2019-2020学年宁夏银川一中高二上学期期末考试物理试题 Word版

2019-2020学年宁夏银川一中高二上学期期末考试物理试题 Word版

银川一中2019/2020学年度（上）高二期末考试 物 理 试 卷 ‎ 一、选择题（本题包括12小题。每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中。只有一个选项正确）‎ ‎1．关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法不符合历史事实的是（ ）‎ A．库伦测出了静电力常量K B．安培提出了左手定则判断磁场对电流的作用力方向 C．洛伦兹提出了分子电流假说 D．奥斯特首先发现了电流的磁效应 ‎2．关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（ ）‎ A．磁感线和电场线都是一些互相平行的直线 B．磁感线一定是闭合曲线，而电场线也可能是闭合曲线 C．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷 D．电场线和磁感线都可以用其疏密表示电场强度和磁感应强度的强弱 ‎3．在边长为a、厚度为h的导体中，通以图示方向的电流，导体的电阻为R1，现将其四等分，取其中之一通以图示方向的电流，其电阻为R2，则R1：R2为（　　）‎ A．4 ：1 B．1 ：1 C．1 ：2 D．2 ：1‎ ‎4．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量。有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA。若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)‎ A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V ‎5．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则　　‎ A．电压表读数增大 B．电流表读数减小 C．质点P将向上运动 D．上消耗的功率逐渐减小 ‎6．如图所示，直线OAC为某一电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图象．若A、B对应的横坐标为2A，那么线段AB表示的功率及I=2A时对应的外电阻是（ ）‎ A．2W，0.5Ω B．4W，2Ω C．2W，1Ω D．6W，2Ω ‎7．三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流。它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示。已知每根 通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与该导线的距离 成反比即,通电导线b在a处产生的磁场磁感应强度 大小为B，则d处的磁感应强度大小为（ ）‎ A．2B B．B C．3B D．B ‎8．如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁的N极正对。在两磁铁竖直对称轴上的C点固定一垂 直于纸面的长直导线，并通以垂直纸面向里的恒定电流，‎ 木板和磁铁始终处于静止状态，则(　　)‎ A．导线受到的安培力竖直向上，木板受到地面的摩擦力水平向右 B．导线受到的安培力竖直向下，木板受到地面的摩擦力水平向左 C．导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右 D．导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力为零 ‎9．如图所示，abcd是一个用粗细均匀、同种材料的导线弯折成的长方形线框，线框竖直放置，ab长度为L，bc长度为。匀强磁场的方向垂直于金属框平面向里，磁感应强度大小为B。若金属框a、b两端与恒压电源相连，电流方向如图所示，若通过ab边的电流大小为，则金属框受到的安培力大小和方向分别为（ ）‎ A．，方向竖直向上 B．2BIL，方向竖直向上 C．，方向竖直向下 D．3BIL，方向竖直向下 ‎10．磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为v 的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极。若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ。忽略边缘效应，下列判断正确的是（ ）‎ A．上板为正极，电流 B．上板为负极，电流 C．下板为正极，电流 D．下板为负极，电流 ‎11．如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒 子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最 后经过x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎12．如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔，PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为－q的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内，则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为（   ）‎ A．       B．    ‎ C．   D．‎ 二、多项选择题（本题包括4小题。每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中。有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎13．四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1‎ 的量程大于V2的量程,改装好后把它们如图所 示接入电路,则(　　)‎ A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数 B．电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角 C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数 D．电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角 ‎14．在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。已知从左方水平射入的电子穿过此区域时未发生偏转。设重力可忽略不计。则在该区域中的E和B的方向可能存在的是(　 　)‎ A．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同 B．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反 C．E竖直向上，B垂直纸面向外 D．E竖直向上，B垂直纸面向里 ‎15．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（ ）‎ A．回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半 B．回旋加速器的加速电压越大,带电粒子获得的最大动能越大 C．利用回旋加速器加速带电粒子,要提高加速粒子的最终能量,‎ 应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R D．粒子每次经过D型盒狭缝时,电场力对粒子做功一样多 ‎16．如图所示的空间存在水平向右的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，质量为m，带电荷量为+q的小环套在粗糙且足够长的竖直绝缘杆上，由静止开始（　　） A．