【物理】云南省玉溪市通海县三中2019-2020学年高二上学期期中考试试题

【物理】云南省玉溪市通海县三中2019-2020学年高二上学期期中考试试题

云南省通海县三中2019-2020学年上学期期中考试 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.关于库仑定律，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B． 根据F＝k，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C． 若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力 D． 库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律 ‎2.真空中有两个距离保持不变的点电荷，若将它们各自的电量都增大到原来的3倍，则两电荷之间相互作用的静电力将增大到原来（ ）‎ A．倍 B． 3倍 C． 6倍 D． 9倍 ‎3.在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，当磁感应强度突然增大为2B时，这个带电粒子（　　）‎ A． 速率加倍，周期减半 B． 速率减半，轨道半径不变 C． 速率不变，周期加倍 D． 速率不变，轨道半径减半 ‎4.如图所示，通有向右电流的直导线置于匀强磁场中，导线与磁场平行，则该导线(　　)‎ A． 不受安培力 B． 受安培力，方向向右 C． 受安培力，方向垂直纸面向里 D． 受安培力，方向垂直纸面向外 ‎5.以下说法中正确的是(　　)‎ A． 磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的 B． 电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C． 磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的 D． 磁场和电场是同一种物质 ‎6.有两个平行板电容器，它们的电容之比为5∶4，它们的带电荷量之比为5∶1，两极板间距离之比为4∶3，则两极板间电压之比和电场强度之比分别为(　　)‎ A． 4∶1　1∶3 B． 1∶4　3∶1‎ C． 4∶1　3∶1 D． 4∶1　4∶3‎ ‎7.如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M、N间有两个等高的金属体A、B，A为尖头、B为圆头．将金属板M、N接在高压电源上，逐渐升高电源电压，首先观察到(　　)‎ A．A放电 B．B放电 C．A、B一起放电 D．A、B之间放电 ‎8.如图所示是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出．在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是(　　)‎ A． 加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B． 加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C． 加一电场，电场方向沿z轴负方向 D． 加一电场，电场方向沿y轴正方向 ‎9.图甲为示波管的原理图．如果在电极YY′之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是(　　)‎ A． ‎ B． ‎ ‎ C． D．‎ ‎10.用电器与电源相距L，线路上电流强度为I，为使输电线上的电压损失不超过U ‎，已知输电线的电阻率为ρ，那么输电线的横截面积最小值应是(　　)‎ A． B． C． D．‎ 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A． 小灯泡L1、L2均变暗 B． 小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗 C． 电流表A的读数变小，电压表V的读数变大 D． 电流表A的读数变大，电压表V的读数变小 ‎12.(多选)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是(　　)‎ A． 粒子必定带正电荷 B． 由于M点没有电场线，粒子在M点不受静电力的作用 C． 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D． 粒子在M点的动能小于在N点的动能 ‎13.(多选)质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用．如图所示的是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b 两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力．则以下判断正确的是(　　)‎ A． 该束带电粒子的电性均相同，且均带正电 B． 该束带电粒子的电性均相同，且均带负电 C． 该束带电粒子的速度均相同，且均为 D． 打在a、b两点的粒子的质量之差Δm＝‎ ‎14.(多选)为了讨论问题的方便，我们规定电动势的方向是：在电源内部由负极到正极的方向．则下列说法中正确的是(　　)‎ A． 在闭合电路中，电动势的方向与电路中电流的方向相同 B． 电动势的方向跟电源内部电势升高的方向相同 C． 电动势的方向跟电源内部电荷定向移动的方向相同 D． 电动势是矢量 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎15.图a中电源电动势为E，内阻可忽略不计；电流表具有一定的内阻，电压表的内阻不是无限大，S为单刀双掷开关，R为待测电阻．当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1，电流表读数为I1；当S向R一侧闭合时，电流表读数为I2．‎ ‎（1）根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻R=　　．‎ ‎（2）根据图a所给出的电路，在图b的各器件实物图之间画出连接的导线．‎ ‎16.有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm，电阻大约为6‎ ‎ Ω，横截面如图甲所示．‎ ‎（1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为　　mm；‎ ‎（2）现有如下器材：‎ A．电流表（量程0.6 A，内阻约0.1 Ω） B．