【物理】云南省德宏州陇川县第一中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题 12页

云南省陇川县第一中学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。分卷I一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分)1.如图所示，因线路故障，接通S后，灯泡L1和L2均不亮，用电压表测得Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4V．因此可知开路处为(　　)A．灯泡L1B．灯泡L2C．变阻器D．不能确定2.如图所示，一带电粒子(不计重力)以速度v垂直于场强方向沿上板边缘射入匀强电场，刚好贴下边缘飞出，已知产生场强的金属板长为L，如果带电粒子的速度为2v时，当它的竖直位移等于板间距离d时，它的水平射程x为(　　)A．1.5LB．2LC．2.5LD．3L3.如图所示是质谱仪工作原理的示意图．重力均可忽略的带电粒子a、b经电压U加速(在A点的初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则(　　)A．a的质量一定大于b的质量B．a的电荷量一定大于b的电荷量C．在磁场中a运动的时间一定小于b运动的时间D．a的比荷一定大于b的比荷4.电阻R1、R2的I﹣U 关系图象如图（甲）所示，现把它们串联成如图（乙）所示的电路，则（　　）A．由甲图可知R1＜R2B．若电源两端的电压保持不变，要使R1的功率增大，变阻器R0的滑片应向左滑动C．两电阻消耗的电功率P1＞P2D．调节R0，可以使R1、R2电压相等5.如图所示，用起电机使金属球A带上正电荷，并靠近验电器B，则(　　)A．验电器金属箔片不张开，因为球A没有和球B接触B．验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了正电荷C．验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了负电荷D．验电器金属箔片张开，因为验电器的下部箔片感应出了正电荷6.两个完全相同的金属小球A、B带有等量的异种电荷，相隔较远的距离，两球之间的吸引力大小为F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时两球之间作用力的大小是(　　)A．B．C．D．7.如图所示，为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是(　　)A．是充电过程B．是放电过程C．该电容器的电容为5×10－2FD．该电容器的电量变化量为0.2C8.如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B.当棒通以方向由a到 b、大小为I的电流时，棒处于平衡状态，平衡时弹簧伸长量为x1；保持电流大小不变，使棒中电流反向，则棒平衡时下列说法正确的是(　　)A．弹簧伸长，伸长量为＋x1B．弹簧伸长，伸长量为＋x1C．弹簧压缩，压缩量为－x1D．弹簧压缩，压缩量为－x19.如图所示，绝缘细线悬挂着的两小球带同种电荷，将它们相互靠近，观察到两小球向两侧偏离的角度增大，由此可以推断(　　)A．同种电荷相互吸引，距离越近电荷间的作用力越大B．同种电荷相互吸引，距离越近电荷间的作用力越小C．同种电荷相互排斥，距离越近电荷间的作用力越大D．同种电荷相互排斥，距离越近电荷间的作用力越小10.下列关于电源电动势的说法中正确的是(　　)A．在某电池的电路中，每通过4C的电荷量，电池提供的电能是2J，则该电池的电动势是2VB．电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)11.(多选)如图所示，在球壳内部球心放置带电荷量为＋Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是(　　) A．EA＞EC＞EBB．A、B、C三点的电势φA＝φB＞φCC．EA＞EB＞ECD．A、B、C三点的电势φA＞φB＞φC12.(多选)一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是(　　)A．A点的电场强度一定大于B点的电场强度B．粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能C．CD间各点电场强度和电势都为零D．AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差13.如图所示，在x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，两带正电且电量相同；质量分别为m1、m2的粒子A和B以相同的速率从O点与x轴正方向成60°角垂直射入磁场，发现粒子A从a点射出磁场，粒子B从b点射出磁场．若另一与A、B带电量相同而质量不同的粒子C以相同速率从O点与x轴正方向成30°角射入x轴上方时，发现它从ab的中点c射出磁场，则下列说法中正确的是(不计所有粒子重力)(　　)A．粒子B在磁场中的运动时间比粒子A在磁场中的运动时间长B．粒子A、B在磁场中的运动时间相同C．可以求出粒子C的质量D．粒子C在磁场中做圆周运动的半径一定比粒子B做圆周运动的半径小14.（多选）如图所示，带电平行金属板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下，经过圆弧轨道从端点P（切线水平）进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使带电小球从比a点稍低的b 点由静止滑下，在经过P点进入板间的运动过程中（）A．带电小球的动能将会增大B．带电小球的电势能将会增大C．带电小球所受洛伦兹力将会减小D．带电小球所受电场力将会增大分卷II三、实验题(共2小题,共15分)15.图7(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250μA，内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．图7(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________．(结果均保留3位有效数字)16.某同学利用如图9(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μA，内阻大约为2500Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20Ω，另一个阻值为2000Ω)；电阻箱Rz(最大阻值为99999.9Ω)；电源E(电动势约为1.5V)；单刀开关S1和S2.C、D 分别为两个滑动变阻器的滑片．图9(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线．(2)完成下列填空：①R1的阻值为________Ω(填“20”或“2000”)．