2019-2020学年内蒙古赤峰市宁城县高二上学期期末考试物理试题 解析版 17页

‎2019-2020学年度上学期期末素质测试试卷 高二物理 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。1---10小题为单选，在每小题给出的四个选项中，只有一项正确，全部选对的得3分，选错得0分；11---15小题每题有多个选项，选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1.下列说法中，正确的是：（ ）‎ A. 由可知电场中某点的电场强度E与q成反比 B. 公式，其中电容器的电容与电容器两极板间电势差无关 C. 由可知，匀强电场中的任意两点、间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D. 由公式可知电场中某点的电势与q成反比 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由可知，本公式采用的是比值定义，E与F及q均无关，故A错误； B．公式采用比值定义法，其中电容器的电容与电容器两极板间电势差无关，选项B正确；‎ C．由可知，匀强电场中的沿电场线方向上的两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大，选项C错误；‎ D．公式采用的是比值定义法，电势是由电场本身的性质的决定，与电势能无关；故D错误；‎ 故选B。‎ ‎2.有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（ ）‎ A. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量 B. 磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关 C. 磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小 D. 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 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量，选项A正确，不符合题意；‎ B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关，选项B正确，不符合题意；‎ C．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小，选项C正确，不符合题意；‎ D．磁感应强度的方向是由磁场本身决定的，跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向无关，选项D错误，符合题意；‎ 故选D.‎ ‎3.如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点．可以判定(　　) ‎ A. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 B. M点的电势高于N点的电势 C. 粒子带负电 D. 粒子在M点的动能大于在N点的动能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：场线的疏密反映电场的强弱，M点的场强小于N点的场强，所以粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故A错误；沿电场方向电势降低，从图中可知：M点电势比N点高，所以B正确；由图看出，粒子的轨迹向下弯曲，粒子所受电场力方向和电场线切线方向一致，说明粒子带正电．故C错误；粒子从M运动到N的过程中，电场力做正功，粒子的电势能减小，动能增大，粒子在M点的动能小于在N点的动能．故D错误.‎ 考点： 电场线，电势，电势能 ‎4.在赤道上空，水平放置一根通以由东向西方向电流的直导线，则此导线（ ）‎ A. 受到竖直向上的安培力 B. 受到竖直向下的安培力 C. 受到由南向北的安培力 D. 受到由西向东的安培力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 直导线的电流方向由东向西，赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则即可判断安培力方向。‎ ‎【详解】赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向北穿过手心，则手心朝南．四指指向电流方向，则由西向东，拇指指向安培力方向：竖直向下，B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎【点睛】考察左手定则的运用。‎ ‎5.如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是 ( )‎ A. Q不变，C变小，U变大，E不变 B. Q不变，C变小，U变大，E变小 C. Q变小，C不变，U不变，E变小 D. Q变小，C变小，U不变，E不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 题中电容器的带电量不变； 先由电容的决定式分析电容的变化，再由电容的定义式分析极板间电压的变化．‎ ‎【详解】当增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q不变，根据电容的决定式：‎ 由于d增大，所以电容减小，‎ 由公式 可知板间电压U增大，‎ 由公式，所以板间场强不变，故A正确．