西藏拉萨市2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题 13页

‎2019-2020学年西藏拉萨市高二（上）期末物理试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求．全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）‎ ‎1.下列用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（　　）‎ A. 电风扇 B. 电动机 C. 抽油烟机 D. 电热毯 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电风扇用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，主要将电能转化为机械能，A错误。‎ B．电动机是根据通电导线在磁场中受到磁场力作用而工作的，电动机工作时主要把电能转化为机械能，故B错误。‎ C．抽油烟机利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，故C错误。‎ D．电热毯利用了电流的热效应，故D正确。‎ 故选D ‎2.真空中两个点电荷相距r时，静电力为F，如果保持它们的电量不变，而将距离增大为3r时，则静电力将变为（　　）‎ A. F/3 B. F/‎9 ‎C. F D. ‎‎2F ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据库仑定律可知原来库仑力大小为：‎ ‎，‎ 将距离增大为3r时，此时 A. F/3 与分析不符，故A错误； ‎ B. F/9 与分析相符，故B正确； ‎ C. F 与分析不符，故C错误； ‎ D. ‎2F 与分析不符，故D正确．‎ ‎3.如图所示为某静电场的电场线，A、B是电场中的两点，电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为φA、φB，下面的判断中正确的是（　　）‎ A. 场强EA＞EB，电势φA＜φB B. 场强EA＜EB，电势φA＞φB C. 将一带正电的点电荷从A点移到B点，电场力做负功 D. 将一负点电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EPA＞EPB ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．用电场线的疏密程度表示场强的大小，所以A点的场强小于B点的场强，故A错误。‎ B．由A的分析知EA＜EB，沿电场线方向电势逐渐降低，故φA＞φB，故B正确。‎ C．沿电场线方向移动正电荷，电场力做正功，故C错误。‎ D．对负电荷来说，电势越低电势能越大，电势越高电势能越小，所以EPA＜EPB，故D错误。‎ 故选B.‎ ‎4.关于导体电阻的表达式和，下面说法不正确的是 A. 金属导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过的电流成反比 B. 金属导体的电阻与导体长度、横截面积和材料有关 C. 一般情况下，金属导体的电阻随工作环境温度的变化而变化 D. 对于给定的一段金属导体来说，在恒温下比值是恒定的，导体电阻不随U或I的变化而变化 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：对于电阻来说，金属导体的电阻等于电压U与电流I的比值，在一定的温度下，该比值是不变的，故不能说电阻与电压成正比，与电流成反比，选项A错误，D正确；由 可知，金属导体的电阻与导体长度、横截面积和材料有关，选项B正确；金属导体的电阻与温度有关，故金属导体的电阻随工作环境温度的变化而变化，选项C正确；因为该题是让选不正确的，所以该题选A．‎ 考点：电阻的定义式与决定式．‎ ‎5.如图所示是一个平行板电容器,其板间距为,电容为,带电荷量为Q,上极板带正电.现将一个试探电荷由两极间的点移动到点,如图所示, 两点间的距离为,连线与极板间的夹角为30°,则电场力对试探电荷所做的功等于(    )‎ ‎ ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由电容的定义式C=Q/U得板间电压U=Q/C，板间场强E=U/d=Q/Cd．试探电荷q由A点移动到B点，电场力做功为：，选项C正确，ABD错误，故选C．‎ ‎【点睛】本题只要抓住电场力具有力的一般性质，根据功的一般计算公式就可以很好地理解电场力做功，并能正确计算功的大小．‎ ‎6.如图所示，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则（ ）‎ A. 电容器中的电场强度将增大 B. 电容器所带的电荷量将减少 C. 电容器的电容将减小 D. 液滴将向下运动 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电容器两端的电压等于R2两端的电压，此时液滴处于静止状态，知受重力和电场力平衡，将滑动变阻器滑片P向左移动，通过总电阻的变化，得出R1两端的电压的变化，从而确定电荷量的变化和电场强度的变化．‎ ‎【详解】将滑动变阻器滑片P向左移动，总电阻增大，则电流减小，R1两端的电压变小，电容不变，根据Q=CU，知电容器所带的电量减小．根据E=知，电场强度减小，则电场力减小，电场力小于重力，则液滴向下运动．故B、D正确，A、C错误．‎ 故选BD．‎ ‎7. 