安徽省滁州市定远县育才学校2020学年高二物理上学期期末考试试题（实验班） 13页

育才学校2020学年度第一学期期末考试 ‎ 高二（实验班）物理 总分：100分 时间：90分钟 一、选择题(本题共15个小题，其中第1-11小题单项选择题，每小题3分，第12-15小题多项选择题，每小题4分，共49分)‎ ‎1.沈括在《梦溪笔谈》中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法，磁针“常微偏东，不全南也”。他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，比西方早了400年。关于地磁场，下列说法中正确的是（ ）‎ A．地磁场只分布在地球的外部 B．地理南极点的地磁场方向竖直向上 C．地磁场穿过地球表面的磁通量为零 D．地球表面各处地磁场的磁感应强度大小相等 ‎2.下列运动（电子只受电场或磁场力的作用）不可能的是（ ）‎ ‎3.如图A、B、C是两带电量均为Q的正点电荷连线的中垂线上的三点，B是两线段的交点，A点固定有一带电量同为Q的负点电荷，现将一电子从B点由静止释放，电子运动中会经由C点继续向前运动，则（ ）‎ A.从B到C，电场力对该电子一直不做功 B.电子从B到C做加速度变大的加速运动 C.电子在B、C两点时的电势能大小关系是EpB＞EpC D.若电子可回到B点，则回到B点时的速度不为零 ‎4.如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点,ab =" cd" = L，ad =" bc" = ‎2L，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V。一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45°,一段时间后经过c点。不计质子的重力。下列判断正确的是（ ）‎ A. c点电势高于a点电势 B. 场强的方向由b指向d C. 质子从b运动到c所用的时间为 D. 质子从b运动到c，电场力做功为4eV ‎5.如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力的作用，则下列说法不正确的是( )‎ A. 粒子可能带负电 B. 粒子在P点的动能大于在Q点动能 C. 粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能 D. 粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度 ‎6.在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时 （ ）‎ A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变小 C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变大 ‎7.如图为甲、乙两灯泡的I﹣U图象，根据图象，计算甲、乙两灯泡串联在电压为220V的电路中，实际发光的功率约为（ ）‎ A. 20W、10 W B. 30 W、40 W C. 40 W、60 W D. 60 W、100 W ‎8.半径为R的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为(　　)‎ A.　　　　　 B. C. D.‎ ‎9.用一金属窄片折成一矩形框架水平放置，框架右边上有一极小开口．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，如图所示，框架以速度v1向右匀速运动，一带电油滴质量为m，电荷量为q，以速度v2从右边开口处水平向左射入，若油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，则(　　)‎ A．油滴带正电，且逆时针做匀速圆周运动 B．油滴带负电，且逆时针做匀速圆周运动 C．圆周运动的半径一定等于 D．油滴做圆周运动的周期等于 ‎10.如图所示，两平行光滑金属导轨CD、EF、间距为L，与电动势为E0的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计．为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为（ ）‎ A. ，水平向右 B. ， 垂直于回路平面向上 C. ， 竖直向下 D. ，垂直于回路平面向下 ‎11.如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的（ ）‎ A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 2s末带电粒子回到原出发点 C. 带电粒子在0-3s内的初、末位置间的电势差为零 D. 0-3s内，电场力的总功不为零 ‎12.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若增大照射光强度，则 A. 小灯泡的功率增大 B. 电容器上的电荷量增加 C. 电源的输出功率增大 D. 两表示数变化量的比值||不变 ‎13.把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示。下列关于这一过程的分析，正确的是（ ）‎ A. 曲线1表示电容器的充电过程，曲线2表示电容器的放电过程 B. 形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压逐渐升高 C. 形成电流曲线2的过程中，电容器的电容在逐渐减小 D. 曲线1与横轴所围的面积等于曲线2与横轴所围的面积 ‎14.如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为‎0.2kg，且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板的左端无初速放置一质量为‎0.1kg，电荷量q=+‎0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取‎10m/s2。则（ ）‎ F B A．木板和滑块一直以‎2m/s2做匀加速运动 B．滑块先做匀加速运动，再做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动 C．最终木板以‎2m/s2做匀加速运动，滑块以‎10m/s做匀速运动 D．最终木板以‎3m/s2做匀加速运动，滑块以‎10m/s的匀速运动 ‎15.如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速率均为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力．则下列说法不正确的是（ ）‎ A. 带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为：1‎ B. 