【物理】广东省云浮市2019-2020学年高二上学期期末考试试题

【物理】广东省云浮市2019-2020学年高二上学期期末考试试题

广东云浮市2019~2020学年第一学期高二期末考试 物理 ‎1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。‎ ‎2.本试卷主要考试内容：粤教版选修3-1，选修3-2第一章。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共48分）‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~6小题只有一个选项正确，第7~12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1.在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是 A.法拉第首先引入电场线和磁感线 B.库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值 C.伏特提出了分子电流假说，并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献 D.“点电荷”“总电阻”“电场强度”概念的提出均运用了等效替代的方法 ‎2.如图所示，电荷量为4×10-6C的小球绝缘固定在A点，质量为m、电荷量为-5×10-6C的小球用绝缘细线悬挂，静止于B点。A、B间距离为30cm，AB连线与竖直方向的夹角为60°，细线与竖直方向的夹角也为60°。静电力常量为9.0×109N·m2/C2，小球可视为点电荷。下列说法正确的是 A.两小球间的库仑力大小为2N，细线对小球的拉力大小为4N B.两小球间的库仑力大小为2N，细线对小球的拉力大小为2N ‎ C.两小球间的库仑力大小为4N，细线对小球的拉力大小为2N D.两小球间的库仑力大小为4N，细线对小球的拉力大小为4N ‎3.如图所示，棒AB上均匀分布着负电荷，则棒AB中点的正上方P点的电场强度方向为 A.垂直于纸面向外 B.垂直于纸面向内 C.垂直于AB向上 D.垂直于AB向下 ‎4.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，垂直纸面放置，其间距均为a，通过的电流均为I，方向均垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，到导线距离为r处的磁感应强度为（其中k为常量），则对于P、Q连线的中点O处的磁感应强度，下列说法正确的是 A.方向由O指向P，大小为 B.方向由P指向R，大小为 C.方向由R指向O，大小为 D.方向由O指向P，大小为 ‎5.在图示电路中，P为滑动变阻器的滑片，电表均为理想电表。下列说法正确的是 A.在P向右移动的过程中，电流表的示数变小 B.在P向右移动的过程中，电压表的示数变大 C.当P移到滑动变阻器的右端时，电源内部消耗的电功率最大 D.当P移到滑动变阻器的右端时，电源的效率最高 ‎6.如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边的长度为bc边长度的2倍，置于垂直纸面向里、左边界为MN的匀强磁场外。线框两次以相同的速度匀速地完全进入磁场，且方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2。下列说法正确的是 A.Q1=Q2，q1=q2 B.Q1=2Q2，q1=q2 ‎ C.Q1=Q2，q1=2q2 D.Q1=2Q2，q1=2q2‎ ‎7.关于电场线和磁感线，下列说法正确的是 A.在静电场中，电场线不可能相交 B.磁感线是虚拟的，电场线是客观存在的 C.在用磁感线描绘磁场时，磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 D.在用电场线描绘电场时，没有电场线的地方电场强度为零 ‎8.电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体将两平行的水平轨道之间分为区域Ⅰ和区域Ⅱ，导电弹体能在轨道上自由移动，且保持良好接触。电流Ⅰ从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与Ⅰ成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。下列说法正确的是 A.在轨道内的Ⅰ区域磁场方向为竖直向下 B.若将电流增大至原来的2倍，则弹体所受安培力也增大至原来的2倍 C.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，可只将电流Ⅰ增加至原来的2倍 D.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，可只将弹体的质量减至原来的一半 ‎9.