如图，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，小球静止时细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带电量应为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：小球受到三个力作用：重力mg、电场力F和细线的拉力T，根据平衡条件得知：F和T的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出电场力在三种不同方向下合成图如图，‎ 可以看出，当电场力F与细线的拉力T垂直时，电场力最小，由图求出电场力的最小值为：Fmin=mgsin30°‎ 又Fmin=qE，解得：．故选项D正确．‎ 考点：共点力的平衡.‎ ‎8.如图所示，通电导线MN中的电流保持不变，当它在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是( )‎ A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 不能确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】从a转到b位置时，导线MN还是与磁场垂直，故F=BIL大小不变，故.正确；故选C.‎ ‎9. 如图所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向下偏，则 （ ）‎ A. 导线中的电流从A流向B B. 导线中的电流从B流向A C. 若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变AB中的电流方向来实现 D. 电子束的径迹与AB中的电流方向无关 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：电流的方向与负电荷运动的方向相反，所以阴极射线管内电流的方向向左；由图可知，电子受到的洛伦兹力的方向向下，所以阴极射线管处的磁场的方向垂直于纸面向里，由安培定则可知，AB中电流的方向向左．故A错误，B正确；若要使电子束的径迹向上弯曲，则阴极射线管处的磁场的方向需向外，可以改变AB中的电流方向来实现．故C正确；由以上的分析可知，电子束的径迹与AB 中的电流方向有关．故D错误．故选BC．‎ 考点：左手定则；安培定则 ‎【名师点睛】该题同时考查左手定则与安培定则，应用左手定则判断洛伦兹力方向时，注意四指指向正电荷的运动方向，和负电荷运动方向相反．‎ ‎10.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线过P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线则下列说法中正确的是( )‎ A. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小 B. 对应P点,小灯泡的电阻为 C. 对应P点,小灯泡的电阻为 D. 对应P点,小灯泡的功率为图中梯形PQON所围的面积 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图线上的点与O点连线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大，故A错误；‎ BC．图线上的点与O点连线的斜率表示电阻的倒数，对应P点，小灯泡的电阻为 故B正确，C错误；‎ D．因P=UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，故D错误．‎ ‎11.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab 与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（　　）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力。故A正确。‎ B．杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力。故B正确。‎ C．杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故C错误。‎ D．杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故D错误。‎ 故选AB.‎ ‎12.为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（ ）‎ A. M板电势一定高于N板的电势 B. 污水中离子浓度越高，电压表的示数越大 C. 污水流动的速度越大，电压表的示数越大 D. 电压表的示数U与污水流量Q成正比 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ A项，根据左手定则知负离子所受洛伦兹力方向向下，正离子所受洛伦兹力方向向上，所以M板电势一定高于N板的电势，故A正确；‎ B、C项，最终离子处于平衡，故电场力等于洛伦兹力，根据牛顿第二定律有 ，解得 ，所以与离子的浓度无关，与污水流动的速度成正比，故B项错误，C项正确．‎ D项，根据 ，则流量 ，即 ，故电压表示数与污水流量成正比，故D项正确．‎ 综上所述本题正确答案为ACD．‎ 二、实验填空题（本题共2小题，每空2分，共16分．）‎ ‎13.某小组同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中所用器材如下：‎ A．电源（电动势约为3V，内阻为几欧）‎ B．电压表V（量程0～3V，内阻为几千欧）‎ C．电流表A（量程0～300mA，内阻为几欧）‎ D．小灯泡（2.8V ‎0.25A）‎ E．滑动变阻器R1（0～10Ω ‎2A）‎ F．