带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3：1‎ C. 带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2：1‎ D. 带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1：2‎ 二、实验题（本大题共2小题，共14分。把正确答案填写在题中横线上）。‎ ‎16.一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示。此材料长约‎5cm.电阻约为100Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ，现提供以下实验器材 A.20分度的游标卡尺；‎ B.螺旋测微器：‎ C.电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）；‎ D.电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）：‎ E.电压表V2（量程15V，内阻约为3000Ω）；‎ F.滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流‎2A)；‎ G.直流电源E（电动势为3V，内阻很小）；‎ H.上述导电材料R2（长约为‎5cm，电阻约为100Ω）；‎ I.开关一只，导线若干。‎ 请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率ρ的实验方案，回答下列问题：‎ ‎（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L=______cm.用螺旋测微器测得该样品的外 直径如图所示，其示数D=________mm.‎ ‎（2）在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号 。‎ ‎（3）用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ=_________。‎ ‎17.用如图甲所示的电路，测定一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：‎ A．电压表（量程3V） B．电流表（量程‎0.6A）‎ C．电流表（量程‎3A） D．定值电阻R0（阻值4、额定功率4W）‎ E．滑动变阻器（阻值范围0—20、额定电流‎2A）‎ F．滑动变阻器（阻值范围0—1000、额定电流‎0.5A）‎ ‎（1）电流表应选____________，滑动变阻器应选_____________（填器材前的字母代号）‎ ‎（2）根据实验数据作出U—I图象如图乙所示，则蓄电池的电动势E=____ V，内电阻r=____ (r保留两位有效数字)‎ ‎（3）引起该实验系统误差的主要原因是_________________________________。‎ 三、计算题（本大题共3小题，共37分。）‎ ‎18. （9分）如图所示，电源电动势E=30V，内阻， ，滑动变阻器的总电阻。间距d=‎0.1m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关K，板间电场视为匀强电场，板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，带负电小球C穿过细杆，小球质量m=‎0.01kg、电荷量 C（可视为点电荷，不影响电场的分布）。调节滑动变阻器的滑片p，使小球C恰能静止在A处，重力加速度g=‎10m/s2.‎ ‎（1）求M、N两极板间的电压以及滑动变阻器pb段的阻值R2；‎ ‎（2）调节滑动变阻器，使pb段的阻值R3=7.5Ω，待电场重新稳定后释放小球C，求小球C到达杆的中点O时的速度大小。‎ ‎19. （12分）如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y′长为L，相距为d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b . 在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、电荷量为＋q的带电粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出．求：‎ ‎(1)两板间所加偏转电压U的范围；‎ ‎(2)粒子可能到达屏上区域的长度．‎ ‎20.（16分） 如图甲所示，竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场（上、下及左侧无边界）。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带正电小球，以水平初速度沿PQ向右做直线运动若小球刚经过D点时（t=0），在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过D点时与PQ连线成角，已知D、Q间的距离为， 小于小球在磁场中做圆周运动的周期，忽略磁场变化造成的影响，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）电场强度E的大小 ‎（2）与的比值 ‎（3）小球过D点后做周期性运动。则当小球运动的周期最大时，求出此时磁感应强度及运动的最大周期的大小，并在图中画出此情形下小球运动一个周期的轨迹。‎ 参考答案 ‎1.C 2.B 3.C 4.C 5.A 6.D 7.A 8.D 9.D 10.D 11.C ‎12.AD 13.ABD 14.BD 15.ACD ‎16. 5.015‎‎ 4.700 ‎ ‎17. (1) B E (2) 2.10 0.20 (3) 电压表的分流作用 ‎18.（1）10Ω（2）‎0.5m/s.‎ ‎【解析】（1）由电路图可知，金属板M为正极板；因小球静止，故小球所受电场力与重力大小相等，方向相反，电场力向上，所以小球带负电．‎ 设小球恰能静止时M、N两极板间的电压为U，板间电场强度为E，则mg=Eq ‎ 解得：U=10V 小球恰能静止时，根据闭合电路欧姆定律有 解得  R2=10Ω ‎（2）调节滑动变阻器，使pb段的阻值R3=7.5Ω，设电场稳定时的电压为U3，则 解得：U3=7.5V．‎ 设小球c到达杆的中点O时的速度为v，则 解得：v=‎0.5m/s ‎19.(1)　(2) ‎ ‎【解析】（1）设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，偏转角为θ，则有：‎ ‎① ，②，③，④，由①②③④式解得 当时，，则两板间所加电压的范围为 ‎（2）当时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大(设为)，则 而，解得 则粒子可能到达屏上区域的长度为 ‎20.‎ ‎ ‎