‎ ‎【点睛】解决本题的关键要掌握电容的决定式和电容的定义式并能结合进行分析．‎ ‎6.如图所示是电阻R的I－U图象，由此得出(　　)‎ A. 导体的电阻与与电阻两端的电压成正比 B. 电阻R＝0.5 Ω C. 在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是‎3.0 C D. I－U图象的斜率表示电阻 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．导体的电阻是导体本身的属性，与两端的电压和通过的电流无关，选项A错误；‎ B．根据电阻的定义式，故B错误；‎ C．由图知，当U=6V时，I=‎3A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是 q=It=3×‎1C=‎‎3.0C 故C正确。‎ D．I－U图象的斜率倒数表示电阻，选项D错误；‎ 故选C。‎ ‎7.一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定( )‎ A. 粒子从a到b，带正电 B. 粒子从a到b，带负电 C. 粒子从b到a，带正电 D. 粒子从b到a，带负电 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，速度逐渐减小，根据粒子在磁场中运动的半径公式可知，粒子的半径逐渐的减小，所以粒子的运动方向是从b到a，在根据左手定则可知，粒子带正电。 A．粒子从a到b，带正电，与结论不相符，选项A错误；‎ B．粒子从a到b，带负电，与结论不相符，选项B错误；‎ C．粒子从b到a，带正电，与结论相符，选项C正确；‎ D．粒子从b到a，带负电，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选C。‎ ‎8.把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，两电路中消耗的总功率分别为和，可以断定 A. > B. < C.  = D.‎ ‎ 无法确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据两电路灯泡正常，可得甲电路中的电流是乙电路中的2倍，而甲电路两端所加的电压乙电路两端的一半，由P=UI可知 =，选项ABD错误、C正确．‎ 故选：C．‎ ‎9.扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为某扫地机器人，已知其电池容量2 000 mA·h，额定工作电压15 V，额定功率30 W，则下列说法正确的是(　)‎ A. 扫地机器人的电阻是10 Ω B. 扫地机器人正常工作时的电流是‎2 A C. 题中“mA·h”是能量的单位 D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为4 h ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．额定工作电压15V，额定功率30W，根据P=UI可得：‎ 由于不是纯电阻电路，所以不能使用：或求出电阻值。故A错误B正确；‎ C．题中“mAh”是电荷量的单位，故C错误；‎ D．扫地机器人充满电后一次工作时间为：‎ 故D错误； 故选B。‎ ‎10.‎ 某同学发现库仑定律和万有引力定律有许多可比之处，他对此做了一番比较，得到如下结论，你认为正确的是(　　)‎ ‎①静电力和万有引力都不是通过直接接触而引起　②库仑定律和万有引力定律分别只适用于点电荷之间和质点之间的相互作用　③带电体都有质量，因此他们之间除了静电力外，还存在万有引力　④氢原子中的电子和原子核之间主要是靠静电力发生相互作用 A. ①②‎ B. ③④‎ C. ①②③‎ D. ①②③④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 静电力和万有引力都不是通过直接接触而引起的，是通过“场”的特殊性质发生相互作用，故①对；库仑定律适用于真空中的点电荷之间，万有引力适用于质点之间，故②对；带电体既有电量又有质量，因此他们之间除了静电力外，还存在万有引力，故③对；通过计算知道氢原子中的电子和原子核之间的静电力远大于万有引力，万有引力可以忽略不计，故④对．故选D ‎【点睛】本题考查把握静电力与万有引力的相似点与不同点的能力，要知道静电力和万有引力都不是通过直接接触而引起的．‎ ‎11.一束带电粒子从静止开始经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。若它们在磁场中做圆周运动的半径相同，则它们在磁场中具有相同的（ ）‎ A. 速率 B. 动能 C. 动量大小 D. 周期 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据动能定理得 得：‎ 根据，得 根据半径相同，U相同，知粒子的比荷相同。根据知，粒子在磁场中的速率相同。根据知，粒子在磁场中的周期相同。 A．速率，与结论相符，选项A正确； ‎ B．动能 ，与结论不相符，选项B错误；‎ C．动量大小，与结论不相符，选项C错误； ‎ D．周期，与结论相符，选项D正确；‎ 故选AD。‎ ‎12.如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时　 　‎ A. 小灯泡变亮 B. 电源的总功率变小 C. 电流表读数变小，电压表读数变大 D. 