河南省平顶山市2020学年高二物理上学期期末调研考试试题（含解析） 13页

河南省平顶山市2020学年高二上学期期末调研考试物理试题 ‎ 一、选择题 ‎1. 真空中两个点电荷之间的静电力为F，如果它们之间的距离以及每个点电荷的电荷量都增加为原来的2倍，则它们之间的静电力将变为原来的 A. 4倍 B. 倍 C. 1倍 D. 0.5倍 ‎【答案】C ‎【解析】由库伦定律可得：变化前：F=k；变化后：F′=k=F，故ABD错误，C正确．故选C．‎ ‎2. 如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一个负离子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法正确的是 A. 三个等势面中，等势面a的电势最低 B. 带电质点一定是从P点向Q点运动 C. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时的小 D. 带电质点通过P 点时的动能比通过Q点时的小 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上，故c点电势最低，故A错误．根据已知条件无法判断粒子的运动方向，故B错误．等差等势面P处密，P处电场强度大，电场力大，加速度大．C错误．负电荷在电势高处电势能小，动能大，故带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小，故D正确，故选D．‎ 考点：电势；场强；电势能.‎ ‎3. 在图示电路中，当滑动变阻器的滑动头向上滑动时，A、B 两灯亮度的变化情况为 A. A灯变亮，B灯变暗 B. A灯变暗，B灯变亮 C. A灯和B灯都变亮 D. A灯、B灯都变暗 ‎【答案】C ‎【解析】当滑动变阻器的滑动头向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，并联部分的总电阻变大，所以总电阻变大，据闭合电路的欧姆定律知，总电流变小，所以电源内阻的电压变小，所以A灯的电压变大，故A灯变亮；由于A的电压变大，则电流变大，而总电流变小，所以通过另一支路的电流变小，所以另一个电阻的电压变小，故灯泡B的电压变大，故B灯变亮．故ABD错误，C正确．故选C．‎ 点睛：本题考查的是滑动变阻器对电路中电流、电压的调节情况，分析清楚电路结构、根据滑动变阻器阻值的变化，判断B与并联电路电压的变化情况，熟练应用功率公式是正确解题的关键．‎ ‎4. 有关磁场的物理概念，下列说法中正确的是 A. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量 B. 磁感应强度的方向与该点所放小磁针的受力方向相同 C. 磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关 D. 对条形磁铁来说，磁感线的方向是由条形磁铁的N极指向S极 ‎【答案】A ‎5. 如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是 A. 磁铁对桌面的压力减小 B. 磁铁对桌面的压力增大 C. 磁铁对桌面的压力不变 D. 以上说法都不可能 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：先以通电导线为研究对象，由左手定则判断出导线受到安培力的方向；然后由牛顿第三定律求出磁铁受到磁场力的方向，最后判断磁铁对桌面的压力如何变化 解：在磁铁外部，磁感线从N极指向S极，长直导线在磁铁的中央上方，导线所在处磁场水平向左；导线电流垂直于纸面向外，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向下；由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，因此磁铁对桌面的压力减小，小于磁铁的重力．所以选项BCD错误，A正确．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】本题应先选导线为研究对象，然后由牛顿第三定律判断磁铁的受力情况，巧妙地选取研究对象，是正确解题的关键．‎ ‎6. 如图所示，螺线管两端通入大小及方向随时间周期性变化的电流，沿着螺线管轴线方向有一正电荷射入，则该正电荷在螺线管内将做 A. 加速直线运动 B. 匀速圆周运动 C. 匀速直线运动 D. 往返运动 ‎【答案】C ‎............‎ 点睛：本题关键是了解通电螺线管磁场方向特点．当带电粒子与磁场方向平行时不受洛伦兹力．‎ ‎7. 如图所示，两个同心放置的共面单市金属环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直放置。设穿过圆环a的磁通量为，穿过圆环b的磁通量为，已知两圆环的横截面积分别为和，且<，则穿过两圆环的磁通量大小关系为 A. > B. = C. < D. 无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下．由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以Φa＞Φb．故选A.‎ 点睛：本题是非匀强磁场磁通量大小的比较问题，抓住抵消后剩余磁通量进行比较．常见问题，中等难度．‎ ‎8. 如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I增加时 A. 环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小 B. 环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小 C. 环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 D. 环有扩大的趋势以阻碍原磁道量的增大 ‎【答案】D ‎【解析】当螺线管中通过的电流逐渐变大时，电流产生的磁场逐渐变强，故穿过金属环a的磁通量增大，根据楞次定律可知，为阻碍原磁通量增大，金属环a产生的磁场的方向与螺线管产生的磁场的方向相反，所以电流的方向与原电流的方向相反，根据异向电流相互排斥，所以金属环a有扩大的趋势，故D正确，ABC错误；故选D.‎ 点睛：该题可以使用楞次定律的四个步骤逐步分析解答，也可以根据楞次定律“阻碍变化”快速做出正确的解答；正确理解楞次定律即可正确解题．‎ ‎9. 如图所示，一个电源的电动势为E、内电阻为r，将一个额定电压为U的电动机接在该电源上，电动机正常工作，通过电动机的电流为I，电动机的内阻为R，关于在时间t内的能量转化，下面的说法中正确的是 A. 电源消耗的电能为I²(R+r)t B. 电源消耗的电能为It(U+Ir)‎ C. 电动机转化的机械能为It(U-IR)‎ D. 电动机转化的机械能为It(E-Ir)‎ ‎【答案】BC ‎【解析】根据闭合电路欧姆定律得：E=I（U+Ir），故电源消耗的电能为：W=EIt=（U+Ir）It，故B正确，A错误；电动机转化的机械能为：P机=UIt-I2Rt=It（U-IR），故C正确，D错误；故选BC．‎ 点睛：本题中当电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，求电功只能用W=UIt，求热量Q=I2Rt．而输出的机械能只能根据能量守恒求解．‎ ‎10. 