【物理】云南省迪庆州维西县第二中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题

【物理】云南省迪庆州维西县第二中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题

云南省迪庆州维西县第二中学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150分钟。‎ 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示，它曾由航天飞机携带升空，将来安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质．所谓的反物质即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但相反，例如反质子即为H，假若使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线，以相同的速度通过OO′进入匀强磁场B2而形成的4条径迹，则(　　)‎ A． 1、3是反粒子径迹 B． 2、4为反粒子径迹 C． 1、2为反粒子径迹 D． 4为反α粒子径迹 ‎2.某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板．对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动．在P、Q间距增大过程中(　　)‎ A．P、Q构成的电容器的电容增大 B．P上电荷量保持不变 C．M点的电势比N点的低 D．M点的电势比N点的高 ‎3.如图为某位移式传感器的原理示意图，平行金属板A、B和介质P构成电容器．则(　　)‎ A．A向上移，电容器的电容变大 B．P向左移，电容器的电容变大 C．A向上移，流过电阻R的电流方向从N到M D．P向左移，流过电阻R的电流方向从M到N ‎4.如图所示电路，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在变阻器R0‎ 的滑动端向下滑动的过程中（　　）‎ A． 电压表与电流表的示数都减小 B． 电压表与电流表的示数都增大 C． 电压表的示数增大，电流表的示数减小 D． 电压表的示数减小，电流表的示数增大 ‎5.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d，B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（ ）‎ A．QA∶QB=2∶1 B．QA∶QB=1∶2‎ C．QA∶QB=1∶1 D．QA∶QB=4∶1‎ ‎6.如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场磁感应强度B的大小需满足(　　)‎ A．B> B．B< C．B> D．B<‎ ‎7.如图所示，P和Q为带电量分别为＋q和－q的两个等量异种电荷，两者相距为L，O为PQ连线的中点，M、N为中垂线上关于O点对称的两个点，则(　　)‎ A．M、O、N三点的场强都相等 B．M、N两点的场强大小相等，方向相同 C．O点的场强为零 D．M、O、N三点的电势大小关系为φM＞φN＞φO ‎8.电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不太热，原因是(　　)‎ A． 通过电炉丝的电流大，而铜导线电流小 B． 电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以不热 C． 铜导线的电阻比电炉丝小得多，在串联的情况下铜导线的发热量小 D． 电炉丝两端的电压比铜导线两端的电压小得多 ‎9.如图所示，边长为d的等边三角形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场，比荷为的电子以速度v沿ab边射入磁场．为使电子从bc边射出磁场，磁感应强度B应满足(　　)‎ A．B＝ B．B＝ C．B＜ D．B＜‎ ‎10.如图所示，a是竖直平面P上的一点．P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点．P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点．在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向(　　)‎ A． 向上 B． 向下 C． 向左 D． 向右 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.(多选)a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，下列说法正确的是(　　)‎ A． 在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上 B．b和c同时飞离电场 C． 进入电场时，c的速度最大，a的速度最小 D． 动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大 ‎12.(多选)如图所示，在纸面内水平向右的水平匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场中，有一水平的固定绝缘杆，小球P套在杆上，P的质量为m，电量为－q，P与杆间的动摩擦因数为μ，电场强度为E，磁感应强度为B，重力沿纸面向下，小球由静止起开始滑动，设电场、磁场区域足够大，杆足够长．在运动过程中小球最大加速度为a0，最大速度为v0‎ ‎，则下列判断正确的是(　　)‎ A． 当a＝a0时小球的加速度一定增大 B． 当v＝v0时小球的加速度一定减小 C． 当a＝a0时小球的速度v与v0之比一定大于 D． 当v＝v0时小球的加速度a与a0之比一定大于 ‎13.(多选)关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 带电粒子在磁场中运动时，有可能不受洛伦兹力作用 B． 洛伦兹力对运动电荷一定不做功 C． 放置在磁场中的通电直导线，一定受到安培力作用 D． 放置在磁场中的通电直导线，有可能不受安培力作用 ‎14.（多选）关于电荷量，以下说法正确的是（　　）‎ A． 物体所带的电荷量可以为任意值 B． 物体所带的电荷量只能为某些值 C． 物体带电量的最小值为1.6×10﹣9C D． 若物体带正电荷，电荷量为1.6×10﹣9C，这是因为物体失去了1.0×1010个电子 分卷II 三、实验题(共2小题,共16分) ‎ ‎15.霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图甲所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这种现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．‎ ‎(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与________(填“M”或“N”)端通过导线相连．‎ ‎(2)已知薄片厚度d＝0.40 mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示.