【物理】云南省怒江兰坪县第一中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题

【物理】云南省怒江兰坪县第一中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题

云南省兰坪县第一中学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12小题,每小题3.0分,共36分) ‎ ‎1.如图所示，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电荷量的大小都是q1，在b、d两个顶点上各放一带负电的点电荷，电荷量的大小都是q2，q1＞q2.已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条(　　)‎ A．E1 B．E2 C．E3 D．E4‎ ‎2.在电场中将一带电量q＝－1×10－9C的负电荷从A点移至B点时，电场力做正功2×10－6J，若将该电荷从A点移至C点，则需克服电场力做功3×10－6J，则BC间的电势差大小为(　　)‎ A． 5000 V B． 3000 V C． 2000 V D． 1000 V ‎3.关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是(　　)‎ A．F、B、I三者必须保持相互垂直 B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 ‎4.一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成．若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些，下列采取的措施正确的是(　　)‎ A． 在R上串联一个比R小得多的电阻 B． 在R上串联一个比R大得多的电阻 C． 在R上并联一个比R小得多的电阻 D． 在R上并联一个比R大得多的电阻 ‎5.在示波管中，电子枪2 s发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为(　　)‎ A． 4.8×10－6A B． 3×10－13A C． 3×10－6A D． 9.6×10－6A ‎6.如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C 组成的电路，开关S闭合．在下列四个过程中，灵敏电流计中有方向由a到b电流的是(　　)‎ A． 将滑动变阻器R的滑片向右移动 B． 在平行板电容器中插入电介质 C． 减小平行板电容器两极板间的距离 D． 减小平行板电容器两极板的正对面积 ‎7.某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V,220W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V,2W)，将其连接在220V的交流电源上，电路如图所示，若工作一段时间后L2灯丝烧断，则(　　)‎ A． X1的功率减小，L1的功率增大 B． X1的功率增大，L1的功率增大 C． X2的功率增大，其他指示灯的功率减小 D． X2的功率减小，其他指示灯的功率增大 ‎8.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是(　　)‎ A． 云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地 B． 避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷 C． 云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地 D． 以上说法都不对 ‎9.如图所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a点移到b点，电场力做功W，且知a、b间的距离为d，以下说法中正确的是(　　)‎ A．a、b两点间的电势差为 B．a点的电场强度为E＝‎ C．b点的电场强度为E＝ D．a点的电势为 ‎10.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，则粒子在离开磁场的位置距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 ‎11.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ，如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是(　　)‎ A． 棒中的电流变大，θ角变大 B． 两悬线等长变短，θ角变小 C． 金属棒质量变大，θ角变大 D． 磁感应强度变大，θ角变小 ‎12.一个带电导体与另一个不带电导体接触，下列说法正确的是(　　)‎ A． 两个导体一定带异种电荷 B． 两个导体一定带同种电荷 C． 两个导体一定带不等量的同种电荷 D． 两个导体一定带等量的同种电荷 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎13.(多选)在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷，在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd，如图所示，现将一电子沿abcd移动一周，则下列判断正确的是(　　)‎ A． 由a→b电场力做正功，电子的电势能减小 B． 由b→c电场力对电子先做负功后做正功，总功为零 C． 由c→d电子的电势能一直增加 D． 由d→a电子的电势能先减小后增加，电势能变化量为零 ‎14.(多选)关于多用电表，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的 B． 用多用电表无论是测电压、电流，还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势 C． 多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电流的 D． 用多用电表测电压、电流、电阻时，电流都是从红表笔流入的 ‎15.(多选)某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点．下列说法正确的是(　　)‎ A．A点的电场强度小于B点的电场强度 B．A点的电势高于B点的电势 C． 将负电荷从A点移到B点，电场力做正功 D． 将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零 ‎16.(多选)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是(　　)‎ A． 电能转化为化学能的功率为UI－I2r B． 充电器输出的电功率为UI＋I2r C． 电池产生的热功率为I2r D． 充电器的充电效率为×100%‎ 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎17.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)‎ ‎18.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．‎ 四、计算题 ‎ ‎19.把质量m的带负电小球A，用绝缘细绳悬挂，若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r时，绳与竖直方向成α角．试求：‎ ‎(1)A球受到的绳子拉力多大？‎ ‎(2)A球带电荷量是多少？‎ ‎20.澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)．如图所示，若轨道宽为2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度 (轨道摩擦不计)．‎ ‎21.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)‎ ‎22.如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，各边界面相互平行，Ⅰ区域存在匀强电场，电场强度E＝1.0×104V/m，方向垂直边界面向右．Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场，磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里，磁感应强度分别为B1＝2.0 T，B2＝4.0 T．三个区域宽度分别为d1＝5.0 m、d2＝d3＝6.25 m，一质量m＝1.0×10－8kg、电荷量q＝1.6×10－6C的粒子从O点由静止释放，粒子的重力忽略不计．求：‎ ‎(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v；‎ ‎(2)粒子在Ⅱ区域内运动的时间t；‎ ‎(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α.‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.B 2.A 3.B 4.A 5.A 6.D 7.C 8.B 9.A 10.A 11.A 12.B ‎13.BD 14.AD 15.ABD 16.AC ‎17.(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.‎ ‎18.(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：‎ ‎19.(1)‎ ‎(2)‎ ‎【解析】(1)带负电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力FT的作用，其合力为零．因此mg－FTcosα＝0，F－FTsinα＝0‎ 得FT＝，F＝mgtanα.‎ ‎(2)根据库仑定律F＝k，‎ 所以A球带电荷量为q＝.‎ ‎20.55 T ‎【解析】由运动学公式求出加速度a，由牛顿第二定律和安培力公式联立求出B.‎ 根据2ax＝v－v得炮弹的加速度大小为a＝＝2m/s2＝5×105m/s2.‎ 根据牛顿第二定律F＝ma得炮弹所受的安培力F＝ma＝2.2×10－3×5×105N＝1.1×103N，‎ 而F＝BIL，所以B＝＝T＝55 T.‎ ‎21.(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.‎ ‎22.　(1)4.0×103m/s　(2)1.6×10－3s　(3)60°‎ ‎【解析】　(1)粒子在电场中做匀加速直线运动，由动能定理有 qEd1＝mv2－0‎ 解得v＝4.0×103m/s ‎(2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r，则 qvB1＝‎ 解得r＝12.5 m 设在Ⅱ区域内圆周运动的圆心角为θ，则sinθ＝‎ 解得θ＝30°‎ 粒子在Ⅱ区域运动周期T＝‎ 粒子在Ⅱ区域运动的时间t＝T 解得t＝s≈1.6×10－3s ‎(3)设粒子在Ⅲ区域做圆周运动的轨道半径为R，则qvB2＝，解得R＝6.25 m 粒子运动轨迹如图所示，由几何关系可知△MO2P为等边三角形，则粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α＝60°‎