【物理】湖南省长沙市浏阳市2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

【物理】湖南省长沙市浏阳市2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

‎2019年下学期期末考试试卷 高二物理（高考）‎ 一、选择题。本大题共15小题，每小题4分，共60分。1~11小题为单选题，每个小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求；12~15题为多选题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分。‎ ‎1.场是高中物理中一个非常重要的概念，我们已经学习了电场和磁场，下列有关场的说法正确的是（　　）‎ A. 电场线和磁感线都是闭合的曲线 B. 同一试探电荷在电场强度越大地方受到的电场力越大 C. 带电粒子一定沿电场线运动 D. 处于磁场中的带电粒子一定会受到磁场对它的力的作用 ‎【答案】B ‎【解析】A．电场线从正电荷出发到负电荷终止，不是闭合曲线，选项A错误；‎ B．电荷受到的电场力F=qE，同一试探电荷在电场强度越大的地方受到的电场力越大，选项B正确；‎ C．电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹，所以带电粒子不一定沿电场线运动，选项C错误；‎ D．洛伦兹力的公式f=qvBcosθ，当粒子运动的方向与磁场平行时，不受洛伦兹力的作用，选项D错误。故选B。‎ ‎2.古希腊贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服，带琥珀做的首饰．人们发现，不管将琥珀首饰擦得多干净，它很快就会吸上一层灰尘，这主要是因为 A. 琥珀是一种树脂化石，树脂具有粘性，容易吸附灰尘 B. 室外的灰尘比较多，在琥珀上积聚的速度比较快 C. 经丝绸摩擦后的琥珀带电，能吸引灰尘 D. 琥珀具有磁性，周围的灰尘经磁化后被琥珀吸引 ‎【答案】C ‎【解析】经丝绸摩擦后的琥珀带电，不管将琥珀首饰擦得多干净，它很快就会吸上一层灰尘，故C正确，ABD错误；故选C．‎ ‎3.如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转．这个实验说明了 A. 通电导线周围存在磁场 B. 通电导线周围存在电场 C. 电流通过导线时产生焦耳热 D. 电流越大，产生的磁场越强 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 当导线中通有电流时，小磁针发生偏转，这个实验说明了通电导线周围存在磁场，故选A.‎ ‎4.如图所示，将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，铝框可以绕竖直轴线自由转动。转动磁铁，会发现静止的铝框也会发生转动。下列说法正确的是（　　）‎ A. 铝框与磁极转动方向相同 B. 铝框始终与磁极转动的一样快 C. 铝框是因为受到洛伦兹力而转动的 D. 铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的 ‎【答案】A ‎【解析】AB．根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致铝框与磁铁转动方向相同，但快慢不一样，选项A正确，B错误；‎ CD．铝框转动是因为由于电磁感应产生电流，而使铝框内受到安培力而转动，选项CD错误。故选A。‎ ‎5.如图为洛伦兹力演示仪的结构图．励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直．电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节．下列说法正确的是(　　)‎ A. 仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大 B. 仅提高电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大 C. 仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期将变大 D. 仅提高电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期将变大 ‎【答案】B ‎【解析】电子在加速电场中加速，由动能定理有：，电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有：，解得：，那么周期为：,当增大励磁线圈中的电流，电流产生的磁场增强，半径在减小，周期变小，故AC错误；当提高电子枪加速电压，速度增大，电子束的轨道半径变大、周期不变，故B正确，D错误．‎ ‎6.随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的生活。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。如图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于电线充电，下列说法正确的是（　　）‎ A. 只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电 B. 只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电 C. 无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”‎ D. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 ‎【答案】D ‎【解析】A．由题意可知无线充电利用的是互感现象，发生互感时，二个线圈中的交流电的频率应该相同，只有无线充电底座，但是手机内部的线圈与底座上的线圈的频率不同就不能进行充电，选项A错误，D正确；‎ C．无线充电的原理，其实就是电磁感应现象，而不是电流的磁效应，选项C错误；‎ B．发生电磁感应的条件是电流要发生变化，故不能接到直流电源上，选项B错误。‎ 故选D。‎ ‎7.