【物理】河南省周口市扶沟县包屯高中2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

【物理】河南省周口市扶沟县包屯高中2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

包屯高中2019-2020学年度上期期末试卷 高二物理试题 一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）‎ ‎1.关于磁场，下列说法正确的是 A. 磁感线越密的地方磁感应强度越大 B. 通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感应强度为零 C. 磁场的方向就是通电导线在磁场中某处受到的磁场作用力的方向 D. 磁感应强度大地方，通电导线在磁场中该处受到的磁场作用力也大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方，磁感应强度越大，故A正确； ‎ B. 通电导线受力为零，可能是磁场与通电导线平行，不能说明磁感应强度为零，故B错误；‎ C. 据左手定则判断,磁场的方向与安培力的方向是垂直的，不是导线受力的方向，故C错误；‎ D. 若通电导线与磁场平行，即使磁感应强度大，通电导线也不会受磁场力，故D错误。‎ ‎2.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是(　　)‎ A. 由知，电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比 B. 由知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C. 由知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关 D. 由知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点到B点克服电场力做功1 J，则A、B两点的电势差为－1V ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关。用电容器和电势差的定义式即可求解。真空中点电荷电场强度公式中 ‎，‎ Q是电源电荷。‎ ‎【详解】A．电场强度E与F、q无关，由电场本身决定，A错误。‎ B．电容C与Q、U无关，由电容器本身决定，B错误。‎ C．是决定式，C错误。‎ D．由可知，D正确。故选D。‎ ‎【点睛】电场强度E由电场本身决定。电容C由电容器本身决定。‎ ‎3.下列关于运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】AB．根据左手定则判断得出正电荷的洛伦兹力方向向上．故A正确，B错误．‎ CD．根据左手定则判断可知，负电荷洛伦兹力方向向上．故CD错误．‎ ‎4. 关于电功和电热的计算，下列说法正确的是（ ）‎ A. 如果是纯电阻电路，电热可用公式W = I2Rt计算，但不能用公式W = UIt计算 B. 如果是纯电阻电路，电功可用公式W = UIt计算，也可用公式W = I2Rt计算 C. 如果不是纯电阻电路，电功只能用公式W = I2Rt计算 D. 如果不是纯电阻电路，电热可用公式W = I2Rt计算，也可用公式W = UIt计算 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：纯电阻电路，根据能量守恒电功和电热电相等，电功可用公式W=UIt计算，也可用公式W=I2Rt计算，故A正确、B错误；非纯电阻电路，电功用公式W=UIt计算，故C错误；非纯电阻电路，电热用公式W=I2Rt计算．故D错误．‎ 考点：电功和电热 ‎【名师点睛】考查了纯电阻电路、非纯电阻电路，电功、电热计算，注意灵活选取公式．纯电阻电路，电功可用公式W=UIt计算，也可用公式W=I2‎ Rt计算，非纯电阻电路，电功用公式W=UIt计算，电热用公式W=I2Rt计算．‎ ‎5.如图所示，一个内阻不可忽略的电源，R1为定值电阻，L1和L2是小灯泡，R为滑动变阻器，P为滑片．若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，灯泡L2的亮度及R1消耗的电功率分别（ ）‎ A. 变亮，一直减小 B. 变亮，先增大后减小 C. 变暗，无法确定 D. 变暗，一直增大 ‎【答案】D ‎【解析】根据闭合电路欧姆定律，当滑片向下滑动，滑动变阻器接入电阻变小，根据并联电阻关系得，R和L2的并联电阻减小，外电路总电阻变小，则干路电流变大， ，路端电压变小，则灯L1两端电压变小，变小；根据电路图及串联电路和并联电路的知识可知：，由上面分析知变小，而干路电流变大，所以变大，则变大，变大，而，路端电压变小，所以变小，则变小，亮度变暗，故ABC错误，D正确 ‎6.如图所示电路，若将滑动变阻器滑片向上移动,则a、b环中感应电流的方向是（ ）‎ A. a环顺时针，b环顺时针 B. a环顺时针，b环逆时针 C. a环逆时针，b环顺时针 D. a环逆时针，b环逆时针 ‎【答案】C ‎【解析】根据题意可知，线圈所夹导线电流向上，当滑片向上移动，回路电阻变大，电流变小，根据右手定则可判断，通过两线圈的磁感应强度都变小，而通过a 的磁通量向外减小，所以a中感应电流磁场向外，根据右手定则，a中感应电流为逆时针；而通过b的磁通量向里减小，所以b中感应电流磁场向里，根据右手定则，b中感应电流为顺时针，ABD错误C正确 ‎7.如图所示，某同学采用与乙车中相同型号的太阳能电池板给一个小电动机供电，电动机线圈的电阻为r．电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I．