电流表（量程3 A，内阻约0.03 Ω）‎ C．电压表（量程3 V，内阻约3 kΩ） D．滑动变阻器（1 750 Ω，0.3 A）‎ E．滑动变阻器（15 Ω，3 A） F．蓄电池（6 V，内阻很小）‎ G．开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选　　，滑动变阻器应选　　．（只填代号字母）‎ ‎（3）请将图丙所示的实际测量电路补充完整．‎ ‎（4）已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是　　（所测物理量用字母表示并用文字说明）．计算中空部分横截面积的表达式为S=　　．‎ 四、计算题 ‎ ‎17.如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的绝缘细线，拴住一质量为m，带电量为q的小球，线的上端固定．开始时连线带球拉成水平，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时的速度恰好为零．问：‎ ‎（1）A、B两点的电势差UAB为多少？‎ ‎（2）电场强度为多少？‎ ‎18.如图所示，在E＝103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在平面与电场线平行，其半径R＝40 cm，一带正电荷q＝10－4C的小滑块质量为m＝40 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)要小滑块能运动到半圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？‎ ‎(2)这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？(P为半圆轨道中点)‎ ‎19.如图所示，电源电动势E=30 V，内阻r=1 Ω，电阻R1=4 Ω，R2=10 Ω．两正对的平行金属板长L=0.2 m，两板间的距离d=0.1 m．闭合开关S后，一质量m=5×10﹣8kg，电荷量q=+4×10﹣6C的粒子以平行于两板且大小为=5×102m/s的初速度从两板的正中间射入，求粒子在两平行金属板间运动的过程中沿垂直于板方向发生的位移大小？（不考虑粒子的重力）‎ ‎20.如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1，区域宽度为d1，区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2，区域宽度为d2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下．一质量为m、电量大小为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动，从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了30°，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）区域I和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E1、E2的大小．‎ ‎（2）区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小．‎ ‎（3）微粒从P运动到Q的时间有多长．‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.D 2.D 3.D 4.A 5.A 6.C 7.A 8.B 9.B 10.B 11.BC 12.ACD 13.ACD 14.AB ‎ ‎15.（1）（2）如图所示 ‎【解析】（1）当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1，电流表读数为I1，根据闭合电路欧姆定律有 E=U1+I1r 整理得 当S向R一侧闭合时，电流表读数为I2，根据闭合电路欧姆定律有 E=I2（R+r）‎ 整理得 ‎（2）按照电路图连线，如图，要注意电流从电压表和电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，单刀双掷开关控制整个电路的通断，连线不要交叉．‎ ‎16.（1）1.125±0.001（2）A E　‎ ‎（3）如图所示 ‎（4）管线的长度L．‎ ‎【解析】（1）螺旋测微器的读数等于1 mm+0.01×12.5 mm=1.125 mm．‎ ‎（2）电路中的电流大约为I=A=0.5 A，所以电流表选择A．‎ 待测电阻较小，若选用大电阻滑动变阻器，测量误差角度，所以滑动变阻器选择E．‎ ‎（3）待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法．‎ 滑动变阻器可以采用限流式接法，也可以采用分压式接法．‎ ‎（4）还需要测量的物理量是管线长度L，根据R=ρ，‎ 则S=，‎ 则中空部分的截面积S′=﹣S=．‎ ‎17.（1）（2）‎ ‎【解析】（1）小球由A到B过程中，由动能定理得：‎ mgLsin 60°+qUAB=0，‎ 解得：UAB=.‎ ‎（2）BA间电势差为：UBA=UAB=，‎ 则场强：E==‎ ‎18.(1)20 m　(2)1.5 N ‎【解析】(1)小滑块刚能通过轨道最高点条件是 mg＝m，v＝＝2 m/s，‎ 小滑块由释放点到最高点过程由动能定理：‎ Eqx－μmgx－mg·2R＝mv2‎ 所以x＝‎ 代入数据得：x＝20 m ‎(2)小滑块由P到L，由动能定理：‎ ‎－mgR－EqR＝mv2－mv 所以v＝v2＋2(g＋)R 在P点由牛顿第二定律：‎ FN－Eq＝‎ 所以FN＝3(mg＋Eq)‎ 代入数据得：FN＝1.5 N 由牛顿第三定律知滑块通过P点时对轨道压力为1.5 N.‎ ‎19.1.28 mm ‎【解析】根据闭合电路欧姆定律，有：‎ U=‎ 电场强度：‎ E′==200 V/m 粒子做类似平抛运动，根据分运动公式，有：‎ y=‎ 其中：‎ a=‎ 联立解得：‎ y=•m=1.28×10﹣3m=1.28 mm ‎20.（1）（2）（3）‎ ‎【解析】（1）微粒在区域I内水平向右做直线运动，则在竖直方向上有：‎ 求得：E1=‎ 微粒在区域II内做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，有：‎ 求得：E2=‎ ‎（2）粒子进入磁场区域时满足：‎ 根据几何关系，分析可知：R==2d2‎ 整理得：B=‎ ‎（3）微粒从P到Q的时间包括在区域I内的运动时间t1和在区域Ⅱ内的运动时间t2，并满足：‎ t2=‎ 经整理得：‎