在如图所示的电路中，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势为E ‎，内阻为r。现将变阻器R的滑片稍向下滑动一些，则（　　）‎ A. b灯和c灯变暗，a灯变亮 B. a灯和c灯变亮，b灯变暗 C. a灯和c灯变暗，b灯变亮 D. a灯和b灯变暗，c灯变亮 ‎【答案】C ‎【解析】R的滑片稍向下滑动时，变阻器R接入电路的电阻变大，外电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减小，a灯变暗；‎ b灯的电压 I减小，Ub增大，则b灯变亮；‎ 通过c灯的电流 I减小，Ib增大，则Ic减小，c灯变暗。‎ 选项C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎8.根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器．通常大地带有50万库仑左右负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300 kV左右．地球的电容约为 A. 0.17 F B. l.7 F C. 17 F D. 170 F ‎【答案】B ‎【解析】根据题意可得，，根据可得，B正确．‎ ‎9.如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点释放一个负粒子，仅在电场力作用下由静止开始运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A. O点电势为0 ‎ B. 从P到O的过程中，速度越来越大 C. 整个运动过程中，粒子在O点时，加速度最大 ‎ D. 整个运动过程中，粒子的电势能一直增加 ‎【答案】B ‎【解析】A．电势是否为0要看零势能面的选取，题目中未说明，因此无法确定O点电势是否为0，选项A错误；‎ B．点电荷在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，越过O点后，所受的电场力方向竖直向上，根据对称性知粒子运动到关于P点对称的位置时速度减至零，然后，向上运动到P点，再周而复始，所以粒子将一直沿中垂线PO做往复直线运动，选项B正确；‎ C．整个运动过程中，粒子在O点时，电场力为零，加速度为零，选项C错误；‎ D．整个运动过程中，电场力做正功时电势能减小，之后电场力做负功，电势能增加，其电势能并不是一直增加，选项D错误。故选B。‎ ‎10.如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻,原、副线圈的匝数之比为。电流表、电压表均为理想电表。则（　　）‎ A. 电压表的示数为12V B. 电流表的示数为 C. 变压器输出交流电的周期为50s D. 变压器的输入功率为 ‎【答案】D ‎【解析】A．电压表的读数为电压的有效值，由瞬时值的表达式可得，原线圈的电压有效值为12V;根据,故副线圈的有效值为4V,所以电压表的读数为4V,选项A错误；‎ B．输入功率和输出功率相等可得 所以原线圈的电流的大小约为0.13A，选项B错误；‎ C．变压器不会改变交流电的周期和频率，所以副线圈中输出交流电的周期为 选项C错误；‎ D．由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为 选项D正确；故选D。‎ ‎11.电动机是把电能转化成机械能的一种设备,在工农业、交通运输、国防及家电、医疗领域广泛应用。图示表格是某品牌电动机铭牌的部分参数,据此信息,下列说法中正确的是（　　）‎ A. 该电动机的发热功率为1100W B. 该电动机转化为机械能的功率为1100W C. 该电动机的线圈电阻R为 D. 该电动机正常工作时每分钟对外做的功为 ‎【答案】C ‎【解析】A．电动机的输出功率为 则电动机的发热功率为 选项A错误；‎ B．电动机转化为机械能的功率等于输出功率880W，选项B错误；‎ C．电路中的额定电流为5A，所以电动机的内电阻为 选项C正确；‎ D．电动机正常工作时每分钟对外做的功为 选项D错误。故选C。‎ ‎12.静电喷涂是利用静电现象制造的，其原理如图所示。以下说法正确的是（　　）‎ A. 涂料微粒带负电 B. 涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相同 C. 电场力对涂料微粒做负功 D. 涂料微粒的电势能变小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ AB．由于在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间形成了强电场，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，则涂料微粒带负电，微粒所受电场力的方向与电场方向相反。选项A正确，B错误；‎ CD．因粒子带负电，在库仑引力的作用下做正功，则电势能减小，故C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎13.图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有磁铁（与飞轮不接触），人用力蹬车带动飞轮旋转时，需要克服磁铁对飞轮产生的阻碍，通过调节旋钮拉线可以实现不同强度的健身需求（当拉紧旋钮拉线时可以减小磁铁与飞轮间的距离），下列说法正确的是（　　）‎ A. 飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力 B. 人蹬车频率一定时，拉紧旋钮拉线，飞轮受到的阻力越大 C. 控制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，受到的阻力越小 D. 控制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，内部的涡流越小 ‎【答案】AB ‎【解析】A．飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，选项A正确；‎ B．人蹬车频率一定时，拉紧旋钮拉线，磁铁与飞轮间的距离减小，磁场越强，飞轮受到的安培阻力越大，选项B正确；‎ CD．