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文档介绍
【物理】宁夏银川市第二中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题(解析版)
银川二中2019—2020学年第一学期高二年级期末考试 物理试题 一、选择题(共66分。1-14小题只有一个正确答案,每小题3分;15-20小题有多个正确答案。全部选对的得4分;选对但不全对的得2分;选错或不答的得0分) 1.下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是( ) A. 密立根测定了静电力常量 B. 奧斯特首先发现了电磁感应现象 C. 库仑最早用扭秤实验测量出电子电荷量的精确值 D. 法拉第最早提出了“电场”的概念 【答案】D 【解析】 【详解】A.密立根由油滴实验测定力了元电荷的数值,库仑提出了电荷守恒定律并测出了静电力常量,故A错误; B.奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第首先发现了电磁感应现象,故B错误; C.库仑通过扭秤实验总结出了真空中的两静止点电荷间相互作用的规律,密立根最早实验测量出电子电荷量的精确值,故C错误; D.法拉第最早提出了“电场”的概念,故D正确;故选D 2.如选项图所示,A中线圈有一小缺口,B、D中匀强磁场区域足够大,C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方.其中能产生感应电流的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 本题考查了感应电流产生的条件:闭合回路中的磁通量发生变化.据此可正确解答本题. 【详解】A、由于圆环不闭合,即使磁通量增加,也不产生感应电流,故A错误. B、由图知,闭合回路的面积增大,磁通量增加,将产生感应电流.故B正确. C、根据安培定则知,穿过圆环的磁通量完全抵消,磁通量为零,且保持不变,所以不产生感应电流,故C错误. D、线框垂直于磁感线运动,虽然切割磁感线,但穿过线框的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流,故D错误. 故选B. 3.一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接,在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N,在图中,小球M能处于静止状态的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设小球M受到的重力为G,细线的拉力为,静电力为F,如果小球M能处于静止状态,则G,,F三个力的合力必须为零,其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反,对题中的粒子受力分析,结合平行四边形定则,满足条件的只有选项B,故B正确,ACD错误; 4.如图表示一条放在磁场里的通电直导线,导线与磁场方向垂直,图中已经分别标明电流、磁感应强度和安培力三者方向的关系,其中正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A.磁场方向向上,电流方向向里,根据左手定则,安培力的方向向右,故A错误; B.磁场方向向右,电流方向向外,根据左手定则,安培力的方向向上,故B错误; C.磁场方向向里,电流方向向右,根据左手定则,安培力的方向向上,故C正确; D.磁场方向向外,电流方向向左,根据左手定则,安培力的方向向上,故D错误; 故选C。 5.在图中,图甲、图乙中两点电荷带电荷量相等,图丙、图丁中通电导线电流大小相等,竖直线为两点电荷、两通电导线的中垂线,O为连线的中点.下列说法正确的是( ) A. 图甲和图丁中,在连线和中垂线上,O点的场强和磁感应强度都最大 B. 图甲和图丁中,在连线和中垂线上,关于O点对称的两点场强和磁感应强度都相同 C. 图乙和图丙中,在连线和中垂线上,O点的场强和磁感应强度都最大 D. 图乙和图丙中,在连线和中垂线上关于O点对称的两点场强和磁感应强度相同 【答案】D 【解析】AB.根据点电荷电场强度公式,及电流周围磁场的分布与间距关系式,依据矢量的合成法则,图甲和图丁中,在连线和中垂线上,关于点对称的两点场强和磁感应强度大小都相等,方向不同,并在点的场强和磁感应强度都最小,故A、B错误; CD.同理,图乙和图丙中,在连线上,点的场强和磁感应强度都最小,在中垂线上则最大;而在连线和中垂线上关于点对称的两点场强和磁感应强度大小相等,方向相同,故C错误,D正确;故选D。 6.