山西省阳泉市2019-2020学年高二上学期期末考试物理(理)试卷
物理(理科)
一、单项选择题(本题包括10个小题,每小题3分,共30分。在每小题中的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是
A.任意两条磁感线不相交,两条电场线也不相交
B.电场线和磁感线都是闭合曲线
C.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大;磁感线分布较密的地方, 同一试探电荷所受的磁场力也越大
2.如图所示,中子内有一个电荷量为 的上夸克和两个电荷量为的下夸克,三个夸克都分布在半径为 r的同一圆周上,则三个夸克在其圆心处产生的电场强度为
A. B. C. D.
3.如图所示,在E=600 V/m的匀强电场中,a、b两点相距d=2 cm,它们的连线跟场强方向的夹角是60°,则Uab等于( )
A.6VB. 12 VC.-6VD. -12 V
b
a
E
4.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向上。若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为
A.动能减少 B.动能和电势能之和增加
C.电势能增加 D.重力势能和电势能之和减小
5.如图所示,平行板电容器上极板带正电荷,且与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一个固定在P点的负点电荷,以E表示两极板间电场的电场强度, Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角,若保持上极板不动,将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置,则
A. θ增大,E增大,Ep增大
B. θ增大,E增大,Ep减小
C. θ减小,E不变,Ep增大
D. θ减小,E不变,Ep减小
6.智能手机耗电量大,移动充电宝应运而生,它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值,一般在0.60−0.70之间(包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗)。如图为某一款移动充电宝,其参数见下表,下列说法正确的是
容量
20000mAh
兼容性
所有智能手机
边充边放
否
保护电路
是
输入
DC:5V 2A MAX
输出
DC:5V 0.1A−2.5A
尺寸
56×82×22mm
转换率
0.60
产品名称
索扬SY10−200
重量
约430g
A. 给充电宝充电时将电能转化为内能
B. 该充电宝最多能储存能量为3.6×105J
C. 该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2h
D. 该充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电,理论上能充满6次
7.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对下管壁产生大小为mg的压力,则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为
A.mg/q B.2mg/q C.3mg/q D.4mg/q
8. 三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是
A. B1
vN
C.在磁场和电场中小球均能到达轨道的另一端
D.在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中小球不能到达轨道的另一端
三、实验题(本题包括2个小题,共17分)
16.如图是一简易多用电表的内部电路图,已知表头G的满偏电流Ig=1mA,内阻,电阻、当电表的测量表笔与a、b连接时,一般用于测量______,量程为______;当电表的测量表笔与a、c连接时,一般用于测量______,量程为______。
17.图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的I-U特性曲线的实验电路图。
①根据电路图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接起来。
②开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_____端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
四、计算题(本题包括3小题,共33分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算过程,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)
18.(12分)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表。请根据下表计算
(1)此车电机的内阻;
(2)电机正常工作时的效率;
(3)在额定电压下,电机突然卡死时,电机的总功率。
19.(9分)如图,一质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动。A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为45°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°,不计重力。求:
(1)B点的速度大小;
(2)A到B的运动过程中静电力做的功;
(3)A、B两点间的电势差。
20.(12分)如图所示,有一磁感强度
的匀强磁场,C、D为垂直于磁场方向的同一平面内的两点,它们之间的距离=0.1m,今有一电子在此磁场中运动,它经过C点的速度v的方向和磁场垂直,且与CD之间的夹角θ=30°。
(电子的质量,电量)
(1)电子在C点时所受的磁场力的方向如何?
(2)若此电子在运动后来又经过D点,则它的速度应是多大?
(3)电子从C点到D点所用的时间是多少?
物理(理科)参考答案
一、单项选择题(本题包括10个小题,每小题3分,共30分。在每小题中的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.A 2.B 3.C 4. D5.C6.B 7.B 8.D 9.D 10.A
二、多项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。在每题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的。全部选对的得4分,选不全的得2分,有错者或者不答的得0分)
11.ACD 12.AD13.BC14.CD 15.BD
三、实验题(本题包括2个小题,共17分)
16. 电流(2分) 5mA(2分)
电压(2分) 1.5V(2分)
17.
①
--------------(3分)
②A--------------(2分)
四、计算题(本题包括3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算过程,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)
18.(12分)
解:(1)由表格读出电机的额定电压U=50V,额定电流I=4A,额定输出功率P出=120W。电机输入的是电功率,总功率等于电功率,得到:P总=200W(2分)
根据能量守恒得,内部发热功率(1分)
,又(1分)
则有(1分)
(2)电机正常工作时的效率:
100%=60%(3分)
(3)在额定电压下,电机突然卡死时,电机电路是纯电阻电路,欧姆定律成立,则有(3分)
19.(9分)(1)设带电粒子在B点的速度大小为vB。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变,即
vBsin30∘=v0sin45∘(2分)
由此得vB=v0(1分)
(2)由动能定理有
W=(3分)
(3)设A、B两点间的电势差为UAB,W=qUAB(2分)
得UAB=(1分)
20.(12分)电子以垂直磁场方向的速度在磁场中作匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,依题意画运动示意图,由几何关系可得。
(1)电子在C点所受磁场力的方向如图所示,垂直于速度方向(2分)
(2)电子在洛伦兹力作用下作匀速圆周运动,
夹角θ=30°为弦切角,圆弧CD所对的圆心角为60°
即∠DOC=60°,△CDO为等边三角形,
由此可知轨道半径R=l(1分)
由(1分)和R=(1分)可知 (1分)
(3)将R=和代入周期公式中得 (2分)
设电子从C点到D点所用时间为t,由于电子做匀速圆周运动,所以
由上两式得: (2分)
代入数据得: (1分)