电流表和电压表均可视为理想电表．电动机消耗的电功率为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，则电动机消耗的电功率为P=IU，故选C.‎ ‎8.如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ，一根长为L、质量为m的直导体棒垂直导轨放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，在磁场的方向由垂直导轨所在平面向上沿垂直直导体棒逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，下列关于B的大小变化的说法中正确的是 A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 逐渐增大 D. 逐渐减小 ‎【答案】C ‎【解析】对导体棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，将支持力FN和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图，从图中可以看出，安培力FA 一直变大，由于FA=BIL，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度渐渐变大，故C正确。故选C。‎ ‎9.如图所示，电容器由平行金属板M、N和电介质D构成．电容器通过开关S及电阻及与电源E相连接．则 A. M上移电容器的电容变大 B. 将D从电容器抽出，电容变小 C. 断开开关S，M上移，MN间电压将增大 D. 闭合开关S，M上移，流过电阻及的电流方向从B到A ‎【答案】BC ‎【解析】根据电容的决定式可知，当M向上移时，板间距离d增大，电容器的电容变小；当将D从电容器抽出，介电常数减小，电容器的电容变小，故A错误，B正确；断开开关S，M上移，电量不变，而电容减小，根据电容的定义式，可知电容器两端的电压增大，故C正确；闭合开关S，电压不变，M上移时电容减小，则由可知，电量Q减小,电容器放电，流过电阻的电流方向从A到B，故D错误．选BC.‎ ‎【点睛】根据电容决定式，分析电容的变化．电容器的板间电压不变，根据电容的定义式，分析电容器电量的变化，即可判断电路中电流的方向．‎ ‎10.‎ ‎ 图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（ ）‎ A. M点的电势大于N点的电势 B. M点的电势小于N点的电势 C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D. 粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势，故A正确，B错误；根据电场线的疏密来判定电场强度的强弱，M点的电场力小于N点，故D正确，C错误．‎ 考点：电势；电场强度 ‎【名师点睛】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小．‎ ‎11.如图所示，三个同样的带电粒子（不计重力）同时从同一位置沿同一方向垂直于电场线射入平行板电容器间的匀强电场，它们的运动轨迹分别用a、b、c标出，不考虑带电粒子间的相互作用，下列说法中正确的是 A. 当b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上 B. b和c同时飞离电场 C. 进入电场时，c的速度最大，a的速度最小 D. 在电场中运动过程中c的动能增加最小，a、b动能增加量相同 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】三个粒子相同，故进入电场后，受到电场力相等，即加速度相等，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，偏移量，所以，故B错误，A正确；在水平方向上做匀速直线运动，故有，因为，，所以有，故C正确；根据动能定理，故c的最小，a和b的一样大，故D正确。故选ACD。‎ ‎12.(多选)回旋加速器原理如图所示，D1、D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间接一电源，A处粒子源产生带电粒子，①和②分别是带电粒子在D1和D2盒中两条半圆轨道，下列说反中正确的是(　　)‎ A. 图中电源为直流电源 B. 图中电源为交流电源 C. 粒子在①、②两轨迹运动的速率相等 D. 粒子在①、②两轨迹运动的时间相等 ‎【答案】BD ‎【解析】AB．根据加速原理，当粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期同步时，才能处于加速状态，所以图中电源为交流电源。故A错误，B正确；‎ C．加速器中的磁场只使粒子偏转，根据得速度为：‎ 粒子在①、②两轨迹运动的运动半径不同，所以速率不相等。故C错误；‎ D．粒子在回旋加速器中运动的周期为：‎ 与粒子运动的速度无关，所以粒子在①、②两轨迹运动的时间相等。故D正确；故选BD。‎ 二、实验题探究题（本大题共2小题，共18分）‎ ‎13.为了测量某一未知电阻Rx(阻值约为6 Ω)的阻值，实验室里准备了以下器材：‎ A．电源，电动势E＝3.0 V B．电压表V1，量程3 V，内阻约5 kΩ C．电压表V2，量程15 V，内阻约25 kΩ D．电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.2 Ω E．电流表A2，量程3 A，内阻约0.04 Ω F．