下列说法正确的是( ) A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加电压U B. 图乙磁流体发电机的结构示意图,可以判断出A极板是发电机的正极,B极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器,带电粒子(不计重力)能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是Eq=qvB,即 D. 图丁是质谱仪的工作原理示意图,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S3粒子的比荷越小 【答案】C 【解析】 【详解】A.甲图中,根据可知 粒子获得的最大动能为 所以要想粒子获得的最大动能增大,可增加D形盒的半径,故A错误; B.乙图中根据左手定则,正电荷向下偏转,所以B板带正电,为发电机的正极,A极板是发电机的负极,故B错误; C.丙图中速度选择器不能判断带电粒子的电性,不管是正电,还是负电只要速度满足,粒子就能匀速通过速度选择器,故C正确; D.由,知R越小,荷质比越大,故D错误; 故选C. 7.下图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,其中能产生由a到b的感应电流的是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A.A图是闭合电路,导体棒ab垂直切割磁感线,回路产生感应电流,根据右手定则判断知:感应电流方向由a到b,故A正确; B.B图中此导体不闭合,尽管切割磁感线,但不产生感应电流,故B错误; C.C图中穿过闭合线框的磁通量减小,产生感应电流,根据楞次定律判断可知:感应电流方向由b到a,故C错误; D.D图中导体做切割磁感线运动,能产生感应电流,根据右手定则判断知:感应电流方向由b到a,故D错误。故选A。 8.如图所示,电阻R1、R2、R3、R4满足R1:R2:R3:R4=1:2:3:4,则当A、B间接上直流电压时,流过 R1、R2、R3、R4的电流I1:I2:I3:I4为( ) A. 1:2:3:4 B. 6:3:2:11 C. 3:2:1:6 D. 3:2:1:4 【答案】B 【解析】 【详解】由并联电路的电压相同可得:电阻R1、R2、R3两端的电压相等,故由欧姆定律可得:,又由并联电路电流分流可得:,所以,故B正确,A、C、D错误; 故选B. 【点睛】关键是根据并联电路电压相同,由欧姆定律得到I1,I2,I3的数值关系,然后根据并联电路电流分流求得I4与I1,I2,I3的关系,即可得到比值. 9.图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V.则该电路可能为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由上图可知电源电动势为,电源内阻为. A.三电阻并联,,,; B.两个电阻串联,然后与第三个电阻并联,,,; C.三电阻串联,,,; D.两电阻并联后与第三个电阻串联,,,; 【点睛】根据图象求得电源的电动势和内电阻是本题的关键,之后根据闭合电路欧姆定律来计算即可. 10.如图所示的电路,两电表均为理想电表,电源的内阻不可忽略.开始时滑片位于图示的位置,则在滑片向上滑动的过程中,下列选项正确的是( ) A. 流过R1的电流逐渐减小 B. 两电表的示数均减小 C. 电压表的示数减小,电流表的示数增大 D. 电源的总功率减小 【答案】B 【解析】 【分析】由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化及路端电压的变化,再分析局部电路可得出电流表中示数的变化. 【详解】当滑片上移时,滑动变阻器接入电阻减小,则外电路总电阻减小,电路中总电流变大,电源的内电压变大,则由闭合电路欧姆定律可知,电路的路端电压减小,故电压表示数减小;流过R1的电流逐渐变大,由欧姆定律可知,R1上的分压变大,而路端电压减小,故并联部分的电压减小,则电流表示数减小,故B正确,AC错误;电源的总功率P=IE变大,选项D错误;故选B. 【点睛】分析闭合电路的欧姆定律的动态分析的题目时,一般要按先外电路、再内电路、后外电路的思路进行分析;重点分析电路中的路端电压、总电流及部分电路的电流及电压变化. 11.如图,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是 A. a粒子速率最大,在磁场中运动时间最长 B. c粒子速率最大,在磁场中运动时间最短 C. a粒子速度最小,在磁场中运动时间最短 D. c粒子速率最小,在磁场中运动时间最短 【答案】B 【解析】 【详解】粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动.