如图所示，正方形容器处于匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中，一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，容器处于真空中。下列说法正确的是 A.从两孔射出的电子速率之比vc：vd=1：2‎ B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc：td=1：2‎ C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比ac：ad=2：1‎ D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度大小之比 ‎10.如图所示，竖直正对的平行板电容器带等量异种电荷，带正电的右板与静电计相连，左板接地。假设两极板所带的电荷量不变，电场中P点固定一带正电的点电荷，下列说法正确的是 A.若仅将左板右移少许，则静电计指针偏角变小 B.若仅将左板上移少许，则静电计指针偏角变小 C.若仅将左板上移少许，则P点电势升高 D.若仅将左板右移少许，则P点处的点电荷电势能增大 ‎11.一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱相连，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动。M连接在图示电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N向右运动的是 A.在S闭合的情况下，S断开的瞬间 B.在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间 C.在S已向b闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时 D.在S已向b闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时 ‎12.两个等量同种正电荷固定于光滑水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2×10-6C、质量为1×10-4kg的小物块从C点静止释放，其运动的v-t图象如图乙所示，其中b点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。下列说法正确的是 A.由C点到A点的过程中，物块的电势能先减小后变大 B.由C点到A点电势逐渐降低 C.B点为中垂线上电场强度最大的点，电场强度E=100V/m D.A、B两点间的电势差UAB=50V 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 二、非选择题：共6小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。‎ ‎13.（6分）某多用电表内部电路原理图如图所示，为电流表。‎ ‎（1）插孔a应接____________（选填“红”或“黑”）表笔。‎ ‎（2）选择开关S打到2处时是___________（选填“电流”“电压”或“欧姆”）挡。‎ ‎（3）选择开关S打到3或4处时是________（选填“电流”“电压”或“欧姆”）挡，选择开关S打到4处时的量程比打到3处时的量程_______________（选填“大”或“小”）。‎ ‎14.（9分）某物理兴趣小组利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。除电池（内阻约为0.3Ω）、开关和导线外，实验室提供的器材还有：‎ A.电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）；‎ B.电流表（量程为0.6A，内阻约为0.2Ω）；‎ C.电流表（量程为3A，内阻约为0.05Ω）；‎ D.定值电阻（阻值为1.5Ω，额定功率为2W）；‎ E.定值电阻（阻值为20Ω，额定功率为10W）；‎ F.滑动变阻器（最大阻值为15Ω，额定电流为2A）。‎ ‎（1）电流表应选用________（选填“B”或“C”），R0应选用__________（选填“D”或“E”）。‎ ‎（2）实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头P置于_____（选填“a”或“b”）端。‎ ‎（3）在器材选择正确的情况下，按正确操作进行实验，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I图线如图乙所示，则该电池的电动势E=_______V、内阻r=________Ω。