甘肃省武威市第十八中学2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题

甘肃省武威市第十八中学2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题

‎2019-2020学年度第一学期高二物理试卷 总分：100分，答题时间：90分钟 一．选择题（共12小题，每小题4分，共48分。其中1—9题为单选题，10—12为多选题）‎ ‎1.一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为(　　)‎ A．E＝2.4 V，r＝1 Ω B．E＝3 V，r＝2 Ω ‎ C．E＝2.4 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω ‎2.如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B为电阻R的U－I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是(　　)‎ A．4 W，33.3%　　　　　　 B．2 W，33.3%‎ C．4 W，66.7% D．2 W，66.7%‎ ‎3.如图所示，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向下滑动的过程中(　　)‎ A．通过R1电流增大 B．电压表的示数变小 C．流过电阻R3的电流方向是a→b D．流过电阻R3的电流方向是b→a ‎4.一根均匀电阻丝阻值为R，在以下哪些情况下，阻值仍为R(　　)‎ A． 长度变为一半，横截面积增大一倍时 B． 横截面积变为一半，长度变为二倍时 C． 长度和横截面积都变为原来的2倍时 D． 直径变为一半，长度变为原来的‎1‎‎2‎时 ‎5.如图所示，有两根处于纸面内的平行直导线，通以大小相等、方向相反的电流，a导线中电流方向竖直向上，b导线中电流方向竖直向下，则两导线所在平面内两线中央的磁感应强度( 　)‎ A．等于零 B．不等于零，方向垂直于两导线所在的平面向外 C．不等于零，方向垂直于两导线所在的平面向里 ‎ D．不等于零，方向是从一根导线垂直指向另一根导线 ‎6．环形线圈放在均匀磁场中，设在第1 s内磁感线垂直于线圈平面向里，若磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，那么在第2 s内线圈中感应电流的大小和方向是(　 　)‎ A．感应电流大小恒定，顺时针方向 B．感应电流大小恒定，逆时针方向 C．感应电流逐渐增大，逆时针方向 D．感应电流逐渐减小，顺时针方向 ‎7.如图，固定在水平面上的U形金属框上，静止放置一金属杆ab，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度B均匀减小时，杆ab总保持静止，则在这一过程中(　 　)‎ A．杆中的感应电流方向是从a到b B．杆中的感应电流大小均匀增大 C．金属杆所受安培力水平向左 D．金属杆受到的摩擦力逐渐减小 ‎8.MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab＝bc＝cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为(　　)‎ A．‎3πtB B．‎4π‎3tB C．πtB D．‎tB‎2π ‎9.如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)．一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小的比值为(　　)‎ A．2 B． C.1 D．‎ ‎10. (多选)如图所示，a、b、c是负点电荷所形成的电场中一条电场线上的三点，a、b间距离等于b、c间的距离，电场线的方向由a到c。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定( )‎ A．Ea＜Eb＜Ec ‎ B．Ea＞Eb＞Ec ‎ C． ‎ D．‎ ‎11.（多选）关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 带电粒子在磁场中运动时，有可能不受洛伦兹力作用 B． 洛伦兹力对运动电荷一定不做功 C． 放置在磁场中的通电直导线，一定受到安培力作用 D． 放置在磁场中的通电直导线，有可能不受安培力作用 ‎12.(多选)如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直．一带电量为＋q，质量为m的粒子(不计重力)以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是(　　)‎ A． 若带电粒子带电量为＋2q，粒子将向下偏转 B． 若带电粒子带电量为－2q，粒子仍能沿直线穿过 C． 若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大 D． 若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过 三、填空题（每空3分，共18分）‎ ‎13.如图所示，已知导体棒中通有电流I，导体棒长度为L，磁场磁感应强度为B，当导体棒按下面几种方式放置时，写出导体棒所受安培力的大小．‎ F=___________ F=___________ F=___________ F=_____________‎ ‎14.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示。该工件的直径为 cm，高度为________mm。