北京市西城区2019-2020学年度第一学期期末 高二物理

北京市西城区2019-2020学年度第一学期期末 高二物理

北京市西城区2019—2020学年度第一学期期末试卷 ‎ 高二物理 2020.1‎ ‎ 本试卷共7页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷 上作答无效。‎ 一、选择题（16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）‎ ‎1．在下列物理量中，属于矢量的是 A．电场强度 B．电势差 C．电势能 D．电动势 ‎2．真空中有两个静止的点电荷q1和q2 ，它们之间的距离若保持不变，而把它们的电荷量都变为原来的2倍，则这两个电荷间的静电力变为原来的 A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍 E a b c ‎3．右图为描述某静电场的电场线， a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec。关于电场强度大小的比较，下列判断正确的是 A．Ea＞Eb＞Ec B．Ea＜Eb＜Ec C．Ea＝Eb＝Ec D．Ea＝Eb＞Ec ‎4．在下列生产或生活的现象中，属于利用静电（而不是防止产生静电）的是 A．在高大的建筑物顶端安装避雷针 B．在高大的烟囱中安装静电除尘器 C．油罐车后面安装一根拖在地上的铁链条 D．存放易燃品仓库的工人穿上导电橡胶做的防电靴 ‎5．某一电容器在正常的充电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化。下图中能够正确反映U和Q关系的图像是 U Q O C U Q O D U Q O B U Q O A ‎·8·‎ ‎6. 在一段导体两端加上电压，已知在10s内通过此导体横截面的电荷量是4C，则通过这段导体的电流是 A．40A B．2.5A C．0.4A D．14A ‎7. 电子伏特（符号：eV）属于下列哪一个物理量的单位 A．电荷量 B．电压 C．电流 D．能量 ‎8．用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中Rx为待测电阻。如果电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法正确的是 Rx V A U A．电压表的示数小于Rx两端的电压 B．电压表的示数大于Rx两端的电压 C．电流表的示数小于通过Rx的电流 D．电流表的示数大于通过Rx的电流 A B C 滑动触头 碳膜电阻 ‎9．电位器是一种可变电阻器，其内部结构如图所示。如果把电位器与灯泡和电源串联起来，转动滑动触头可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是 ‎ A．将A、B接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 B．将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 C．将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 D．将B、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 ‎10．物理课上，老师做了一个实验（电路图如图所示）：当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，看到已点亮的电灯亮度逐渐变暗。对于这一现象，下列说法正确的是 ‎……‎ A．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变 B．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变 C．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小 D．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小 ‎11．某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点，得到了如图所示的a、b、c、d四个点，其中电阻值最大的是 U I O a b c d A．a点对应的电阻 B．b点对应的电阻 C．c点对应的电阻 D．d点对应的电阻 ‎·8·‎ ‎12．下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向，其中正确的是 F B I I I F I B F B B F C D B A ‎13．面积是0.50m2的导线环，处于磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直。则穿过该导线环的磁通量等于 A．2.5×10-2 Wb B．1.5×10-2 Wb C．1.0×10-2 Wb D．4.0×10-2 Wb ‎14．在气候干燥的秋冬季节，人们常常会碰到这些现象：晚上脱衣时，常会听到噼啪的声响；早上起来梳头时，头发常会“飘”起来。这就是发生在我们日常生活中的静电现象。‎ 有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成的放电现象。若放电前，小明的手指带负电。有关金属门把手的两端被感应带电的情况，下列图中标示正确的是 A B C ‎+‎ ‎+‎ ‎-‎ D ‎+‎ ‎-‎ ‎-‎ ‎-‎ ‎+‎ ‎-‎ ‎-‎ ‎-‎ ‎-‎ ‎15．一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω。当电动机两端所加电压为6V时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A。由此可知 A．电动机消耗的电功率为72W B．电动机输出的机械功率为12W C．电动机线圈的发热功率为2W D．电动机的工作效率为50%‎ 质子源 质子流 ‎16．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。‎ ‎·8·‎ 如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e. 那么这束质子流内单位体积的质子数n是 A． B． C． D． ‎ 二、实验题（12分）‎ ‎17．