（结果均保留两位小数）‎ ‎15.（7分）如图所示，两个板长均为L=0.4m的平板电极，平行正对放置，两极板相距d=0.04m，两极板之间的电势差U=1600V，板间电场可以认为是匀强电场。一个带电粒子（m=4×10-10kg，电荷量q=+1×10-8C）以某一初速度从两板中央平行极板射入，恰能落到下极板的正中央，忽略重力和空气阻力的影响。求：‎ ‎（1）极板间电场的电场强度E；‎ ‎（2）该粒子的初速度v0的大小。‎ ‎16.（8分）如图所示，粗糙绝缘的水平面与半径为R的光滑绝缘圆弧相切于B点，其中半径OB竖直，半径OC水平。在整个空间内存在方向水平向右的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为q的带正电小物块（视为质点）从水平面上到B点距离的A点由静止释放，物块恰好能运动到圆弧最高点C处。物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度的大小为g。求：‎ ‎（1）该过程中电场力对物块做的功W；‎ ‎（2）匀强电场的电场强度大小E。‎ ‎17.（10分）如图所示，倾角为、宽度为L的足够长的光滑导轨的下端连接一个定值电阻R，导轨范围内存在方向垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m的导体棒ab在导轨上端由静止释放，在导体棒ab从释放到刚开始匀速下滑的过程中，流过电阻R的电荷量为q。导轨和导体棒的电阻不计，重力加速度为g。‎ ‎（1）在图甲中标出导体棒ab的电流方向，在图乙中画出ab棒的受力分析图；‎ ‎（2）求导体棒ab匀速运动时的速度大小v；‎ ‎（3）求导体棒从释放到开始匀速下滑的距离s。‎ ‎18.（12分）如图所示，在直角坐标系xOy中，板间距离为d的正对金属板M、N上有两个小孔S、K，S、K均在y轴（竖直）上。在以原点O为圆心、以R为半径的圆形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，圆O与M板相切于S、与x负半轴相交于C点。小孔K处的灯丝不断地逸出质量为m、电荷量为e的电子（初速度和重力均不计），电子在两板间的电场作用下沿y轴正方向运动。当M、N间的电压为U0时，从小孔K逸出的电子恰好通过C点。‎ ‎（1）求电子到达小孔S处时的速度大小v0；‎ ‎（2）求磁场的磁感应强度大小B；‎ ‎（3）若M、N间的电压增大为3U0，求从小孔K逸出的电子离开磁场时的位置D（图中未画出）的坐标。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.A 2.B 3.D 4.D 5.C 6.B 7.AC 8.AC 9.BCD 10.AC 11.BD 12.BC ‎13.（1）黑（2分）‎ ‎（2）欧姆（2分）‎ ‎（3）电压（1分）大（1分）‎ ‎14.（1）B（1分）D（1分）‎ ‎（2）b（2分）‎ ‎（3）1.48（2分）0.46（3分）‎ ‎15.解：（1）两极板间电场的电场强度大小为：（1分）‎ 解得：E=4×104V/m（1分）‎ 方向垂直于极板向下。（1分）‎ ‎（2）带电粒子在极板间做类平抛运动 在水平方向上有：（1分）‎ 在竖直方向上有：（1分）‎ 根据牛顿第二定律可得：Eq=ma（1分）‎ 解得：v0=1000m/s。（1分）‎ ‎16.解：（1）对该过程，由动能定理有：（2分）‎ 解得：。（1分）‎ ‎（2）在物块从A点由静止运动到C点的过程中，物块沿电场方向发生的位移大小为：‎ x=s+R（1分）‎ 又W=qEx（2分）‎ 解得：。（2分）‎ ‎17.解：（1）在图甲中标出电流方向；（1分），受力分析图如图乙所示（1分）‎ ‎（2）设导体棒ab匀速下滑时的速度大小为v，则此时导体棒ab上产生的感应电动势为：‎ E=BLv（1分）‎ 回路中的电流为：（1分）‎ 由共点力平衡条件有：（1分）‎ 解得：（1分）‎ ‎（3）设导体棒ab由释放到刚开始匀速下滑所用的时间为t，该过程中导体棒ab上产生的平均感应电动势为：（1分）‎ 回路中的平均电流为：（1分）‎ 又：（1分）‎ 解得：。（1分）‎ ‎18.解：（1）电子的运动轨迹如图所示，在电子从小孔K运动到小孔S的过程中，根据动能定理有：‎ ‎（1分）‎ 解得：。（1分）‎ ‎（2）当电子恰好通过C点时，根据几何关系可得电子在磁场中的轨道半径为：‎ r1=R（1分）‎ 洛伦兹力提供电子做圆周运动所需的向心力，有：‎ ‎（1分）‎ 解得：。（1分）‎ ‎（3）设此种情况下电子到达小孔S处时的速度大小为v，根据动能定理有：‎ ‎（1分）‎ 设此种情况下电子在磁场中的轨道半径为r2，有：‎ ‎（1分）‎ 解得：，（1分）‎ 设O、D两点连线与y轴的夹角为，由几何关系知，此种情况下电子从小孔S运动到D点的轨迹（圆弧）对应的圆心角为：‎ ‎（1分）‎ 由几何关系有：（1分）‎ 解得：（1分）‎ 故D点的位置坐标为：，即。（1分）‎