则有得由于带电粒子的B、q、m均相同,所以R与v成正比,因此运动圆弧半径越大,则运动速率越大,由图知c粒子速率最大,a粒子速率最小;粒子运动周期为,由于带电粒子的B、q、m均相同,所以周期相同,则运动圆弧对应的圆心角越大,则运动时间越长,由图知a粒子在磁场中运动的时间最长,c粒子在磁场中运动的时间最短;故B正确,ACD错误 12.一个用满偏电流为3mA的电流表改装而成的欧姆表,调零后用它测量500Ω的标准电阻时,指针恰对在刻度盘的正中间,当用它测量一个未知电阻时,指针在1mA处,则电源的电动势及被测电阻的阻值为( ) A. 1.5V,1000Ω B. 5V,5000Ω C. 3V,1500Ω D. 3V,2000Ω 【答案】A 【解析】 【详解】欧姆调零时,则有 测500欧姆电阻时,则有 测未知电阻时,则有 联立解得 故A正确,B、C、D错误;故选A。 13.如图所示,1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件关于该实验下列说法正确的是 A. 闭合开关S瞬间,电流表G中有的感应电流 B. 闭合开关S瞬间,电流表G中有的感应电流 C. 闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表G中有的感应电流 D. 闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表G中有的感应电流 【答案】D 【解析】 【详解】AB.因为左端线圈产生恒定的磁场,所以右侧线圈中的磁通量不发生变化,闭合开关瞬间不会产生感应电流,AB错误. CD.闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,回路电阻变大,电流变小,产生磁场强度变小,根据右手定则可以判断,B线圈感应电流产生的磁场向下,根据右手定则判断流经电流表的电流为,C错误D正确. 14.如图所示,光滑导轨M、N水平固定放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合电路。当一条形磁铁从上方下落(未到达导轨平面)的过程中,导体棒P、Q的运动情况是( ) A. P、Q互相靠拢 B. P、Q互相远离 C. P、Q均静止 D. 因磁铁极性不明,无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】ABCD.设磁铁的下端为N极,则磁铁下落时,回路中的磁通量向下增大,根据楞次定律和安培定则,回路中的电流为逆时针,则由左手定则可得,P受力向左,Q受力向右,相互靠拢;设磁铁的下端为S极,则在磁铁下落时,回路中的磁通量向上增大,根据楞次定律和安培定则,回路中的电流为顺时针,则由左手定则可得,P受力向左,Q受力向右,相互靠拢,BCD错误A正确。故选A。 15.如图所示,两根绝缘轻绳将两个大小和材料均相同的带正电小球(可视为质点)系于同一点,A球靠在绝缘墙壁上,B球保持静止状态。两球所带电荷量分别为qA=2q和qB=4q。现将B球与A球接触后再次释放,稳定后两球均静止,下列说法中正确的是( ) A. B球的电荷量不变 B. 轻绳对B球的拉力大小不变 C. A、B两球间库仑力变大 D. A、B两球间距离变小 【答案】BC 【解析】 【详解】A.两个完全相同的小球接触后带电量平方,则两个小球后来的带电量 B球的带电量减小,故A错误; BCD.对B球受力分析,受重力、拉力和库仑力,如图所示 根据平衡条件并结合相似三角形法,则有 由于与不变,小球的质量不变,绳子的拉力不变,设开始时之间的即可为,接触后之间的距离为,则开始时有 后来平衡时有 联立可得 可得A、B两球间距离变大,A、B两球间库仑力变大,故BC正确,D错误。 故选BC。 16.如图所示,两板间距为d的平行板电容器与一电源连接,开关S闭合,电容器两板间的一质量为m,带电荷量为q的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是( ) A. 微粒带的是正电 B. 电源电动势的大小等于 C. 断开开关S,把电容器两极板距离增大,微粒将向下做加速运动 D. 保持开关S闭合,把电容器两极板距离增大,微粒将向下做加速运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A.根据题意可知,带电荷量为的微粒静止不动,则微粒受到竖直向上的电场力作用,而平行板电容器板间场强方向竖直向下,则微粒带负电,故A错误; B.由平衡条件得 可得电源电动势的大小为 故B正确; C.断开开关S,电容器所带电量不变,由、和可得电容器板间场强 当把电容器两极板间距离增大,场强不变,微粒所受的电场力不变,则微粒仍静止不动,故C错误; D.保持开关S闭合,把电容器两极板距离增大,由知板间场强减小,微粒所受电场力减小,则微粒向下做加速运动,故D正确; 故选BD。 