黑龙江省大庆市铁人中学2020学年高二物理上学期期末考试试题（含解析） 20页

铁人中学2020级高二学年上学期期末考试 ‎ 物理试题 一、选择题 ‎1.以下说法哪一个是正确的（ ）‎ A. 如果电流在磁场中不受力，说明此处无磁场。 B. 判断安培力方向的方法是安培定则。‎ C. 磁通量有正负，是矢量。 D. 电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的。‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】如果电流在磁场中不受力，可能是直导线与磁场方向平行，此处不一定无磁场，选项A错误。判断安培力方向的方法是左手定则，选项B错误。磁通量是穿过某一面的磁感线的条数，虽有正负，但是标量，选项C错误。电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的，选项D正确；故选D。‎ ‎2. 在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是 A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D. 丁图中非匀强电场中的a、b两点 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：甲图中与点电荷等距的a、b两点场强大小相等，方向都沿半径方向，不是相反的方向，A错；乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点场强大小相等，方向相同，B错；丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点场强大小相等，方向相反，C对；丁图中非匀强电场中的a、b两点，b点的场强大于a点的场强，方向是曲线的切线方向，不是相反的方向，D错。‎ 考点：本题考查据电场线判断场强 点评：本题学生要清楚电场线的疏密表示场强的强弱，其切线方向为场强在该点的方向。‎ ‎3.如图所示，虚线为匀强电场的等势线，一个带电小球以一定的速度射入该匀强电场后，运动轨迹如图所示，已知小球受到的重力不能忽略，则下列有关说法中正确的是(　　)‎ A. 小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能 B. 若小球从a点向b点运动，则动能和电势能的和一定增加 C. 若小球从b点向a点运动，则重力势能和电势能的和一定减小 D. 根据图中信息不能确定小球在a、b两点的电势能大小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由运动轨迹可知合力方向，从而可知电场力向上，由做功与能量的转化关系可分析各选项．‎ ‎【详解】由运动轨迹可知合力方向指向轨迹的凹向，从而可知电场力向上，若电荷从a运动到b，则合力做正功，动能增加，即小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能，故A正确；从a到b，重力势能增大，则动能和电势能的和应该减小，故B错误；因只有重力和电场力做功，若小球从b点向a 点运动，合力做负功，则动能减小，则电势能和重力势能之和增大，故C错误；若由a到b，电场力做正功，则电势能减小，故D错误。故选A。‎ ‎【点睛】应熟记做曲线运动的物体所受的合力方向的特点是：做曲线运动的物体所受的合力方向大致指向曲线的凹侧．‎ ‎4. 指南针静止时，其位置如图中虚线所示．若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置．据此可能是（ ）‎ A. 导线南北放置，通有向北的电流 B. 导线南北放置，通有向南的电流 C. 导线东西放置，通有向西的电流 D. 导线东西放置，通有向东的电流 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 指南针静止时北极指北，通电后向东转，即电流在其下方产生的磁场方向向东，据安培定则可知，导线南北放置，电流应向南，B对。‎ ‎5.如图所示为一螺距较大、有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图，直线为螺线管的中轴线（与某一磁感线重合），ab为用绝缘细线悬挂的位于螺线管的正上方的通电直导线，其电流方向由a到b，电流很小，不影响螺线管在空间产生的磁场。下列说法正确的是（ ）‎ A. 图中关于轴线对称的 P、Q两点的磁感应强度相同 B. 直导线ab通电后，a端垂直纸面向外转动 C. 断开螺线管的电源后，螺线管有沿水平方向向内收缩的趋势 D. 将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子将做匀速直线运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据磁感应强度是矢量，考虑大小与方向；依据左手定则，即可判定转动方向；根据右手螺旋定则，即可确定收缩还是伸长；判定沿中轴线射入螺线管中磁场种类，即可求解。‎ ‎【详解】由题图，可知，P、Q两点的磁感应强度大小相等，方向不同，故A错误；直导线ab通电后，根据左手定则，可知，a端安培力向里，b端的安培力向外，因此a端垂直纸面向内转动，故B错误；通电时，螺线管中线圈间的电流方向相同，出现相互吸引，当断开螺线管的电源后，没有吸引力，螺线管有沿水平方向向内伸长的趋势，故C错误；将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子处于匀强磁场中，不受任何力，电子将做匀速直线运动，故D正确；故选D。‎ ‎【点睛】查磁感应强度的矢量性，掌握左手定则与右手螺旋定则的内容，理解同向电流相吸，异向电流相斥，注意洛伦兹力产生条件。