【物理】山西省2019-2020学年高二上学期期末考试试题

【物理】山西省2019-2020学年高二上学期期末考试试题

‎2020年1月山西省高二年级期末调研测试 物理 ‎（本试卷考试时间90分钟，满分100分）‎ 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1.如图所示，把一根直导线平行地放置在小磁针上方，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。发现这个实验现象的物理学家是（ ）‎ ‎ ‎ ‎ A.安培 B.奥斯特 C.法拉第 D.爱因斯坦 ‎2.如图所示，在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点，a点的电势为，场强大小为，方向与连线垂直。b点的电势为，场强大小为，方向与连线的夹角为30°。则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是（ ）‎ A. B. ‎ C. D.‎ ‎3.如图所示，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上。若电流变为，磁感应强度大小变为，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将（ ）‎ A.沿斜面加速上滑 B.沿斜面加速下滑 C.沿斜面匀速上滑 D.仍静止在斜面上 ‎4.有一家用电熨斗，其内部电路结构如图所示，改变内部连线方式可以使电熨斗处于断开状态或获得低、中、高三个不同的温度挡，选项图中是它的四种不同的连接方式，其中能获得低挡温度的是（ ）‎ A. B. C. D.‎ ‎5.如图所示，是由半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（ ）‎ A.I变大，U变小 B.I变大，U变大 C.I变小，U变大 D.I变小，U变小 ‎6.四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形的四个顶点处，导线中通有方向如图所示的电流，若每根通电导线在正方形中点处产生的磁感应强度大小均为B，则正方形中点处实际磁感应强度的大小为（ ）‎ A.0 B. C. D.‎ ‎7.细胞膜的厚度等于，当膜的内外层之间的电压达时，即可让一价钠离子渗透。设细胞膜内的电场为匀强电场，已知一价钠离子的电荷量为，则钠离子在渗透时（ ）‎ A.膜内电场强度为 B.膜内电场强度为 C.每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于 D.每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于 ‎8.1930年美国物理学家Lawrence提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功。如图所示为两个半径为R的中空半圆金属盒、置于真空中，金属盒、间接有电压U的交流电为粒子加速，金属盒圆心O处粒子源产生的粒子初速度为零。匀强磁场垂直两盒面，磁感应强度大小为B，粒子运动过程不考虑相对论效应和重力的影响，忽略粒子在两金属盒之间运动的时间，下列说法正确的是（ ）‎ A.交流电的周期和粒子在磁场中运动的周期相同 B.加速电压U越大，粒子最终射出D形盒时的动能就越大 C.粒子最终射出D形盒时的动能与加速电压U无关 D.粒子第一次加速后和第二次加速后速度之比是 ‎9.如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板，a 是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时，金属膜片发生相应的振动，于是就改变了它与固定极板b间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时（ ）‎ A.电容器的电容增大 B.a、b板之间的电场强度减小 C.流过电流表的电流方向为自左向右 D.流过电流表的电流方向为自右向左 ‎10.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷、分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（ ）‎ A.A点电势大于B点电势 B.A、B两点的电场强度相等 C.的电荷量小于的电荷量 D.在A点的电势能等于在B点的电势能 二、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎11.（5分）若多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是“”“”“”。用“”挡测量待测电阻的阻值时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，为了较准确地进行测量，则应：‎ ‎①将选择开关置于_________（填“”“”或“”）挡；‎ ‎②进行欧姆调零，具体操作是将红、黑表笔____________，调节欧姆调零旋钮，使指针指在___________；‎ ‎③将待测电阻接在红、黑表笔之间进行测量。‎ 若按照①②③步骤正确操作后，表盘的示数如图所示，则该待测电阻的阻值为_____。‎ ‎12.（7分）利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻。实验室电流表内阻约为，电压表内阻约为,被测干电池内阻约为,要求尽量减小实验误差。‎ ‎（1）应该选择的实验电路是图中的____________（填“甲”或“乙”）。‎ ‎ ‎ ‎（2）现有电流表（）、开关和导线若干，以及以下器材：‎ A.电压表（） B.电压表（）‎ C.滑动变阻器（） D.滑动变阻器（）‎ 实验中电压表应选用___________；滑动变阻器应选用_________。（填相应器材前的字母）‎ ‎（3）某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出图线。‎ 序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 电压 ‎1.45‎ ‎1.40‎ ‎1.30‎ ‎1.25‎ ‎1.20‎ ‎1.10‎ 电流 ‎0.060‎ ‎0.120‎ ‎0.240‎ ‎0.260‎ ‎0.360‎ ‎0.480‎ ‎（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势_________V，内阻_______。