【物理】云南省西双版纳州勐腊县第一中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题

【物理】云南省西双版纳州勐腊县第一中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题

云南省勐腊县第一中学2019-2020学年上学期期末考试 高二 物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。‎ 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.如图所示电路中，已知R1＝R2＝R3，当在AB间接入电源后流过R1、R2、R3的电流比为(　　)‎ A． 2∶1∶1 B． 1∶1∶1 C． 2∶2∶1 D． 1∶1∶2‎ ‎2.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)．则下列说法正确的是(　　)‎ A． 若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 B． 若v一定，θ越大，则粒子离开磁场时的位置距O点越远 C． 若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大 D． 若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 ‎3.如图虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子(重力不计)，以不同的速率沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动，由轨迹可以判定(　　)‎ A． 两粒子带电多少一定不同 B． 两粒子的电性可能相同 C． 两粒子的电势能都是先减少后增大 D． 经过B、C两点，两粒子的速率可能相等 ‎4.导体中电流I的表达式为I＝nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是(　　)‎ A． 导体运动的速率 B． 电流传导的速率 C． 电子热运动的速率 D． 自由电荷定向移动的速率 ‎5.如图所示的匀强电场中，一个电荷量为q的正点电荷，沿电场线方向从A点运动到B点，A、B两点间的距离为d.在此过程中电场力对电荷所做的功为W，则A点的电场强度的大小为(　　)‎ A． B．qWd C． D．‎ ‎6.如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，铜质导电板置于磁场中．通电时铜板中的电流方向向下，由于磁场的作用(　　)‎ A． 铜板左侧聚集较多的电子，铜板右侧的电势高于左侧的电势 B． 铜板左侧聚集较多的电子，铜板左侧的电势高于右侧的电势 C． 铜板右侧聚集较多的电子，铜板左侧的电势高于右侧的电势 D． 铜板右侧聚集较多的电子，铜板右侧的电势高于左侧的电势 ‎7.如图所示，一通电直导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向是(　　)‎ A． 竖直向上 B． 竖直向下 C． 垂直纸面向里 D． 垂直纸面向外 ‎8.如图所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方位置M向下运动，到达磁铁上端位置N，套在磁铁上到达中部P，再到达磁铁下端位置Q，后来到达下方L.圆环在M→N→P→Q→L过程中，穿过圆环的磁通量变化情况是(　　)‎ A． 变大，变小，变大，变小 B． 变大，变大，变小，变小 C． 变大，不变，不变，变小 D． 变小，变小，变大，变大 ‎9.如图，棒AB上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一点P，则P点的场强方向为(　　)‎ A． 垂直于AB向上 B． 垂直于AB向下 C． 平行于AB向左 D． 平行于AB向右 ‎10.A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷．当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为(　　)‎ A． B． C． －F D．F 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.(多选)速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的(　　)‎ A． 该束带电粒子带正电 B． 速度选择器的P1极板带负电 C． 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1‎ D． 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大 ‎12.(多选)如图为一个电磁泵从血库里向外抽血的结构示意图，长方体导管的左、右表面绝缘，上、下表面为导体，管长为a、内壁高为b、宽为L且内壁光滑．将导管放在垂直左、右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正、负离子，将上、下表面和电源接通，电路中会形成大小为I的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出，其中v为血浆流动方向．若血浆的电阻率为ρ，电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，则下列判断正确的是(　　)‎ A． 此装置中血浆的等效电阻R＝ρ B． 此装置中血浆受到安培力大小F＝BIL C． 增大磁感应强度可以加快血浆的外抽速度 D． 前后两侧的压强差p＝‎ ‎13.（多选）如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知（　　）‎ A． 该电源的电动势为6 V，内阻是2 Ω B． 固定电阻R的阻值为1 Ω C． 该电源的最大输出功率为9 W D． 当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%‎ ‎14.(多选)在同一光滑斜面上放同一导体棒，下图所示是两种情况的剖面图．它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上，两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡．已知斜面的倾角为θ，则(　　)‎ A．I1∶I2＝cosθ：1‎ B．I1∶I2＝1∶1‎ C． 导体A所受安培力大小之比F1∶F2＝sinθ∶cosθ D． 斜面对导体A的弹力大小之比FN1∶FN2＝cos2θ∶1‎ 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎15.某直流电动机M转动时的U－I图象如图甲所示，该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况，电路中使用恒压电源，R1＝15Ω，R2是滑动变阻器，电流表A是理想电流表，实验操作步骤如下：‎ ‎(1)闭合开关S2前，调节滑动变阻器，使其滑动触头应在________端．