‎ ‎6.如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域.不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中.哪个图是正确的？（ ）‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：据题：粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力即：，故圆周运动的半径为：,所有粒子的速率相等，可知所有粒子在磁场中圆周运动半径相同，由图可知，由O点射入水平向右的粒子恰好应为最右端边界，MO=2r=2R；随着粒子的速度方向偏转，粒子转动的轨迹圆可认为是以O点为圆心以2R为半径转动，故B正确．所以B正确，ACD错误。‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动。‎ ‎【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意，画出粒子的运动轨迹，正确确定圆心和半径，再利用洛伦兹力提供带电粒子做圆周运动的向心力即得：,找到几何图形与半径的关系，相同速率的粒子在磁场中圆周运动的半径相同，根据带电粒子的进入磁场的方向可确定出圆心的位置，则可得出所有粒子能到达的最远位置，即可确定出粒子的范围。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎7.两个半径相同的金属小球，两球电性相同带电量之比为1∶7，相距为r ‎(可视为点电荷)，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 ( )‎ A. B. C. D ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 两电荷间存在库仑力，其大小可由库仑定律求出．当两电荷相互接触后再放回原处，电荷量可能相互中和后平分，也可能相互叠加再平分，所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的．‎ ‎【详解】由库仑定律可得：F=k得，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的16：7。当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为3：3，所以库仑力是原来的9：7．故CD正确，AB错误。故选CD。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，注意两个金属小球可能带同种电荷，可能带异种电荷．‎ ‎8.如图所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,A、B两端接在电压恒定的电源上,则(　　)‎ A. S断开时,R1与R2的电压之比为1∶5‎ B. S闭合时,通过R1与R2的电流之比为2∶1‎ C. S闭合时,R1与R2两端的电压之比为1∶5‎ D. S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为2∶1‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 分析电路串并联关系，求出各个电阻的电压与A、B总电压的关系，就能得到S 断开与闭合两种情况电压的比值。‎ ‎【详解】串联电路各电阻两端的电压与各电阻的电阻值成正比，则S断开时，U1：U2=R1：R2=1：5，故A正确；根据串联电路的特点可知：I1=I2+I3，I2=I3，R3=R2，则I1=2I2，即：S闭合时，通过R1与R2的电流之比为2：1，故B正确。由欧姆定律：U=IR，结合S闭合时，R1：R2=1：5，I1=2I2，则R1与R2两端的电压之比为2：5，故C错误；断开时，U1：U2=R1：R2=1：5，则U1=UAB，S闭合时，U1′：U2′=R1：R2=2：5，则U1′=UAB，电阻R1两端的电压之比为7：12，故D错误；故选AB。‎ ‎9.如图所示，电源电动势为E，内阻为r.电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.有关下列说法中正确的是 A. 只逐渐增大R1的光照强度,电阻R0消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流 B. 只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的功率变大,电阻R3中有向上的电流 C. 只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动 D. 若断开开关S,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 只逐渐增大R1的光照强度，R1阻值变小，电流变大， R0消耗的电功率变大，电容器电压增大，电容器充电， R3 中有向上的电流，A正确 ‎10.如图所示，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动，P、M、N分别为轨道的最低点，如图所示，则下列有关判断正确的是（三个小球都能到达最低点） (　　)‎ A. 小球第一次到达轨道最低点的速度关系vp＝vM>vN B. 小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系FP＝FM>FN C. 小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系tP