电容器两板间的电场强度变小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当滑动变阻器的滑片向左移动时，R的阻值变大，总电阻变大，总电流减小，则小灯泡变暗，选项A错误；‎ B．根据P=IE可知，电源总功率减小，选项B正确；‎ C．因总电流减小，则安培表读数减小；电源内阻上电压减小，则路端电压变大，即电压表读数变大，选项C正确；‎ D．因路端电压变大，而灯泡两端电压减小，则R两端电压变大，即电容器两端电压变大，两板间场强变大，选项D错误；‎ 故选BC.‎ ‎13.在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故．为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化．使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.己知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为‎400℃‎，炸药的爆炸温度约‎2240℃‎~‎3100℃‎,一般炸药引爆温度最高为‎140℃‎左右.以上材料表明( )‎ A. 磁性材料在低温下容易被磁化 B. 磁性材料在低温下容易被消磁 C. 磁性材料在高温下容易被磁化 D. 磁性材料在高温下容易被消磁 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向基本一致，因而易被磁化，故A项正确，B项错误.‎ CD.高温时，分子剧烈运动，导致趋向基本一致的分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章，进而达到消磁目的，故C项错误，D项正确.‎ ‎14. 如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 A. 所受重力与电场力平衡 B. 电势能逐渐增加 C. 动能逐渐增加 D. 做匀变速直线运动 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此A错误，D正确；由A选项分析可知，电场力做负功，则电势能增加，故B正确；因电场力做负功，则电势能增加，导致动能减小，故C错误．‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】考查根据运动情况来确定受力情况，带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎15.空间存在一静电场，场强方向与轴平行，电场中的电势随的变化规律如图所示，下列说法正确的是 　‎ A. 处电场强度可能为零 B. 处电场方向一定沿轴正方向 C. 沿轴正方向，电场强度逐渐减小 D. 电荷量为的负电荷沿轴从0点移动到处，电势能增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．φ-x图象的斜率等于电场强度，则知x=‎4m处的电场强度不为零，故A错误；‎ B．从0到x=‎6m处电势不断降低，沿电场线电势降低，所以x=‎4m点的电场方向一定沿x轴正方向，故B正确；‎ C．由斜率看出，从0到‎6m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度沿x轴先减小后增大，故C错误；‎ D．某负电荷沿x轴正方向移动，沿x轴正方向电势降低，负电荷在电势高地方电势能小，所以电势能增大，增大了8eV，故D正确．‎ 第II卷（非选择题 共52分）‎ 二、实验题：2小题，共15分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。‎ ‎16.如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图．充电后与电源断开的平行板电容器的板与静电计相连，板和静电计金属壳都接地，板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制板的移动．请回答下列问题：‎ ‎（1）本实验采用的科学方法是__‎ A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 ‎（2）在该实验中，静电计的作用是___‎ A．测定该电容器的电荷量 B．测定该电容器两极的电势差 C．测定该电容器的电容 D．测定、两板之间的电场强度 ‎（3）在实验中观察到的现象是___‎ A．甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大 B．乙图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小 C．丙图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 D．丙图中的手不动，而向两板间插入金属板时，静电计指针的张角不变．‎ ‎【答案】 (1). C (2). B (3). A ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．本实验中要控制一些量不变，然后再得出C的决定因素；故采用的是控制变量法；故选C；‎ ‎（2）[2]．静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差；故选B；‎ ‎（3）[3]．实验中观察到的现象为：A、手水平向左移动时，板间距离增大时，根据电容的决定式，可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大．