(选填“左”或“右”)‎ ‎(2)先闭合开关S1，开关S2保持断开，此时电流表的示数为0.6A，则恒压电源输出电压为________V.‎ ‎(3)再闭合开关S2，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8A，直流电动机M实际消耗的电功率为________W，滑动变阻器接入电路中的阻值为________Ω.(取两位有效数值)‎ ‎16.在“用伏安法测定一条金属丝(总电阻约10 Ω)电阻率”的实验中．‎ ‎ ‎ ‎①某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示，可读得d＝__________mm.‎ ‎②他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在金属丝上夹上一个小金属夹P，移动金属夹P的位置，从而改变接入电路中金属丝的长度．把这样的装置接入实验电路中，如图乙所示．但他连接线路时却出现了两处错误，请用“×”标在错误的导线上，再用笔画线代替导线给予改正．‎ ‎③闭合开关前，滑动变阻器触头应移至______(填“左”或“右”)端．闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，以后通过多次改变P点的位置，得到多组U、I、L的数据，即得到金属丝长L时对应的电阻R.把这多组L和R的数据，绘成如图丙所示图线，则该图线斜率表示的物理意义是______________________(要求用文字表述)．‎ ‎④如果图线的斜率k＝1 Ω/m，则该金属丝电阻率ρ＝______Ω·m.(保留两位有效数字)‎ 四、计算题 ‎ ‎17.如图所示，ABCD为竖立放在场强为E＝104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2 m．把一质量m＝0.1 kg、带电量q＝10－4C的小球，放在水平轨道的A点由静止开始释放后，在轨道的内侧运动．(g取10 m/s2)求：‎ ‎(1)它到达C点时的速度是多大？‎ ‎(2)若让小球安全通过D点，开始释放点离B点至少多远？‎ ‎18.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝40cm，电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，一带电量q＝1×10－2C、质量m＝2×10－2kg的小球恰好静止于两板之间．取g＝10m/s2，求：‎ ‎(1)两板间的电压；‎ ‎(2)此时，滑动变阻器接入电路的阻值．‎ ‎19.如图所示，通电导体棒ab质量为m、长为L，水平地放置在倾角为θ的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流强度为I，要求导体棒ab静止在斜面上．求：‎ ‎(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？‎ ‎(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度的大小、方向如何？‎ ‎20.如图所示，在半径为R＝的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，圆形区域右侧有一竖直感光板MN，圆顶点P有一速率为v0的带正电的粒子平行于纸面进入磁场，已知粒子的质量为m，电荷量为q，粒子的重力不计．‎ ‎(1)若粒子对准圆心射入，求它在磁场中运动的时间；‎ ‎(2)若粒子对准圆心射入，且速率为v0，求它打到感光板MN上时速度的垂直分量．‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.B 2.A 3.D 4.D 5.C 6.C 7.C 8.B 9.A 10.B ‎11.AD 12.ACD 13.CD 14.AD ‎15.(1)左　(2)9　(3)3.8　4.8‎ ‎【解析】(1)闭合开关S2前，调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值最大，则滑动触头应在左端．‎ ‎(2)恒压电源输出电压U＝I1R1＝0.6×15V＝9V ‎(3)通过直流电动机M的电流I2＝I－I1＝1.8A－0.6A＝1.2A，根据甲图可知此时直流电动机M的电压为UM＝3.2V，U2＝U－UM＝9V－3.2V＝5.8V，则直流电动机M实际消耗的电功率为P＝UMI2＝3.2×1.2W≈3.8W，滑动变阻器接入电路中的阻值为R＝＝Ω≈4.8Ω.‎ ‎16.①0.725　②‎ ‎③左　电阻率与金属丝横截面积之比 ‎④ρ≈4.1×10－7Ω·m ‎【解析】①螺旋测微器读数时要先读整数，再读小数，注意半毫米刻度线，要估读，由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5 mm，可动刻度所示为22.5×0.01 mm＝0.230 mm，螺旋测微器的示数为0.5 mm＋0.225 mm＝0.725 mm.‎ ‎②如图　为了避免电流表的分压，电流表测量连入电路部分的金属丝两端的电压，‎ ‎③闭合开关前，滑动变阻器的阻值应该最大，滑动变阻器触头应移至左端，由R＝ρ可知，该图线斜率表示的物理意义是：电阻率与金属丝横截面积之比．‎ ‎④代入数据可得：ρ＝4.1×10－7Ω·m.‎ ‎17.(1)2 m/s　(2)0.5 m ‎【解析】(1)由A点到C点应用动能定理 有Eq(AB＋R)－mgR＝mv 解得vC＝2 m/s.‎ ‎(2)在D点，小球要安全通过必有mg≤m 设释放点距B点的距离为x，由动能定理得：‎ Eqx－mg2R＝mv 以上两式联立可得x≥0.5 m.‎ ‎18.(1)8V　(2)8Ω ‎【解析】(1)由题意可知小球恰好静止于两板之间，以小球为研究对象受力分析可知，小球受到重力和电场力二力平衡，所以有mg＝，即有U＝＝V＝8V.‎ ‎(2)设此时滑动变阻器接入电路的阻值为RP，由闭合电路欧姆定律可得电路中的电流为 I＝且U＝IRP.‎ 代入数据可得RP＝8Ω.‎ ‎19.(1)　(2)　方向垂直于斜面向上 ‎【解析】(1)由平衡条件得：‎ F安＝mgtanθ①‎ B＝②‎ 所以B＝‎ ‎(2)安培力沿斜面向上时，安培力最小 F安min＝mgsinθ③‎ Bmin＝④‎ 所以Bmin＝，方向垂直于斜面向上．‎ ‎20.(1)　(2)v0‎ ‎【解析】(1)设带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为r，由牛顿第二定律得Bqv0＝m 所以r＝R 带电粒子在磁场中的运动轨迹为四分之一圆周，轨迹对应的圆心角为，如图所示．‎ t＝＝‎ ‎(2)由(1)知，当v＝v0时，带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为R，其运动轨迹如图所示．‎ 由图可知∠PO2O＝∠OO2A＝30°‎ 所以带电粒子离开磁场时偏向角为60°‎ 粒子打到感光板上时速度的垂直分量为v⊥＝vsin 60°＝v0‎