① 请用笔画线代替导线在图(b)中完成电路的连接；‎ ‎②由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c所示，可得电源的电动势E=_____V，内电阻r=_______Ω。(结果保留2位有效数字)‎ ‎(2)乙同学将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图e所示，可得电源的电动势E=___V，内电阻 r=___ Ω。(结果保留2位有效数字)‎ 四、计算题（本题共3题，34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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ 1. ‎（8分）在倾角为α的光滑斜面上放置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,如图所示。求:‎ ‎(1)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。‎ ‎(2)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。‎ 2. ‎（12分）如图甲所示,质量m=1kg,边长ab=1.0m,电阻r=2Ω单匝正方形闭合线圈abcd放置在倾角θ=30°的斜面上,保持静止状态。匀强磁场垂直线圈平面向上,磁感应强度B随时间t变化如图乙所示,整个线圈都处在磁场中,重力加速度g取10 m/s2。求:‎ ‎(1)t=1 s时穿过线圈的磁通量。‎ ‎(2)4 s内线圈中产生的焦耳热。‎ ‎(3)t=3.5 s时,线圈受到的摩擦力。‎ 1. ‎（14分）如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成300角斜向下的匀强电场，电场强度E=400N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，x轴方向的宽度OA=20cm，y轴负方向无限大，磁感应强度B=1×10-4T．现有一比荷为=2×1011C/kg的正离子(不计重力)，以某一速度v0从O点射入磁场，α=600，离子通过磁场后刚好从A点射出，之后进入电场．‎ ‎(1)求离子进入磁场B的速度v0的大小；‎ ‎(2)离子进入电场后，经多少时间再次到达x轴上；‎ ‎(3)若离子进入磁场B后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值．‎ 高二物理答案 一、 单项选择题：（本题共8小题；每小题4分，共32分。）‎ ‎1、解析　带电粒子所受静电力沿电场线的切线方向或其反方向，且指向曲线弯曲的内侧，静电力方向大致向上，因不知电场线的方向，粒子的电性无法确定，所以选项A错误；电场线是弯曲的，则一定不是孤立点电荷的电场，所以选项B错误；N点处电场线密，则场强大，粒子受到的静电力大，产生的加速度也大，所以选项C正确；因静电力大致向上，粒子由M运动到N时，静电力做正功，粒子动能增加，速度增加，所以选项D错误。答案　C ‎2、解析　本题中电场线只有一条，又没说明是哪种电场的电场线，因此电势降落及场强大小情况都不能确定，选项A、B错误；a、b两点电势已知，正电荷从a到b 是从低电势向高电势运动，电场力做负功，动能减小，电势能增大，选项C正确，D错误。 答案　C ‎3、【解析】设离子的初速度为v0，电荷量为q，质量为m，加速度为a，运动的时间为t，则加速度a＝，离子运动的时间，由于GC＝CD，所以飞行的时间之比t1∶t2＝1∶2，离子的偏转量，因为P1带电荷量与P2的带电荷量相同，可得P1、P2的质量之比m1∶m2为1∶4，D正确，ABC错误 故选：D。‎ ‎4、答案：C ‎5、‎ 考点：磁场的叠加，右手定则。‎ ‎6、【解析】选A。根据楞次定律可知,若匀强磁场均匀增大,通过圆环的磁通量增大,将产生从上向下看为顺时针方向的感应电流,电流方向与图中方向相符,故A项正确;使圆环绕水平轴ab如图转动30°或者使圆环绕水平轴cd如图转动30°,通过圆环的磁通量都将减小,产生的感应电流方向与图中所示的相反,故B、C项错误;保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动,通过圆环的磁通量不改变,不会产生感应电流,故D项错误。‎ ‎6、解析：选B　由楞次定律知，欲使b中产生顺时针方向的电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，故B正确。‎ ‎7、答案：B ‎8、‎ ‎【解析】‎ 考点：动能定理；电势能 ‎9、答案：BC ‎10、【解析】A、正负离子流动时，根据左手定则，正离子洛伦兹力，向后表面偏转，所以后表面上带正电荷，前表面上带负电荷，前表面电势比后表面低．故A错误，B正确．C、最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有，流量Q=vS=vbc，所以，与离子浓度无关．