【物理】河北省沧州市河间市第四中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题（解析版） 9页

沧州市河间市第四中学2019-2020学年高二下学期期末考试物理试卷 一、选择题（本题共10小题，共60分，每题有一个或多个选项符合题意，全部选对得6分，不全的得3分，有错项的得0分）‎ ‎1.关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ）‎ A. 电场强度的定义式，适用于任何电场 B. 由真空中点电荷的电场强度公式可知，当时，‎ C. 由公式可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场 D. 磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的磁场力方向 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电场强度的定义式，适用于任何电场，故A正确；‎ B.当r→0时，电荷已不能看成点电荷，公式不再成立，故B错误；‎ C.由公式可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，可能是B的 方向与电流方向平行，所以此处不一定无磁场，故C错误；‎ D.根据左手定则可知，磁感应强度的方向和该处的通电导线所受的安培力方向垂直，‎ 故D错误．‎ ‎2. 如图1，AB是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从A点由静止自由释放，沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所2示，则A、B两点场强大小和电势高低关系是（ ）‎ A. EA＜EB；φA＜φB B. EA＜EB；φA＞φB C. EA＞EB；φA＜φB D. EA＞EB；φA＞φB ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：从速度时间图线得到正点电荷做加速运动，加速度逐渐变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况．‎ 解：从速度时间图线得到正点电荷做加速运动，加速度逐渐变小，故电场力向右，且不断变小，‎ 故A点的电场强度较大，故EA＞EB；‎ 正电荷受到的电场力与场强方向相同，故场强向右，沿场强方向，电势变小，故A点电势较大，即φA＞φB；故选D．‎ ‎【点评】本题关键通过速度时间图象得到物体的速度变化情况和加速度变化情况，然后判断场强方向和电势大小．‎ ‎3. 一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（ ）‎ A. 1.8‎‎ W，5.4×10-2W B. 3.6 W，0.108 W C. 0.6 W，1.8×10-2W D. 6.48×103 W，1.94×102W ‎【答案】C ‎【解析】由图知,．通话时，由，得.同理待机时，，C对．‎ ‎4.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正电荷固定在P点，如图所示，以E表示两板间的场强，U表示电容器两板间的电压，Φ表示正电荷在P点的电势，EP表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线位置，则 A. E变大 B. EP不变 C. Φ变大 D. U不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】电容器充电后与电源断开，所以电容器的所带电荷量Q是一个定值，根据公式，公式,公式,可得,与极板间的距离无关，所以极板间的电场强度不变，正极板下移过程中，正电荷仍旧静止，所以电场力不做功，电势能不变，下移过程中d减小，所以C增大，又因为Q不变，所以U减小，负极板接地，所以电势为零，P点到负极板的电势差为，为P到负极板的距离，保持不变，所以电势不变，EP不变，故B正确．‎ ‎5.如图甲所示是一火警报警器部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示。电流表为值班室的显示器。a、b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（　　）‎ A. I变大，U变大 B. I变大，U变小 C I变小，U变大 D. I变小，U变小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当处出现火情时，的阻值减小，电路总电阻减小，干路电流增加，根据闭合电路的欧姆定律可知，电源内阻分压增加，电源电动势不变，即路端电压U减小；干路电流增加，则两端电压增加，由于路端电压减小，与并联的两端电压减小，电流变示数I变小，ABC错误，D正确；‎ 故选D．‎ ‎6.有一毫伏表，它的内阻是100，量程为0.2V，现要将它改装成量程为‎10A的电流表，则毫伏表应（ ）‎ A. 并联一个0.02的电阻 B. 并联一个0.2的电阻 C. 串联一个50的电阻 D. 串联一个4900的电阻 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD．电表的满偏电流为 把它改装成量程为‎10A的电流表需要并联一个分流电阻，并联电阻阻值为 BCD错误A正确。‎ 故选A。‎ ‎7.带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如图中曲线abc所示.则该粒子 ( )‎ A. 带正电，运动方向a→b→c B. 带正电，运动方向c→b→a C. 带负电，运动方向a→b→c D. 带负电，运动方向c→b→a ‎【答案】C ‎【解析】据题意，带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度减小，则由公式得知，粒子的半径逐渐减小，由图看出，粒子的运动方向是从a到b再到c．在a处，粒子所受的洛伦兹力向右，由左手定则判断可知，该粒子带负电，C 正确；‎ 故选C．‎ ‎8.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，、是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（　　）‎ A. 带电粒子所带电荷的符号 B. 带电粒子在、两点的受力方向 C. 带电粒子在、两点速度何处较大 D. 带电粒子在、两点的电势能何处较大 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A错误，B正确；‎ CD．若粒子从a运动到b，由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知电场力与轨迹之间的夹角是钝角，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，在b点电势能较大，故C、D正确；‎ 故选BCD。‎ ‎9.如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是（ ）‎ A. 当R2＝R1＋r时，R2获得最大功率 B. 当R1＝R2＋r时，R1获得最大功率 C. 当R2＝0时，R1获得最大功率 D. 当R2＝0时，电源的输出功率最大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．将定值电阻R1等效为电源的内阻，则可知当R2=R1+r时，R2获得最大功率，故A正确；‎ BC．根据P=I2R，电流最大时，R1上的功率最大，当外电阻最小时，即R2=0时，电流最大，R1上获得最大功率，故B错误，C正确；‎ D．只有电源内阻等于外电阻时，电源的输出功率是最大的，因不能明确R1与r的大小关系，故无法确定电源的输出功率是否最大，故D错误。故选AC ‎10.质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图示．离子源S产生的各种不同正离子束（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S1‎ 垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点．设P到S1的距离为x，则（　　）‎ A. 若离子束是同位素，则越大对应的离子质量越小 B. 若离子束是同位素，则越大对应的离子质量越大 C. 只要相同，对应的离子质量一定相同 D. 只要相同，对应离子的比荷一定相等 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】粒子在加速电场中做加速运动，由动能定理得 解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 所以有 AB．若离子束是同位素，则相同，由可知越大对应的离子质量越大，故A错误，B正确；‎ CD．由可知，只要相同，对应的离子的比荷一定相等，离子质量不一定相同，故C错误，D正确；故选BD。‎ 二、计算题：本题共2个小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。‎ ‎11.如图所示一带电粒子以竖直向上的初速度v自A点进入场强为E，方向水平向右的匀强电场．当粒子到达B点时，速度大小仍为v，但方向变为水平，（重力加速度为g）求：‎ ‎（1）A、B两点的电势差为多少？‎ ‎（2）从A点运动到B点所经历的时间为多少？‎ ‎【答案】（1）A、B两点的电势差为；（2）从A点运动到B点所经历的时间为．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)(2)设A到B运动时间为t，带电粒子质量m,为带电量为q，水平方向：‎ 竖直方向：‎ 得 Eq=mg 得 ‎12.如图所示，一个电子（电量为e）以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计），求：‎ ‎（1）电子的质量是多少？‎ ‎（2）穿过磁场的时间是多少？ ‎ ‎（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v是多少？‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电子在磁场中运动，只受洛伦兹力作用，故其轨迹是圆弧的一部分，设圆心为O点，如图所示 根据几何关系可得 解得R=2d ‎ 根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得 ‎（2）电子穿过磁场的时间是 由于 解得 ‎（3）电子刚好不能从A边射出时，轨迹恰好与磁场右边界相切，由几何知识得 根据洛伦兹力提供向心力，则有 又 联立解得