‎ 根据表中数据在图乙中画出UH－I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为________×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字)．‎ ‎(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丙所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．‎ 为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____和____(填器件代号)之间．‎ ‎16.在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为3 Ω．实验室备有下列实验器材 A．电压表V1（量程3 V，内阻约为15 kΩ）‎ B．电压表V2（量程15 V，内阻约为75 kΩ）‎ C．电流表A1（量程3 A，内阻约为0.2 Ω）‎ D．电流表A2（量程600 mA，内阻约为1 Ω）‎ E．变阻器R1（0～10 Ω，1.0 A）‎ F．变阻器R2（0～100 Ω，0.3 A）‎ G．电池E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω）‎ H．开关S，导线若干 ‎（1）提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有　　．‎ ‎（2）为了减小实验误差，应选用图1中　　（填“a”或“b”）为该实验的电路原理图，并按所选择的原理图把实物图（图2）用导线连接起来．‎ ‎（3）用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm，两电表的示数分别如图3所示，则电阻值为　　Ω，电阻率为　　．‎ 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.如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L＝10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示．(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的)求：‎ ‎(1)在t＝0.06 s时刻，电子打在荧光屏上的何处．‎ ‎(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？‎ ‎19.如图所示，电源的电动势为10 V，内阻为1 Ω，R1=3 Ω，R2=6 Ω，C=30 μF求：‎ ‎（1）闭合电键S，稳定后通过电阻R2的电流．‎ ‎（2）再将电键S断开，再次稳定后通过电阻R1的电荷量．‎ ‎20.如图所示，竖直平面内存在水平向右的匀强电场，场强大小E=10 N/C，在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5 T，一带电量、质量的小球由长的细线悬挂于点小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速释放，小球运动到悬点正下方的坐标原点时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过点正下方的N点.(g=10 m/s)，求：‎ ‎（1）小球运动到点时的速度大小；‎ ‎（2）悬线断裂前瞬间拉力的大小；‎ ‎（3）间的距离.‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.C 2.D 3.D 4.D 5.A 6.B 7.B 8.C 9.C 10.A ‎11.ACD 12.BD 13.ABD 14.BD ‎15.(1)M　(2)如图所示　1.5(1.4或1.6)(3)b　c　S1　E(或S2　E)‎ ‎【解析】(1)根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“＋”接线柱与M端通过导线相连．(2)UH—I图线如图所示．根据UH＝k知，图线的斜率为k＝k＝0.375，解得霍尔系数k＝1.5×10－3V·m·A－1·T－1.(3)为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向b，S2掷向c，为了保护电路，定值电阻应串联在S1和E(或S2和E)之间．‎ ‎16.（1）ADEGH（2）b 电路图如图所示 ‎（3）2.4 1.3×10﹣6Ω•m ‎【解析】（1）伏安法测电阻，需要：G、电池E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω），H、开关S，导线若干，电源电动势是3 V，因此电压表可选：A、电压表V1（量程3 V，内阻约为 ‎15 kΩ），电路最大电流I===1 A，如果选用量程是3 A的电流表，电流表指针偏转角度不到电表刻度的三分之一，为提高实验精度，电流表可选：D．电流表A2（量程600 mA，内阻约为1 Ω），滑动变阻器F的额定电流太小，因此滑动变阻器应选E．变阻器R1（0～10 Ω，1.0 A）；即需要的实验器材有：ADEGH；‎ ‎（2）==5000，==3，＞，电流表应选择外接法，因此实验电路应选b．‎ 根据电路图连接实物电路图，实物电路图如答图所示．‎ ‎（3）电压表量程是3 V，由图示电压表可知，电压表分度值是0.1 V，电压表示数是1.2 V，‎ 电流表量程是600 mA=0.6 A，由图示电流表可知电流表分度值是0.02 A，电流表示数是0.50 A，‎ 电阻阻值R===2.4 Ω，由电阻定律可知，R=ρ=ρ，‎ 则电阻率ρ==≈1.3×10﹣6Ω•m ‎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)打在屏上的点位于O点上方，距O点13.5 cm ‎(2)30 cm ‎【解析】(1)电子经电场加速满足qU0＝mv2‎ 经电场偏转后侧移量y＝at2＝·()2‎ 所以y＝，由图知t＝0.06 s时刻U偏＝1.8U0，‎ 所以y＝4.5 cm 设打在屏上的点距O点的距离为Y，满足＝‎ 所以Y＝13.5 cm.‎ ‎(2)由题知电子侧移量y的最大值为，所以当偏转电压超过2U0，电子就打不到荧光屏上了，所以荧光屏上电子能打到的区间长为3L＝30 cm.‎ ‎19.（1）1 A （2）1.2×10﹣4C ‎【解析】（1）闭合开关S，稳定后电容器相当于开关断开，根据全电路欧姆定律得：‎ I==A=1 A ‎（2）闭合开关S时，电容器两端的电压即R2两端的电压，为：‎ U2=IR2=1×6 V=6 V 开关S断开后，电容器两端的电压等于电源的电动势，为E=10 V，则通过R1的电荷量为：‎ Q=C（E﹣U2）=3×10﹣5×（10﹣6）C=1.2×10﹣4C ‎20.（1）（2）（3）‎ ‎【解析】（1）小球从A运到O的过程中，根据动能定理：①‎ 带入数据求得小球在O点速度为：②‎ ‎（2）小球运到O点绳子断裂前瞬间，对小球应用牛顿第二定律：③‎ ‎④‎ ‎② ③④联立得：⑤.‎ ‎(3)绳断后，小球水平方向加速度⑥‎ 小球从O点运动至N点所用时间⑦‎ ON间距离⑧‎