故C错误．D、由知污水流量Q与电压成正比，与a、b无关．故D正确．故选BD．‎ ‎【点睛】解决本题的关键正握左手定则判定洛伦兹力的方向，以及知道最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，前后表面形成稳定的电势差．‎ ‎11、【答案】BC ‎12、 【答案】 (1). S (2). T (3). 0刻线 (4). ADC ‎【解析】‎ ‎①首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S. ‎ ‎③接着是欧姆调零，将“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处．‎ ‎④当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针指在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明刻度盘值大，现在要指针偏大即刻度盘值要小，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序ADC.‎ ‎13、【答案】 (1). 3.0‎ ‎ (2). 0.38 (3). 2.9 (4). 0.50‎ ‎②在画出的U-I图象中，纵轴的截距表示电源电动势，斜率表示内电阻，根据图象可得：E=3.00V，r+R0=∆U∆I=3.00-1.201.30Ω=1.38Ω，且R0=1Ω，则r=0.38Ω；‎ ‎（2）由乙同学的电路接法可知，R左右两部分并联后与R0串联，则可知，在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e所示的图象，则由图象可知，当电压为2.4V时，电流为0.5A，此时两部分电阻相等，则总电流为I1=1A；而当电压为2.3V时，电流分别对应0.33A和0.87A，则说明当电压为2.3V时，干路电流为I2=0.33+0.87=1.2A；‎ 则根据闭合电路欧姆定律可得：2.4=E-r，2.3=E-1.2r 解得：E=2.9V；r=0.50Ω；‎ ‎14、在倾角为α的光滑斜面上放置一通有电流为I,长为L、质量为m的导体棒,如图所示。求:‎ ‎(1) 欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度的大小和方向。‎ ‎(2) 欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。‎ ‎【解析】此题属于电磁学和静力学综合题,研究对象为通电导体棒,所受的力有重力mg、弹力FN、安培力F,属于三个共点力平衡问题。‎ 棒受的重力mg,方向竖直向下,弹力垂直于斜面,大小随磁场力的变化而变化;磁场力始终与磁场方向及电流方向垂直,大小随磁场方向不同而变化。‎ ‎(1) 棒静止在斜面上,又对斜面无压力,则棒只受两个力作用,即竖直向下的重力 mg和磁场力F作用,由平衡条件可知F=mg,且磁场力F竖直向上,故B=mgIL,由左 手定则可知B的方向水平向左。‎ ‎(2) 由平衡条件可知:斜面的弹力和磁场力的合 力必与重力mg等大、反向,故当磁场力与弹力方向垂直即沿斜面向上时,安培力大小最小由平衡条件知B=mgsinαIL,所以,由左手定则可知B的方向应垂直于斜面向上。‎ ‎15、【解析】(1)根据磁通量定义式,那么t=1 s时穿过线圈的磁通量:Φ=BS=0.1 Wb ‎(2)由法拉第电磁感应定律E=ΔB·SΔt,结合闭合电路欧姆定律,I=Er,那么4 s内线圈中产生的感应电流大小,I=ΔB·SΔt·r=0.05 A,由图可知,t总=2 s;依据焦耳定律,则有:Q=I2rt总=0.01 J ‎(3)虽然穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电流,但因各边受到安培力,依据矢量的合成法则,则线圈受到的安培力的合力为零,因此t=3.5 s时,线圈受到的摩擦力等于重力沿着斜面的分力,即:f=mgsinθ=5 N 答案:(1)0.1 Wb　(2)0.01 J　(3)5 N ‎16、【答案】 （1）4×106 m/s （2）‎ ‎（3）【解析】‎ ‎(1)如图所示，由几何关系得离子在磁场中时的轨道半径r1=0.2m 离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力解得：v0=4×106 m/s ‎(2)离子进入磁场后，设经过实践t再次到达x轴上，离子沿垂直电场方向做速度为v0的匀速直线运动，位移为l1，则l1=v0t 离子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a，位移为l2‎ Eq=ma 由几何关系可知：代入数据解得：‎ ‎（3）由知，B越小，r越大，设粒子在磁场中最大半径为R 由几何关系得：‎ 由牛顿运动定律得： 得：‎ 则外加磁场 考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动