某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还能提供的其它器材规格如下：‎ 电流表A1 （量程0~0.6A，内阻r1约为0.125Ω）‎ 电流表A2 （量程0~3A，内阻r2约为0.025Ω）‎ 电压表V （量程为0 ~3V，内阻约为3kΩ）‎ 滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）‎ 滑动变阻器R2（最大阻值为1750Ω）‎ 电源E （电动势约为3V）‎ ‎0‎ ‎40‎ ‎35‎ ‎（1）（2分）在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示 数如右图所示，则该金属丝直径的测量值d =________mm。‎ ‎（2）（2分）使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×1”挡，指针位置如图所示，则 A—V—Ω Ω V ‎～‎ ‎－‎ ‎～‎ 该金属丝的电阻为 Ω。‎ ‎·8·‎ ‎（3）（4分）若采用伏安法测量金属丝的电阻，为保证电表安全及测量准确、方便，那么电流表应选择 （选填A1或A2）；滑动变阻器应选择 （选填R1或R2）。‎ ‎1.0‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎0.20‎ ‎0.40‎ ‎0.60‎ I/A U/V ‎0‎ ‎（4）（2分）采用伏安法测电阻时，测得了多组U、I数据，根据这些数据作出如图所示的U-I图像。由此可得金属丝的电阻R= Ω。（保留两位有效数字）‎ ‎（5）（2分）若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻R，金属丝的长度l，以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ= 。‎ 三、计算题（4个小题，共40分）‎ 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。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。‎ A E r R S ‎18．（10分）在如图所示的电路中，电阻箱的阻值R是可变的，电源的电动势为E ，电源的内阻为r，其余部分的电阻均可忽略不计。‎ ‎（1）闭合开关S，写出电路中的电流I和电阻箱的电阻R的关系表达式；‎ ‎（2）若电源的电动势E为3V，电源的内阻r为1Ω，闭合开关S，当把电阻箱R的阻值调节为14Ω时，电路中的电流I为多大？此时电源两端的电压（路端电压）U为多大？‎ ‎ 图甲 图乙 θ T F G ‎19．（10分）如图甲所示，表示三块相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上，可以认为磁极间的磁场是匀强磁场。将一根直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间，导体棒与磁感应强度的方向垂直。导体棒的重力为G，导体棒在匀强磁场中的有效长度为L。‎ ‎·8·‎ 当导体棒中通过的电流为I时，导体棒向外侧偏转（但仍在磁极之间），静止时悬线与竖直方向的夹角为θ，此时的导体棒在其横截面上的受力图如图乙所示，其中安培力F水平向右。求：‎ ‎（1）导体棒所受的安培力F的大小；‎ ‎（2）该匀强磁场的磁感应强度B的大小。‎ U 显微镜 喷雾器 油滴 M N P ‎20．（10分）密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电，并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。‎ ‎（1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带哪种电荷？ ‎ ‎（2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，求两板之间的电场强度E的大小；‎ ‎（3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R。已知油的密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U。求该油滴的电荷量q。‎ ‎（提示：球的体积公式 ）‎ U B v M N P Q ‎21．（10分）质量为m、电荷量为e的电子，由静止从P点出发，经电压为U的电场加速后，沿两块正对的平行极板M、N正中间的直线PQ方向射入两板间。已知极板M、N间只存在着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里且具有理想边界的匀强磁场，如图所示。不计电子所受重力。求：‎ ‎（1）电子射出电场时的速度υ的大小；‎ ‎（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R；‎ ‎（3）当极板M、N的间距恰好等于极板长时，电子恰好能从极板的右边缘射出磁场，则极板的长度L是多少？‎ ‎·8·‎ 北京市西城区2019—2020学年度第一学期期末试卷 ‎ 高二物理参考答案 2020.1 ‎ 一、 选择题 共48分 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ A B B B A C D D ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ D C A B C A C D 二、 实验题 共12分 ‎17．（1）0.383（0.381～0.386之间均可） （2分）‎ ‎（2）5.0（或5） （2分）‎ ‎（3） A1 （2分）‎ R1 （2分）‎ ‎（4）4.8（4.6～5.0之间均可） （2分）‎ ‎（5） （2分）‎ 三、 计算题 共40分 ‎18．（1）（4分）由闭合电路的欧姆定律，得关系表达式: ‎ ‎ ‎ ‎ （2）（6分）将E=3V，r=1Ω，R=14Ω，代入上式得：‎ ‎ 电流表的示数 I = 0.2 A ‎ ‎ 电源两端的电压U = IR = 2.8 V ‎·8·‎ θ T F G θ ‎19．（1）（5分）如图所示，导体棒所受的安培力：‎ F= Gtanθ ‎ ‎ （2）（5分）匀强磁场的磁感应强度大小 ‎ ‎ ‎ ‎20．（1）（3分）P带负电 ‎ ‎（2）（3分） ‎ ‎（3）（4分）∵ 油滴P悬浮 ∴ 油滴P受到的重力和电场力平衡 即: ‎ 而: ; ‎ 联立以上各式，可得: ‎ ‎ ‎ ‎21．（1）（3分）由动能定理， ‎ ‎（2）（3分）洛伦兹力提供向心力 ‎∴ ‎ ‎（3）（4分）由几何关系可得 ‎∴ ‎ ‎·8·‎