17.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即 ,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R点在等势面b上,据此可知( ) A. 带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度大 B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的小 C. 带电质点在P点的动能大于在Q点的动能 D. 三个等势面中,c的电势最高 【答案】AD 【解析】 【详解】A.等差等势面P处密,P处电场强度大,电场力大,加速度大。故A正确; BCD.根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知负电荷所受的电场力应向下,所以电场线向上。故c等势面的电势最高。利用推论:负电荷在电势高处电势能小,知道P点电势能大。负电荷的总能量守恒,即带电质点在P点的动能与电势能之和不变,P点电势能大则动能小。故BC错误,D正确。 故选AD。 18.如图所示的电路,电源电动势,内阻不计,、、为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的特性曲线如图所示。当开关闭合后,下列关于电路中的灯泡的说法中,正确的是( ) A. 灯泡消耗的电功率为0.30W B. 灯泡的电阻为75Ω C. 灯泡的电阻为12Ω D. 三灯泡消耗的总电功率为0.90W 【答案】AC 【解析】 【详解】当开关闭合后,灯泡L3的电压U3=3V,由图2读出其电流I3=0.25A,则灯泡L3的电阻 功率为 P3=U3I3=3×0.25=0.75W; 灯泡L1、L2串联,电压U1=U2=1.5V,由图读出其电流I1=I2=0.20A,电阻 灯泡L1、L2的功率均为 P1=P2=U1I1=1.5V×0.20A=0.30W 三灯消耗的总功率为 P=2×0.30+0.75=1.35W 故AC正确,BD错误;故选AC。 19.如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引( ) A. 向右做匀速运动 B. 向左做减速运动 C. 向右做减速运动 D. 向右做加速运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A.导体棒ab向右或向左做匀速运动时,ab中产生的感应电流不变,螺线管产生的磁场是稳定的,穿过c的磁通量不变,c中没有感应电流,线圈c不受安培力作用,不会被螺线管吸引。故A错误; B.导体棒ab向左做减速运动时,根据右手定则判断得到,ab中产生的感应电流方向从b→a,感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c的磁通量减小,根据楞次定律得知,c中产生逆时针方向(从左向右看)的感应电流,左侧相当于N极,螺线管右侧是S极,则线圈c被螺线管吸引。故B正确; C.导体棒ab向右做减速运动时,根据右手定则判断得到,ab中产生的感应电流方向从a→b ,感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c的磁通量减小,根据楞次定律得知,c中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流,左侧相当于S极,螺线管右侧是N极,则线圈c被螺线管吸引。故C正确; D.导体棒ab向右做加速运动时,根据右手定则判断得到,ab中产生的感应电流方向从a→b,感应电流增大,螺线管产生的磁场增强,穿过c的磁通量增大,根据楞次定律得知,c中产生逆时针方向(从左向右看)的感应电流,左侧相当于N极,螺线管右侧是N极,则线圈c被螺线管排斥。故D错误。故选BC。 20.套在长绝缘直棒上的小环质量为m,带电量为,小环内径比棒的直径略大.将棒放置在方向均水平且正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度为E,磁感应强度为B,小环与棒的动摩擦因数为,重力加速度为g,现将小环从静止释放,小环可沿绝缘直棒下滑,棒足够长,下列说法正确的是( ) A. 小环从静止释放瞬间加速度 B. 小环运动过程的最大加速度 C. 小环运动过程中最大速度 D. 当摩擦力增加到与重力平衡时,小球的速度最大 【答案】ABD 【解析】 【详解】A.释放小环瞬间,根据牛顿第二定律,则有 mg-μqE=ma0 解得 故A正确; B.当摩擦力为零时,则 qE=Bv1q 即时,加速度最大,此时合力等于重力,故最大加速度 am=g 故B正确; CD.