滑动变阻器R1，最大阻值5 Ω，最大电流为3 A G．滑动变阻器R2，最大阻值200 Ω，最大电流为1.5 A H．开关S、导线若干 ‎（1）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻两端的电压从零开始连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选________；电流表应选________；滑动变阻器应选________．(填器材前面的字母代号)‎ ‎（2）请在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图_______．‎ ‎（3）请根据电路图将下列实物图补充完整__________．‎ ‎【答案】（1）B D F （2） （3）‎ ‎【解析】（1）因为电动势只有3V，所以电压表原则B；通过待测电阻的最大电流：，所以电流表选择D；电压要求从零开始调节，所以选择分压式电路，滑动变阻器选择总阻值较小的F ‎（2）该实验选择分压电路，因为：，所以电流表选择外接法，电路图如下：‎ ‎（3）根据电路图连接实物图：‎ ‎14.（1）某同学用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一物体的直径和长度，读出图中的示数，图甲为_____ mm，图乙为________ mm.‎ ‎（2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图．‎ ‎①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=____ V ，内阻r=______ Ω．（结果保留两位有效数字）‎ ‎②一位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是______．‎ A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用 B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用 C．实验测出的电动势小于真实值 D．实验测出的内阻大于真实值 ‎【答案】 (1). 1.193—1.197 20.30 (2). 1.5V 1.0 AC ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）图甲螺旋测微器主尺刻度，分尺刻度，所以读数为（1.193—1.197皆可）；图乙游标卡尺主尺读数，分尺读数，所以读数为 ‎（2）①根据闭合电路欧姆定律得：，所以图像纵截距为电动势，所以，斜率表示内阻：‎ ‎②AB.根据电路图分析，电流表测的是滑动变阻器的电流不是干路电流，未计入电压表支路的电流，所以误差主要来源是电压表的分流作用，B错误A正确 CD.图像解析式，考虑到电压表的分流作用得，对比两个方程得到，，故C正确，D错误 三、计算题（本大题共3小题，共32分．要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．答案写在答题卷的相应位置处．）‎ ‎15.如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10-4的负电荷由A点移到B点，克服电场力做功0.2J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60°角．求：‎ ‎（1）A、B两点间的电势差UAB ‎ ‎（2）该匀强电场的电场强度E ‎【答案】（1）1000V （2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由求解电势差，（2）由求解电场强度.‎ ‎（1）A、B两点间的电势差 ‎（2）由，得 ‎16.有一正方形多匝线圈abcd处于匀强磁场中，线圈的匝数n=100匝，线圈平面与磁场方向垂直，在Δt=1.5s的时间内，磁通量由Φ1=0.02Wb均匀增加到Φ2=0.08Wb.求：‎ ‎（1）在Δt内线圈中磁通量的变化量ΔΦ为多少？‎ ‎（2）在Δt内线圈中产生的电动势为多少？‎ ‎【答案】（1）0.06Wb ‎ ‎（2）4V ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)由磁通量的定义式可以求出磁通量的变化。(2)由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势。‎ ‎【详解】（1）磁通量的变化量 代值得 ‎（2）根据法拉第电磁感应定律，有 代值得 ‎【点睛】由磁通量的定义式求出磁通量的变化, 根据法拉第电磁感应定律公式求感应电动势。‎ ‎17.如图所示，有界匀强磁场宽度为d，磁场磁感应强度为B，一个电子从左侧边界A点垂直射入磁场，从右侧边界上的某点离开．粒子在磁场中运动的位移恰好等于其轨道半径，已知电子质量为m、带电量为e，不计电子重力．求：‎ ‎（1）粒子进入磁场时的速度大小；‎ ‎（2）粒子穿过磁场的时间．‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，做出粒子运动的轨迹，根据几何关系求出轨道半径，根据牛顿的第二定律求出速度；先求出路程，再根据速度公式求出时间．‎ ‎【详解】（1）由几何关系可知，粒子在磁场中的圆心角为θ＝60°，‎ 轨道半径为 根据牛顿第二定律：‎ 解得：‎ ‎（2）圆心角对于的弧长为 粒子穿过磁场的时间 联立解得：‎ ‎【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，关键是做出轨迹并根据几何关系求半径．‎