小球的加速度不断减小，直至为零 B．小球的加速度先增大后减小，直至为零 C．小球的速度先增大后减小，直至某一值 D．小球的动能不断增大,直至某一最大值 三、实验题（共15分）‎ ‎17.（7分）‎ 某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下： ①用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示，可知其长度为 mm； ‎ ‎[]‎ ‎②用螺旋测微器测量其直径如图2所示，可知其直径为 mm；‎ ‎③多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1Ω、‎ ‎×10Ω、×100Ω。用×10Ω挡测量此金属丝的电阻时，‎ 操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了 较准确地进行测量，应换到______________挡。如 果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么 缺少的步骤是______________。若补上该步骤后测 量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是_______Ω。‎ ‎18．(8分）‎ 两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路 测定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调 节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，‎ 一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数 据，另一位同学记录的是电流表A和电压表V2‎ 的测量数据．并根据数据描绘了如图(b)所示的两 条UI图线．回答下列问题：‎ ‎(1)（多选）根据甲、乙两同学描绘的图线，可知(　　) ‎ A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据 ‎ B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据 C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据 ‎ D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据 ‎(2)根据图(b)，可以求出定值电阻R0＝________Ω，电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω．电源的效率η= ，‎ ‎（3）当滑动变阻器的阻值R= Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大，‎ P最大值= W（保留 三位小数）‎ 四、计算题（33分）‎ ‎19.（6分）‎ 质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为U1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m、电荷量为＋q的正电子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求： ‎ ‎（1）粒子射出加速器时的速度v为多少？ ‎ ‎（2）速度选择器的电压U2为多少？ ‎ ‎（3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？ ‎ ‎20．（8分）‎ 如图所示，M为一线圈电阻rM＝0.4 Ω的电动机，R＝24 Ω，电源电动势E＝40 V．当S断开时，电流表的示数为I1＝1.6 A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2＝4.0 A．求：‎ ‎(1)电源内阻r；‎ ‎(2)开关S闭合时电动机输出的机械功率；‎ ‎(3)开关S闭合时电源输出功率．‎ ‎21．（8分）‎ 如图所示，在倾角的斜面上，固定一宽的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势，内阻，一质量的金属棒与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。金属棒与导轨间动摩擦因数，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，调节滑动变阻器使金属棒在导轨上保持静止，导轨与金属棒的电阻不计。求： ‎ ‎(1)滑动变阻器接入电路中的阻值范围;‎ ‎(2)满足题中要求条件下，电源E输出的最大功率？‎ ‎[]‎ ‎22．（11分）‎ 如图，在平面直角坐标系xOy内，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y=h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后垂直于y轴射出磁场．不计粒子重力．求：‎ ‎（1）电场强度大小E；‎ ‎（2）粒子在磁场中运动的轨道半径；‎ ‎（3）粒子离开磁场时的位置坐标．‎ 高二期末物理试卷参考答案 一、二、选择题（单元题每题3分，共36分，多选题每题4分，共16分）‎ 题目 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ 答案 C D B D D A B C A C B D AD ABC CD BD 三、 实验题（15分）‎ 17. ‎（7分）①50.15mm ②4.699mm(4.698mm,4.700mm)‎ ‎③ X1 电阻（欧姆）调零，18.0Ω（17.9Ω，17.8Ω）‎ 18. ‎（8分）（1）AD ‎ (2） 定值电阻R0＝2Ω，电源电动势E＝1.5V，内电阻r＝1.0Ω.‎ 电源的效率η= 66.7%，‎ （3） 当滑动变阻器的阻值R= 3.0 Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大，‎ P最大值= 0.188 W ‎19.（6分）解析：‎ ‎（1）粒子经加速电场U1加速，获得速度V，由动能定理得： qU1= mv2   解得 ‎（2）在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得 Eq=qvB1即 ‎ U2=B1dv=B1d 故速度选择器的电压U2为B1d．‎ ‎（3）在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有， ‎ 解得：‎ ‎20.(8分）【解析】　‎ ‎(1)当S断开时E＝I1(R＋r)，代入数据得r＝1 Ω.‎ ‎(2)设开关S闭合时，路端电压为U2，U2＝E－I2r＝36 V 流过R的电流IR＝U2/R＝1.5 A 流过电动机的电流IM＝I2－IR＝2.5 A 电动机输出的机械功率P出＝U2IM－IrM＝87.5 W.‎ ‎(3)P＝U2I2＝144 W ‎21.（8分）解：‎ ‎ （1）分析可知：‎ ‎ （2分）‎ 当向上时： ，求得： （2分）‎ 当向下时：，求得： ‎ ‎ （2分）‎ (2) 由 ‎ 当 （2分）‎ ‎22.（11分）（1）在电场中粒子做类平抛运动，设粒子在电场中运动的时间为t1，则有：‎ ‎2h=v0t1…① ………（1分） ‎ ‎ h=at12…②………（1分）‎ 根据牛顿第二定律得：qE=ma…③………（1分）‎ 联立①②③式得：E=…④………（1分）‎ ‎（2）由题意可知，粒子进入磁场时速度也为v，根据动能定理得：‎ qEh=…⑤………（1分）‎ 再根据 qvB=m…⑥………（1分）‎ 联立④⑤⑥式得：，r=…⑦………（1分）‎ ‎（3）如图，设粒子离开磁场时的位置坐标为（x、﹣y），粒子进入磁场时速度v，与x轴正方向的夹角为θ，由图可得：cosθ==，θ=45°………（1分）‎ 所以 x=2h﹣rcos45°………（1分）‎ y=r+rsin45°………（1分）‎ 得： ………（1分）‎