控制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，飞轮内部的涡流越强，受到的安培阻力越大，选项CD错误。故选AB。‎ ‎14.我国西电东送“大动脉”超高压直流输电工程西起宁夏银川，东至山东青岛，线路全长1333公里，额定输送量400万千瓦。设某段沿东西方向的两条平行输电线在同一水平面内，且与电源、负载组成闭合回路，已知这段输电线所在处的地磁场方向与地面平行，则（　　）‎ A. 两条输电线中电流间相互作用的安培力为引力 B. 两条输电线中电流间相互作用的安培力为斥力 C. 地磁场对两条输电线中电流的作用力方向相反 D. 地磁场对两条输电线中电流的作用力方向均竖直向上 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ AB．输电线路上两道线的电流方向相反，根据电流方向同向相吸，异向相斥即可判断，两条输电线中电流间相互作用的安培力为斥力，故A错误，B正确；‎ CD．地磁场与输电线路垂直，根据左手定则可知，输电线路受到的安培力一个向上，一个向下，故C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎15.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，金属细杆的电阻均为，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度向下匀速运动。重力加速度为。下列说法中正确的是（　　）‎ A. ab杆所受拉力F的大小为 B. cd杆所受摩擦力为零 C. 回路中的电流强度为 D. 与大小的关系为 ‎【答案】CD ‎【解析】导体切割磁感线时产生沿abdca方向的感应电流，大小为 导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得 导体棒cd运动时，在竖直方向受到摩擦力和重力平衡，有 联立以上各式解得 选项CD正确，AB错误。故选CD。‎ 二、本大题3小题，共18分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。‎ ‎16.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B 球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。‎ ‎(1)实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量的______而增大。（两空均选填“增大”、“减小”）‎ ‎(2)此同学在探究中应用的科学方法是________________（选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。‎ ‎【答案】 (1). 减小 增大 (2). 控制变量法 ‎【解析】(1)对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力F=mgtanθ 即B球悬线的偏角越大，电场力也越大；‎ 所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；‎ 两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大。‎ ‎(2)先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,这是只改变它们之间的距离;再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，这是只改变电量。所以采用的方法是控制变量法。‎ ‎17.用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．‎ ‎（1）把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上 ．‎ a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100‎ e．旋转S使其尖端对准OFF挡，并拔出两表笔 ‎（2）正确操作后，多用电表的指针位置如图所示，此被测电阻Rx的阻值约为 Ω．‎ ‎【答案】（1）c、a、b、e；（2）30k ‎【解析】（1）使用欧姆表测电阻，应选择合适的挡位，使指针指针中央刻度线附近，选择挡位后要进行欧姆调零，然后再测电阻，欧姆表使用完毕，要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上．‎ ‎（2）欧姆表指针示数与挡位乘积是欧姆表示数．‎ 解：（1）测阻值约为几十kΩ的电阻Rx，应选择×k挡，然后进行欧姆调零，用欧姆表测待测电阻阻值，读出其示数，最后要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上，因此合理的实验步骤是：c、a、b、e；‎ ‎（2）欧姆表指针示数与对应挡位乘积是欧姆表示数，欧姆表选择×1k挡，由图示表盘可知，20﹣50之间是6个刻度，每一个刻度表示5，所以刻度盘的读数为30，被测电阻阻值为30×1k=30kΩ；‎ 故答案为（1）c、a、b、e；（2）30k．‎ ‎18.(1)如图中螺旋测微器读数为__________mm，游标卡尺读数为__________mm。‎ ‎(2)某表头满偏电流为1mA、内阻为。（以下计算结果均取整数）为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要与表头____联（选填“串”或“并”）一个阻值为_____的电阻。‎ ‎【答案】 (1). 0.900 (2). 14.50 (3). 串 (4). 2100‎ ‎【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm 可动刻度读数为0.01×40.0mm=0.400mm 所以最终读数为0.5mm+0.400mm=0.900mm ‎[2]游标卡尺的主尺读数为1.4cm=14mm 游标读数为0.05×10mm=0.50mm 所以最终读数为14mm+0.50mm=14.50mm ‎(2)[3]要将表头改装成量程为3V的电压表，根据串联分压可知要串联一个电阻。‎ ‎[4]根据串联电路规律可知串联电阻阻值为