一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点，如图所示，用E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能，若保持正极板不动，将负极板移到图中虚线所示的位置，则 A. U不变，E不变 B. E不变，W不变 C. U变小，W变小 D. U变小，W不变 ‎【答案】BD ‎【解析】平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变．将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离d减小，根据C=知，电容增大，电势差U=，则板间电压变小．由，代入C=得到：E=，可知E与d无关，则知电场强度E不变．P与负极板间的距离不变，由公式U=Ed可知，P与负极板间的电势差不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变．故BD正确，AC错误．故选BD．‎ 点睛：解决本题的关键知道电容器与电源断开后其电荷量不变，掌握电容器的决定式C=以及定义式C=．要能熟练推导出场强的表达式E=，记住E与d无关的结论，有利于快速准确地进行动态分析．‎ ‎11. 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为1=1m，cd间、de间、cf间分别接着阻值为R=10Ω的电阻。一阻值为R=10Ω的导体棒ab以速度v=4m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小为B=0.5T，方向竖直向下的匀强做场。下列说法中正确的是 A. 导体棒中电流的流向为由b到a B. cd两端的电压为1V C. fe两端的电压为1V D. ab两端的电压为2V ‎【答案】BC ‎【解析】根据右手定则得：导体棒ab中电流的流向为由a到b．故A错误．ab产生的感应电动势为E=Blv=0.5×1×4V=2V，则cd两端的电压为Ucd=E=1V，选项B正确；fe两端的电压等于cd两端的电压，是1V，选项C正确；ab两端的电压等于cd两端的电压，是1V，选项D错误；故选BC.‎ ‎12. 如图所示，一个闭合三角形导线抵ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前) 固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中 A. 线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA B. 线框的磁通量为零时，感应电流却不为零 C. 线框所受安培力的合力方向一直向上 D. 线框所受安培力的合力不为零 ‎【答案】BCD ‎【解析】根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小．线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流．向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流新方向又变成了顺时针．故A错误；根据A中的分析，穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大．这一过程是连续的，始终有感应电流存在，故B正确；根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故受安培力的方向始终向上，不是0，故CD都正确．故选BCD.‎ 点睛：本题考查通电直导线的磁场的特点和楞次定律的应用，该过程中，要注意穿越导线时，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大．这一过程是连续的，始终有感应电流存在．‎ 二、实验题 ‎13. 某同学在测量一圆柱体的长度和直径时用到了游标卡尺和螺旋测微器，则：‎ ‎(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为_________cm；‎ ‎(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为__________mm。‎ ‎【答案】 (1). 10.015 (2). 4.700 (4.699—4.701)‎ ‎【解析】（1）游标卡尺的读数：10cm+0.05mm×3=10.015cm；‎ ‎（2）螺旋测微器读数为：4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm.‎ ‎14. 某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约100Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。现有的器材规格如下：‎ A.待测LED灯Rx B.直流毫安表A1(量程0～10mA，内阻约为100Ω)‎ C.直流毫安表A2(量程0～40mA，内阻约为40KΩ)‎ D.直流电压表V1(量程0～3V，内阻约为5KΩ)‎ E.直流电压表V2(量程0～15V，内阻约为15KΩ)‎ F.直流电源(输出电压4.5V，内阻很小)‎ G.滑动变阻器R1（阻值花围0～50Ω，允许最大电流1A)‎ H.滑动变阻器R2（阻值范围0～3kΩ，允许最大电流1A)‎ I.开关一个、导线若干 ‎(1)为了尽可能精确测定LED灯正常工作时的电阻，则电流表、电压表与滑动变阻器应分别选择______(填写器材前的序号)。‎ ‎(2)请根据实验原理图甲，完成图乙来完成的实物连接___________；‎ ‎(3)用合开关S后，某次测量时电压表的示数如两所示，该示敢为______V。‎ ‎【答案】 (1). C、D、G (2). 如图:‎ ‎ (3). 2.70（2.68—2.73）‎ ‎【解析】（1）由欧姆定律可求出通过LED灯的最大电流为，所以电流表应选择C；根据LED灯的额定电压可知电压表应选择D；由于变阻器采用分压式接法时，变阻器阻值越小调节越方便，所以变阻器应选择G；‎ ‎（2）连线图如图所示：‎ ‎（3）由于电压表每小格读数为0.1V，应估读到0.01V，所以电压表的读数为U=2.70V（2.69、2.71均可以）；‎ 点睛：应明确：应根据待测电阻的额定电压和额定电流大小来选择电压表与电流表的量程；当变阻器采用分压式接法时，应选择阻值小的变阻器以方便调节；根据电表每小格的读数大小来进行估读．‎ 三、计算题 ‎15. 一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ，已知带电微粒的质量m，电最q，A、B相距L。(重力加速度为g)求：‎ ‎(1)电场强度的大小和方向；‎ ‎(2)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少。‎ ‎【答案】（1）水平向左（2）‎ ‎【解析】（1）如图，对微粒有：mg=Eqtanθ 得，电场强度E=mg/qtanθ 方向水平向左。‎ ‎（2）微粒由A运动到B时的速度vB=0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得：‎ mgL/sinθ=mv02‎ 解得 ‎16. PQ为一根足够长的绝缘细直杆，斜放于竖直的平面内，直杆与水平夹角为θ，空间充满磁感应强度为B的水平匀强磁场，如图所示。一个质量为m，带有负电荷的小球套在PQ杆上，小球可沿杆滑动，球与杆之间的摩擦系数为μ(μ