故A正确；‎ B、当手竖直上移时，正对面积减小；根据电容的决定式 ‎，可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大．故B错误；‎ C、插入电介质时，根据电容的决定式，可知电容增大，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压减小，所以静电计指针的偏转变小．故C错误；‎ D、而向两板间插入金属板时，板间距离减小，据电容的决定式，可知电容增大，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压减小，所以静电计指针的偏转变小．故D错误；‎ ‎17. 要用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线，已知待测小灯泡的额定电压6V，额定功率约为3W，提供的器材有：‎ 量程为0．‎6A，内阻约为0．5的电流表Al；‎ 量程为‎3A，内阻约为0．1的电流表A2；‎ 量程为3V，内阻为3k的电压表V1‎ 阻值是0～10，额定电流是‎2A的滑动变阻器R1；‎ 阻值是0～500，颇定电流是lA的滑动变阻器R2；‎ 定值电阻R3=1k；‎ 定值电阻R4=3k；‎ 电源电动势为9V，内阻约为0．1；‎ 开关一个，导线若干．‎ ‎（1）为了保证实验的测量精度和操作方便，并能测出小灯泡的额定功率，在可供选择的器材中．应该选用的电流表是 ，滑动变阻器是 (填仪器的字母代号)．‎ ‎（2）根据所选的器材，在虚线框中画出完整的实验电路图，并标出器材代号．‎ ‎（3）实验中，电压表示数为 V时，可测出灯泡的额定功率．‎ ‎【答案】（1）（2）电路图如下 （3）3‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）描绘小灯泡的伏安特性曲线，要求电压调节范围尽可能大，滑动变阻器选择分压式连接，因此滑动变阻器选择阻值小的，小灯泡正常发光的额定电流,‎3A的电流表量程过大，所以选择量程‎0.6A的．‎ ‎（2）滑动变阻器选择分压式连接．灯泡额定电压外6v,而电压表量程只有3v，可是已知电压表内阻为，确切知道其内阻，就可以串联定值电阻来扩大量程，要使得量程大于6v，则需要满足，即串联的定值电阻阻值要大于等于所以定值电阻选择.电流表已经选择，由于，根据大内偏大小外偏小，电流表选择外接法．电路图见答案．‎ ‎（3）灯泡正常发光时电压为6v，即，解得电压表读数．‎ 考点：描绘小灯泡伏安特性曲线实验设计探究 三、计算题（本题共3小题，满分40分，解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎18.如图所示，长l＝‎1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－‎6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝‎10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：‎ ‎(1)小球所受电场力F的大小；‎ ‎(2)小球的质量m；‎ ‎(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．‎ ‎【答案】(1)F=3.0×10－3N　(2)m=4.0×10－‎4kg　(3)v=‎2.0m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据电场力的计算公式可得电场力； (2)小球受力情况如图所示：‎ ‎ ‎ 根据几何关系可得，所以；‎ ‎(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=‎2m/s．‎ ‎19.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机的内阻r=0.8 Ω，电路中另一电阻R=10 Ω，直流电压U=160 V，电压表示数UV=110 V．试求：‎ ‎（1）通过电动机的电流；‎ ‎（2）输入电动机的电功率；‎ ‎（3）若电动机以v=‎10 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量．(g取‎10 m/s2)．‎ ‎【答案】（1）‎5A（2）550W（3）‎‎53kg ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）通过R电流：‎ ‎；‎ ‎（2）电动机的输入功率：‎ ‎，‎ ‎（3）电动机内电阻的发热功率：‎ ‎，‎ 输出的机械功率：‎ 而 解得：‎ ‎20.在宽L=‎10cm的区域内，存在着互相垂直的电场和磁场，如图所示.一束荷质比e/m=1.8×‎1011C/kg的电子以v =1.8×‎106m/s的速度垂直射入场中而恰好不改变运动方向.若去掉电场，电子穿过磁场区后偏离原方向‎5cm.那么如果去掉磁场而保持原电场，电子将偏离原方向多远？‎ ‎【答案】‎‎4cm ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查复合场中带电粒子的直线运动，及带电粒子的电偏转和磁偏转．‎ ‎【详解】电场、磁场都存在，电子做匀速直线运动，则，解得：‎ 单独存在磁场时，电子做匀速圆周运动轨迹如图：‎ 则由几何关系可得：，解得： ‎ 又，得 单独存在电场时，电子在电场中做类平抛运动，设偏离距离为，则：‎ 联立各式可得：‎ ‎ ‎