【物理】云南省西双版纳州勐海县第三中学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海县第三中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题

云南省勐海县第三中学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。‎ 分卷I 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则(　　)‎ A． 小球带负电 B． 电场力跟重力平衡 C． 小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小 D． 小球在运动过程中机械能守恒 ‎2.根据安培的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此可断定地球应该(　　)‎ A． 带负电 B． 带正电 C． 不带电 D． 无法确定 ‎3.在如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab＝6V，Ucd＝6V，Uad＝0，由此可断定(　　)‎ A． L1和L2的灯丝都烧断了 B． L1的灯丝烧断了 C． L2的灯丝烧断了 D． 变阻器R烧断了 ‎4.某同学用伏安法测电阻，分别采用电流表内接法和外接法，测量某Rx的阻值分别为R1和R2，则测量值R1、R2和真实值Rx之间的关系是(　　)‎ A．R1＞Rx＞R2 B．R1＜Rx＜R2 C．R1＞R2＞Rx D．R1＜R2＜Rx ‎5.关于电源，下列说法正确的是(　　)‎ A． 当电池用旧之后，电源电动势减小，内阻增大 B． 当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变 C． 当电池用旧之后，电源电动势基本不变，内阻增大 D． 以上说法都不对 ‎6.如图所示，带负电的金属环绕其轴OO′匀速转动时，放在环顶部的小磁针最后将(　　)‎ A． N极竖直向上 B． N极竖直向下 C． N极水平向左 D． 小磁针在水平面内转动 ‎7.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（　　）‎ A．B=mgsin，方向垂直斜面向上 B．B=mg sin，方向垂直斜面向下　‎ C．B=mg，方向垂直斜面向上 D．B= mg，方向垂直斜面向下 ‎8.两个分别带有电荷量为－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定，距离变为，则两球间库仑力的大小为(　　)‎ A．F B．F C．F D． 12F ‎9.在匀强电场中，将一质量为m，电荷量为q的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则匀强电场的电场强度大小为(　　)‎ A． 最大值是 B． 最小值是 C． 唯一值是 D． 以上都不对 ‎10.如图所示A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号，Z表示该门电路输出端的信号，则根据它们的波形可以判断该门电路是(　　)‎ A． “与”门 B． “或”门 C． “非”门 D． “与非”门 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.(多选)如图所示，电路电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R2的阻值均为20Ω，电阻R1的阻值为5Ω.当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中(　　)‎ A． 干路中电流不断增大 B．R1上消耗电功率不断增大 C．R1上消耗电功率不断减小 D．R2上消耗电功率不断减小 ‎12.(多选)图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是(　　)‎ A． 甲表是电流表，R增大时量程增大 B． 甲表是电流表，R增大时量程减小 C． 乙表是电压表，R增大时量程增大 D． 上述说法都不对 ‎13.(多选)如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是(　　)‎ A． 直导线中的电流方向垂直纸面向外 B．b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°‎ C．c点的实际磁感应强度也为零 D．d点的实际磁感应强度跟b点的相同 ‎14.(多选)如图所示，R是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时(　　)‎ A． 灯泡L变暗 B． 光敏电阻R上的电压增大 C． 电压表V的读数减小 D． 电容器C的带电荷量增大 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎15.用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：‎ A．待测电阻Rx(大约100Ω)‎ B．直流毫安表A1(量程0～10mA，内阻约100Ω)‎ C．直流毫安表A2(量程0～40mA，内阻约40Ω)‎ D．直流电压表V1(量程0～3V，内阻约5kΩ)‎ E．直流电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)‎ F．直流电源(输出电压4V，内阻不计)‎ G．滑动变阻器R(阻值范围0～50Ω，允许最大电流1A)‎ H．开关一个、导线若干 ‎(1)根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选________，直流电压表应选______．