‎ ‎（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电流表的示数I及干电池的输出功率P都会发生变化。选项图中正确反映关系的是___________。‎ A. B. C. D.‎ ‎13.（10分）如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为的绝缘细线悬挂于和两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，玻璃棒移开后将悬点移到点固定。A、B球接触后分开，平衡时距离为。已测得A、B球的质量均为，A、B球可视为点电荷，重力加速度g取，静电力常量。则A、B球接触分开后，求：‎ ‎（1）A、B球所带电荷量是否相等；‎ ‎（2）B球所受静电力的大小；‎ ‎（3）B球所带的电荷量。‎ ‎14.（12分）如图所示为儿童电动风扇，由一小型直流电动机驱动，把它接入的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流为；若把它接入的电路中时，电动机正常工作，工作电流是，除电动机内阻外其他电阻忽略不计。‎ ‎（1）求电动机正常工作时的输出功率；‎ ‎（2）如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机的发热功率。‎ ‎15.（12分）如图所示，两平行金属板水平放置，两板间距离为，板长，两板之间的电压为，上板带正电，下板放在水平地面上。一带电粒子质量为、电荷量为，该带电粒子以水平速度，沿着上板的边缘垂直于电场方向进入两板电场中（假设两板之间为匀强电场，两板外无电场，不计带电粒子的重力）。求：‎ ‎（1）该带电粒子在电场中运动的加速度大小；‎ ‎（2）带电粒子从两板间射出时在竖直方向上的偏移量；‎ ‎（3）带电粒子落地位置。‎ ‎16.（14分）如图所示，在平面直角坐标系的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为、电荷量为的带电粒子，从静止开始经的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知（粒子重力不计，，）。‎ ‎（1）求粒子到达P点时速度v的大小；‎ ‎（2）若粒子恰好不能进入x轴上方，求磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）若磁感应强度，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求的距离。‎ ‎【参考答案】‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 B D D B A C BC ACD AC CD ‎11.解析：表头指针偏转角度过小，说明选择挡位太小，因此应换用较大的挡位，即选用“”挡；换成“”挡后应重新进行欧姆调零；最后将红、黑表笔接触待测电阻两端进行测量。由题图可知该待测电阻的阻值为。‎ 答案：（1分） 短接（1分） 右端电阻零刻度处或零欧姆刻度处（1分） 2.（2分）‎ ‎12.解析：（1）干电池内阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内阻的测量值相对误差小。‎ ‎（2）一节干电池的电动势为左右，故电压表应选用量程较小的B，干电池的内阻很小，为调节方便，滑动变阻器应选用总阻值较小的C。‎ ‎（3）图线如图所示。‎ ‎（4）由知知图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r，由图线可得，。‎ ‎（5）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大，而当内阻和外阻相等时，输出功率最大，此时输出电压为电动势的一半。外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零，故符合条件的图像应为C。‎ 答案：（1）甲（1分） （2）B C（每空1分） （3）描点正确、尽量多的点在直线上或靠近直线即可得分（1分） （4）1.50（1.49～1.51均可） 0.83（0.79～0.88均可）（每空1分） （5）C（1分）‎ ‎13.解析：（1）用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触后玻璃棒移开，则A球带正电，B球不带电；用不带电的B球与带正电的A球接触后分开，由接触起电可知，A、B 球所带电荷量相等（2分）。‎ ‎（2）A、B球接触分开后，B球受力平衡，如图所示，‎ 静电力（3分）‎ 由几何关系知 代入数据得（1分）‎ ‎（3）由（3分）‎ 又 得B球所带电荷量（1分）‎ 答案：（1）相等 （2） （3）‎ ‎14.解析：（1）当时，电动机不转，说明它消耗的电能完全转化为热能，此时电动机可看成纯电阻，故电动机的内阻为（3分）‎ 当时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，‎ 则电动机的输入功率（2分）‎ 电动机的热功率（2分）‎ 电动机输出功率为（2分）。‎ ‎（2）当电动机正常工作转子被卡住时，电动机又为纯电阻，其发热功率为（3分）‎ 答案：（1） （2）‎ ‎15.解析：（1）匀强电场的场强（1分）‎ 由牛顿第二定律有（2分）‎ 解得（1分）。‎ ‎（2）设带电粒子在偏转电场中运动的时间为t 带电粒子在水平方向做匀速运动，有（2分）‎ 带电粒子射出偏转电场时在竖直方向上的偏移量（2分）‎ 解得（1分）。‎ ‎（3）如图所示。由带电粒子在匀强电场中运动的特点知，将速度反向延长交于上板的中点，由相似三角形得 （2分）‎ 解得（1分）‎ 带电粒子落地点离金属板下板右侧的水平距离为。‎ 答案：（1） （2） （3）离金属板下板右侧水平距离为 ‎16.解析：（1）对粒子的加速过程，由动能定理（3分）‎ 代入数据得：（1分）。‎ ‎（2）粒子恰好不从x轴上方射出的运动轨迹如图甲所示，由几何关系得： （2分）‎ 由牛顿第二定律得 （2分）‎ 得 解得（1分）.‎ ‎（3）粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有 代入数据得：（1分）‎ 而（1分）‎ 故圆心一定在x轴上，粒子运动轨迹如图乙所示 由几何关系可知：‎ ‎（2分）‎ 解得（1分）。‎ 答案：（1） （2） （3）‎ ‎（2）结果为小数、（3）结果均可得分