‎ 三．计算题（共34分）‎ ‎15.（8分）有一小型直流电动机，把它接入U1＝0.3 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流为I‎1‎＝0.6 A；若把电动机接入U2＝3.0 V的电路中时，电动机正常工作，工作电流是I‎2‎＝1.0 A，求：‎ ‎（1）电动机正常工作时的输出功率是多少？‎ ‎（2）如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？‎ ‎16.（10分）如图所示，用一条长度为L的绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为m，所带电荷量为q．现于水平地面上方整个空间加一水平向右的匀强电场，静止时绝缘绳与竖直方向成θ角。（重力加速度为g）‎ ‎（1）求匀强电场的电场强度大小；‎ ‎（2）如果将小球向右拉到细线处于水平伸直状态，再无初速释放小球，求小球运动到O点正下方时速度大小和小球受到的拉力大小。‎ ‎17.（16分）如图所示，已知质量为m的带电液滴，以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g.求：‎ （1） 液滴在空间受到几个力的作用，分别是哪些力？；‎ （2） 液滴的电性？‎ （3） 液滴所带电荷量？‎ （4） 液滴做匀速圆周运动的半径？‎ 参考答案 一． 选择题 答案1.B 2.C 3.C 4.C 5.C 6.B 7.D 8.A 9.D 10.AC 11.ABD 12.BC ‎【解析】1.外电路断开时的路端电压等于电动势，即E＝3 V，接上8 Ω的负载电阻后，路端电压U＝E－r＝2.4 V，可得r＝2 Ω，B正确。‎ ‎2.从题图中可知E＝3 V，图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成闭合电路的工作点，因此P出＝UI＝4 W，P总＝EI＝6 W．电源的效率η＝≈66.7%.‎ ‎3.当滑动变阻器R2‎ 的滑片向下滑动时，变阻器连在电路中的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，所以通过R1电流减小，故A错误；干路电流减小，电压表的示数增大，故B错误；干路电流减小，电容器的电压增大，可知，电容器C所带电荷量增多，电容器充电，流过电阻R3的电流方向是a→b，故C正确，D错误．‎ ‎4.根据电阻定律R＝可知，长度变为一半，横截面积增大一倍时，阻值变为，A错误；横截面积变为一半，长度变为二倍时，阻值变为4R，B错误；长度和横截面积都变为原来的2倍时，阻值仍为R，C正确；直径变为一半，长度变为原来的时，阻值变为2R，D错误．‎ ‎5.C 6.B 7.D ‎ ‎8.粒子从a运动到d依次经过小孔b、c、d，经历的时间t为3个T‎2‎，由t＝3×T‎2‎和T＝‎2πmBq可得，qm＝‎3πtB，故A正确．‎ ‎9.粒子垂直于磁场方向进入磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，根据粒子穿越铝板时动能损失一半，可得mv＝2×mv，即v1＝v2，由R＝，R1＝2R2可得，所以B1∶B2＝∶2，故选项D对．‎ ‎10.AC ‎ ‎11.当带电粒子运动方向与磁场方向在同一直线上时，带电粒子不受洛伦兹力，故A正确；洛伦兹力总垂直于带电粒子运动方向，在洛伦兹力方向上，粒子位移为零，因此洛伦兹力对带电粒子不做功，故B正确；当电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力作用，故C错误，D正确．‎ ‎12.粒子恰沿直线穿过，电场力和洛伦兹力均垂直于速度方向，故合力为零，粒子做匀速直线运动；‎ 根据平衡条件，有：qvB＝qE 解得：v＝E/B 只要粒子速度为E/B，就能沿直线匀速通过选择器，故A错误，B正确；‎ 若带电粒子速度为2v，电场力不变，洛伦兹力变为原来的2倍，故会偏转，克服电场力做功，电势能增加，故C正确；‎ 若带电粒子从右侧水平射入，电场力方向不变，洛伦兹力方向反向，故粒子一定偏转，故D错误．‎ 二．填空题：‎ ‎13.BIL；BIL；BIL； 0‎ ‎14.，‎ 游标卡尺读数为 螺旋测微器的读数为：‎ 三．计算题 ‎15.（李全芳）(8分) [思路点拨]　‎ ‎(1)当电动机不转时，可视为纯电阻，由欧姆定律求其内电阻。‎ ‎(2)当电动机正常工作时，转子突然被卡住，其电流不等于I2＝1.0 A，此时发热功率由P＝U‎2‎r计算。‎ ‎[解析]　(1)当U1＝0.3 V，I1＝0.6 A时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机的内电阻为r＝＝0.5 Ω。‎ 当U2＝3.0 V，I2＝1.0 A时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，则电动机的输出功率为P出＝U2I2－I22r＝2.5 W。‎ ‎(2)当电动机正常工作被卡住时，电动机又为纯电阻，其热功率为P热＝＝18 W。‎ ‎16、（孔晓娟）(10分)‎ ‎（1） (1分) (1分)‎ 解得 (1分)‎ ‎（2） (2分) 解得 (1分)‎ ‎ (2分) 解得 (1分)‎ ‎17.（16分）‎ ‎【答案】(1) 重力、电场力和洛伦兹力三个力　(2)负电，（3）mgE　(4)‎EvgB 解析：‎ （1） 带电液滴在复合场中受重力、电场力和洛伦兹力共3个力的作用．‎ （2） 因液滴做匀速圆周运动，故必须满足重力与电场力平衡，所以液滴应带负电 （3） 由mg＝Eq得，所带电荷量为q＝mgE.‎ （4） 尽管液滴受三个力，但合力为洛伦兹力，由qvB＝m得，R＝mvqB，把电荷量代入可得：R＝EvgB.‎