‎ ‎(2)在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些．‎ ‎(3)用铅笔按电路图将实物图连线．‎ ‎16.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1的内阻r1的电路如图所示．供选择的仪器如下：‎ ‎①待测电流表G1(0～5 mA，内阻约300 Ω) ②电流表G2(0～10 mA，内阻约100 Ω)‎ ‎③定值电阻R1(300 Ω)， ④定值电阻R2(10 Ω)，‎ ‎⑤滑动变阻器R3(0～1 000 Ω)， ⑥滑动变阻器R4(0～20 Ω)，‎ ‎⑦干电池(1.5 V)， ⑧开关S及导线若干．‎ ‎(1)定值电阻应选_____________，滑动变阻器应选_____________．(在空格内填写序号)‎ ‎(2)补全实验步骤：‎ ‎①按电路图连接实物图，并将滑动触头移至最左端；‎ ‎②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；‎ ‎③__________________；‎ ‎④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示．‎ ‎(3)根据I2－I1图线的斜率k及定值电阻R1，写出待测电流表内阻的表达式r1＝__________.‎ 四、计算题 ‎ ‎17.如图所示，真空中三个点电荷A、B、C，电荷量均为＋Q，两两相距a放置，试问：‎ ‎(1)C所受的静电力是多少？‎ ‎(2)如果将A、B移到它们连线的中点P，C受到的静电力又是多少？‎ ‎18.如图所示，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差U＝1.5×103V(仅在两板间有电场)，现将一质量m＝1×10－2kg、电荷量q＝4×10－5C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h＝20 cm的地方以初速度v0＝4 m/s水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，g取10 m/s2，求：‎ ‎(1)金属板的长度L；‎ ‎(2)小球飞出电场时的动能Ek.‎ ‎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，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y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，最后以垂直于y轴的方向射出磁场．不计粒子重力．求：‎ ‎(1)电场强度的大小E；‎ ‎(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；‎ ‎(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.B 2.A 3.C 4.A 5.C 6.C 7.A 8.C 9.B 10.A 11.ABD 12.BC 13.AB 14.CD ‎15.(1)C　D　(2) (3)‎ ‎【解析】(1)由于直流电源的电动势为4V，待测电阻Rx阻值约100Ω，故通过Rx的最大电流约为40mA，所以直流毫安表应选C；直流电压表若选15V量程,则读数误差较大,故应选D.‎ ‎(2)由于要求电压和电流的变化范围尽可能大一些，所以滑动变阻器采用分压式接法；‎ 由于＝＝50＞＝＝2.5，故电流表采用外接法．电路图如图：‎ ‎(3)根据电路图，实物图连线如图：‎ ‎16.(1)③　⑥　(2)①‎ ‎③多次移动滑动触头，记录相应的G1，G2的读数I1，I2　(3)(k－1)R1‎ ‎【解析】(1)由于定值电阻R1的电阻与待测电流表G1内阻接近相等，可将二者并联，再与电流表G2‎ 串联；由于变阻器采用分压式接法时，阻值越小调节越方便，所以变阻器应选最大阻值较小的R4；‎ ‎(2)①实物图如图所示：‎ ‎③多次移动滑动触头，记录相应的G1，G2的读数I1，I2；‎ ‎(3)由电路图根据串并联规律应有：I1＋＝I2，解得：I2＝(1＋)I1，‎ 根据函数斜率的概念应有：k＝(1＋)，解得：r1＝(k－1)R1；‎ ‎17.(1)k，沿PC方向　(2)k，沿PC方向 ‎【解析】(1)点电荷A在C处产生场强，EA＝k，沿AC方向，同理，点电荷B在C处产生的场强，EB＝k，沿BC方向，根据矢量叠加原理得合场强E＝k，沿PC方向，电荷C受到的静电力为F＝k，沿PC方向．‎ ‎(2)将A、B移到P点，C受到的静电力为F′＝2k＝k，沿PC方向．‎ ‎18.(1)0.15 m　(2)0.175 J ‎【解析】(1)小球到达左板上边缘时的竖直分速度：‎ vy＝＝2 m/s 设小球此时速度方向与竖直方向之间的夹角为θ，则tanθ＝＝2‎ 小球在电场中沿直线运动，所受合力方向与运动方向相同，设板间距为d，则：tanθ＝＝，L＝，‎ 解得L＝＝0.15 m.‎ ‎(2)进入电场前mgh＝mv－mv 电场中运动过程qU＋mgL＝Ek－mv 解得Ek＝0.175 J.‎ ‎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)(3)＋‎ ‎【解析】粒子的运动轨迹如右图所示 ‎(1)设粒子在电场中运动的时间为t1‎ 则有2h＝v0t1，h＝at 根据牛顿第二定律得Eq＝ma 求得E＝.‎ ‎(2)设粒子进入磁场时速度为v，‎ 在电场中，由动能定理得Eqh＝mv2－mv 又Bqv＝m，‎ 解得r＝‎ ‎(3)粒子在电场中运动的时间t1＝‎ 粒子在磁场中运动的周期T＝＝‎ 设粒子在磁场中运动的时间为t2，‎ t2＝T，求得t＝t1＋t2＝＋.‎