滑动变阻器R2（0～200Ω ‎1.5A）‎ G．开关、导线若干 ‎（1）实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调，且尽可能地减小验误差，应当在图（甲）中选择电路图_____（填“A”或“B”）；‎ ‎（2）实验器材中有两个滑动变阻器，该实验应选用的是_____（填“R‎1”‎或“R‎2”‎）；‎ ‎（3）根据实验所测得的电压和电流，描绘出的该小灯泡的伏安特性曲线如图（乙）所示，则该小灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为_____ mA，这个电流值与通过小灯泡中电流的真实值相比偏大，其原因是电压表的_____（填“分压”或“分流”）。‎ ‎（4）由以上实验数据及图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。‎ ‎【答案】 (1). A (2). R1 (3). 240 (4). 分流 (5). 增大 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；由于灯泡内阻较小，因此应采用电流表外接法，故选择A电路；‎ ‎（2）[2]．由于采用分压接法，所以滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；‎ ‎（3）[3][4]．由图可知，当电压为2.5V时，电流为240mA；由于采用电流表外接法，电压表分流使电流表示数偏大；‎ ‎（4）[5]．U-I图象中图象的斜率表示电阻，则由图可知，随着电压的升高电阻增大；原因是灯丝电阻随温度的升高电阻率增大。‎ ‎14.某实验小组利用图（甲）所示的器材测量一节干电池的电动势和内电阻。现有的实验器材为：‎ A．待测干电池（电动势约为1.5V）‎ B．电压表（量程3V，内阻约5kΩ）‎ C．电流表（量程‎0.6A，内阻约0.5Ω）‎ D．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）‎ E．开关、导线若干 ‎（1）在图（甲）中用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大_____；‎ ‎（2）他们根据实验数据绘制出的U﹣I图象如图（乙）所示，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数。由此可以得到干电池的电动势E＝_____ V，内电阻r＝_____Ω．（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). (2). 1.4 (3). 0.91‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．本实验采用相对电源的电流表外接法；滑动变阻器采用限流接法，为了让滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，应接滑动变阻器右下方和上方任一接线柱；如图所示。‎ ‎（2）[2][3]．在U﹣I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.4V；图象中的斜率绝对值表示电源的内阻，所以电源的内阻为 r＝＝0.91Ω。‎ 三、计算题（第15题8分，第16题14分，第17题14分，共36分．）‎ ‎15.一电源的电动势为6V、外接电阻R1＝3.0Ω时，路端电压为4.5V．求：‎ ‎（1）该电源的内阻多大？‎ ‎（2）如果在外电路再串联一个R2＝6.0Ω的电阻，流过电源的电流是多大？‎ ‎【答案】（1）该电源的内阻为1.0Ω；（2）如果在外电路再串联一个R2＝6.0Ω的电阻，流过电源的电流是‎2.0A。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可得：‎ U＝R1‎ 带入数据得 r＝1.0Ω；‎ ‎（2）根据并联电路规律可得：‎ R并＝＝＝2.0Ω；‎ 根据闭合电路欧姆定律有：‎ ‎16.如图所示，一真空示波管的电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。‎ ‎（1）求电子穿过A板时的速度大小v0；‎ ‎（2）求电子从偏转电场射出时侧移量y（竖直方向的位移大小）；‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电子穿过加速电场的过程，由动能定理得：‎ 解得：‎ v0＝‎ ‎（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，垂直于电场方向做匀速直线运动，则有：‎ L＝v0t 沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，有：‎ y＝at2‎ 根据牛顿第二定律得：‎ e＝ma 联立解得电子在偏转电场中侧移量为：‎ y＝‎ ‎17.如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力），从D点以速度v0沿DB方向射入磁场，恰好从A点沿BA方向射出，求 ‎（1）该匀强磁场的磁感应强度大小；‎ ‎（2）电荷在磁场中运动的时间。‎ ‎【答案】（1）该匀强磁场的磁感应强度大小为；（2）电荷在磁场中运动的时间为。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题意，电荷做匀速圆周运动的半径r＝L，洛仑兹力充当向心力，有：‎ 解得：‎ B＝‎ ‎（2）电荷运动的周期为：‎ T＝‎ 电荷在磁场中从D到A偏转90°，所以运动时间：‎ t＝＝T＝；‎ ‎ ‎