当摩擦力增加到与重力平衡时,小球的速度最大,故 μ(Bvq-qE)=mg 解得 故C错误,D正确;故选ABD。 二、实验题(其中13题6分,14题9分。本实验共15分) 21.某小组同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中,所用实验器材如图,图中已用导线连接好部分实验器材。 (1)请以笔画线代替导线把实验电路连接好_______; (2)请说出能产生感应电流的做法(回答两种即可)。 ①______________________________;②________________; 【答案】(1). (2). 电键闭合或断开 电键闭合后,A线圈插入或拨出 【解析】 【详解】(1)[1]实验电路连接如图 (2)[2][3]能产生感应电流的做法有 ①电键闭合或断开,通过小线圈的电流发生变化,则大线圈中的磁通量变化,则在大线圈中会产生感应电流; ②电键闭合后,A线圈插入或拨出,则穿过线圈的磁通量发生变化,会产生感应电流。 22.寒假期间,学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率被测电阻丝的阻值约为25Ω)的实验方案,可提供的器材有: A.电流表G,内阻Ω,满偏电流 B.电流表A,内阻约为0.2Ω,量程为 C.螺旋测微器 D.电阻箱(Ω,0.5A) E.滑动变阻器R(5Ω,1A) F.干电池组(3V,0.05Ω) G.一个开关和导线若干 他进行了以下操作: (1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数部分如图甲所示,则该次测量测得直径=_____ mm; (2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为 ______Ω; (3)请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图乙中电路图补画完整_______; 【答案】 (1). 0.267 (2). 880 (3). 【解析】 (1) [1]直径d=0.01mm×26.7=0.267mm; (2)[2]把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为 (3)[3]改装后的电压表的内阻是已知的,则要采用电流表外接电路,滑动变阻器要用分压电路,则电路如图 23.如图所示,一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中,在环的上端,一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,求:在小球在最低点球对环的压力为大小。 【答案】 【解析】设圆环的半径为R、小球在最低点速度为v、小球由静止开始沿轨道运动到最低点过程,由动能定理得 在最低点做圆周运动则有 解得 根据牛顿第三定律可知,小球在最低点球对环的压力为大小 24.如图所示,两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角,导轨的一端接有电动势、内阻Ω的直流电源,导轨间的距离。在导轨所在空间内分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒的电阻Ω,导体棒恰好能静止。金属导轨电阻不计。取,,求:导体棒ab受到的摩擦力大小。 【答案】0.16N 【解析】导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有 导体棒受到的安培力 导体棒所受重力沿斜面向下的分力 由于小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f,根据共点力平衡条件得 解得 25.如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场,方向垂直于xOy 平面向里,正三角形边长为L,且ab边与y轴平行.一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力.求: (1)电场强度E的大小; (2)粒子到达a点时速度的大小和方向; (3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值. 【答案】(1);(2),方向与x轴的夹角为45°;(3) 【解析】(1)设粒子在电场中运动的时间为t,则有x=v0t=2h, qE=ma, 联立以上各式可得 ; (2)粒子达到a点时沿负y方向的分速度为vy=at=v0,所以 , 方向指向第IV象限与x轴正方和成45o角; (3)粒子在磁场中运动时,有 , 当粒子从b点射出时,磁场的磁感应强度为最小值,此时有 , 所以磁感应强度B的最小值查看更多