②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为______Ω(结果保留到个位)．(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_______________________________.四、计算题17.在一个水平面上建立x轴，在过原点O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E＝6×105N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个电荷量q＝5×10－8C、质量m＝0.010kg的带负电绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2m/s，如图所示，(g取10m/s2)求：(1)物块最终停止时的位置；(2)物块在电场中运动过程的机械能增量． 18.如图所示，AB是一倾角为θ＝37°的绝缘粗糙直轨道，滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.30，BCD是半径为R＝0.2m的光滑圆弧轨道，它们相切于B点，C为圆弧轨道的最低点，整个空间存在着竖直向上的匀强电场，场强E＝4.0×103N/C，质量m＝0.20kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下．已知斜面AB对应的高度h＝0.24m，滑块带电荷量q＝－5.0×10－4C，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.求：(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端B点时的速度大小；(2)滑块滑到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力．19.如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T、方向垂直于导轨所在平面斜向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源．现把一个质量为m＝0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：(1)通过导体棒的电流大小；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力． 20.如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P3点。不计重力。求：⑴电场强度的大小。⑵粒子到达P2时速度的大小和方向。⑶磁感应强度的大小。 【参考答案】1.C2.C3.D.4.C5.D6.C7.B8.A9.C10.C11.AD12.AB13.AC14.AB15.　(1)黑　(2)B　(3)160Ω　880Ω　(4)1.47mA1．10kΩ　2.94V【解析】　(1)当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A端流出，故A端与黑色表笔相连接．(2)在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A错误；使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C错误．(3)根据题给条件可知，当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，＝＝，解得R1＋R2＝160Ω.当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联总电阻为120Ω，两端电压为0.12V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4两端电压为0.88V，则R4电阻为880Ω.(4)若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程为2.5mA，读数为1.47mA.若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11×100Ω＝1.10kΩ.若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5V，读数为2.94V.16.　(1)见解析图(2)①20　②左　③相等　④2550(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程．【解析】　(1)实物连线如图所示： (2)①滑动变阻器R1采用分压式接法，为了方便调节要选择阻值较小的滑动变阻器；②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到滑动变阻器的左端对应的位置；③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1；将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置；最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等；④设滑片D两侧电阻分别为R21和R22，由B与D所在位置的电势相等可知，＝；同理，当Rz和微安表对调时，仍有＝；联立两式解得，RμA＝＝Ω＝2550Ω(3)为了提高测量精度，应调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程．17.(1)原点O左侧0.2m处　(2)－0.016J【解析】(1)第一个过程：物块向右做匀减速运动到速度为零．Ff＝μmgF＝qE由牛顿第二定律得Ff＋F＝ma由运动学公式得2ax1＝v解得x1＝0.4m第二个过程：物块向左做匀加速运动，离开电场后再做匀减速运动直到停止．由动能定理得：Fx1－Ff(x1＋x2)＝0得x2＝0.2m，则物块停止在原点O左侧0.2m处．(2)物块在电场中运动过程的机械能增量ΔE＝Wf＝－2μmgx1＝－0.016J.18.(1)2.4m/s　(2)11.36N，方向竖直向下【解析】(1)滑块沿斜面滑下的过程中，受到的滑动摩擦力Ff＝μ(mg＋qE)cos37°＝0.96N设到达斜面底端时的速度为v1，根据动能定理得 (mg＋qE)h－Ff＝mv解得v1＝2.4m/s(2)滑块从B到C，由动能定理可得：(mg＋qE)R(1－cos37°)＝mv－mv当滑块经过最低点C时，有FN－(mg＋qE)＝m由牛顿第三定律：FN′＝FN解得：FN′＝11.36N，方向竖直向下．19.(1)1.5A　(2)0.30N(3)0.06N　方向平行导轨向下【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律得I＝＝1.5A(2)导体棒受到的安培力F安＝BIL＝0.30N(3)对导体棒受力分析如图，将重力正交分解沿导轨方向F1＝mgsin37°＝0.24NF1