【物理】云南省文山州富宁县三中2019-2020学年高二上学期期末考试试题 11页

云南省富宁县三中2019-2020学年上学期期末考试 高二 物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。‎ 分卷I 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.下列关于电荷、电荷量的说法正确的是(　　)‎ A． 自然界存在有三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷 B． 物体所带的电荷量可以是任意值 C． 物体所带的电荷量只能是某些特定的值 D． 物体的带电量可以是2×10－19C ‎2.关于图所示的磁场，下列说法中正确的是（　　）‎ A． 磁感线能相交 B． 磁场方向与小磁针静止时北极指向一致 C．a、b两点在同一磁感线上位置不同，但它们的强弱相同 D． 若知道磁感应强度B与线圈的面积S，则可求出穿过这个面积的磁通量 ‎3.如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是(　　)‎ A． B． C． D．‎ ‎4.电流表的内阻是Rg=200 Ω,满刻度电流值是Ig=500 μA,现欲把这电流表改装成量程为2.0 V的电压表,正确的方法是(　　)‎ A． 应并联一个3 800 Ω的电阻 B． 应串联一个3 800 Ω的电阻 C． 应并联一个0.05 Ω的电阻 D． 应串联一个0.05 Ω的电阻 ‎5.下列关于电势的说法中正确的是（　　）‎ A． 电场强度大的地方，电势一定高 B． 电场强度为零的地方，电势一定为零 C． 同一电场中两点间的电势差，一定不会因零电势点的不同而改变 D． 电荷在电场中某点的电势能越大，则电场中该点的电势一定越高 ‎6.如图所示，放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性是(　　)‎ A．C棒未被磁化 B．A棒左端为S极 C．B棒左端为N极 D．C棒左端为S极 ‎7.如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以一定的速度进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴时坐标为(0，a)，则该粒子在磁场中到x轴的最大距离为(　　)‎ A．a B． 2a C．a D．a ‎8.如图所示，某一电场中的几条电场线，A、B为电场中两点，用EA和EB表示A、B两处的电场强度，则(　　)‎ A．EA＜EB B．EA＝EB C．EA＞EB D．EA、EB的大小不能确定 ‎9.已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（　　）‎ A． 若在A点换上﹣q，A点的场强方向发生改变 B． 若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E C． 若在A点移去电荷q，A点的场强变为零 D．A点场强的大小、方向与q的大小、方向、有无均无关 ‎10.如图所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场并沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是(　　)‎ A．tatc>td 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.（多选）如图所示，正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有两个质子从A点沿AB方向垂直进入磁场，质子1从顶点C射出，质子2从顶点D射出，设质子1的速率为，在磁场中的运动时间为，质子2的速率为，在磁场中的运动时间为，则（ ）‎ A．:=1:2 B．:=2:1 C．:=1:2 D．:=2:1‎ ‎12.(多选)下列措施中，属于防止静电危害的是(　　)‎ A． 油罐车后面有一条拖在地面上的铁链 B． 小汽车上有一根露在外面的小天线 C． 在印刷车间中保持适当的湿度 D． 在地毯中夹杂0.05～0.07 mm的不锈钢丝导电纤维 ‎13.（多选）下列图示为通电直导线置于匀强磁场中的不同方式，其中导线能受到安培力作用的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎14.(多选)如图所示，质量为m 的通电直导线用一绝缘轻绳悬挂，电流方向垂直于纸面，匀强磁场平行于纸面，导线处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为30°.以下说法中正确的是(　　)‎ A． 安培力的大小可能等于，此时磁场的可能方向是唯一的 B． 安培力的大小可能等于，此时磁场的可能方向是唯一的 C． 安培力的大小可能等于mg，此时磁场的可能方向是唯一的 D． 安培力的大小可能等于2mg，此时磁场的可能方向是唯一的 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎15.在“用伏安法测定一条金属丝(总电阻约10 Ω)电阻率”的实验中．‎ ‎ ‎ ‎①某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示，可读得d＝__________mm.‎ ‎②他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在金属丝上夹上一个小金属夹P，移动金属夹P的位置，从而改变接入电路中金属丝的长度．把这样的装置接入实验电路中，如图乙所示．但他连接线路时却出现了两处错误，请用“×”标在错误的导线上，再用笔画线代替导线给予改正．‎ ‎③闭合开关前，滑动变阻器触头应移至______(填“左”或“右”)端．闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，以后通过多次改变P点的位置，得到多组U、I、L的数据，即得到金属丝长L时对应的电阻R.把这多组L和R的数据，绘成如图丙所示图线，则该图线斜率表示的物理意义是______________________(要求用文字表述)．‎ ‎④如果图线的斜率k＝1 Ω/m，则该金属丝电阻率ρ＝______Ω·m.(保留两位有效数字)‎ ‎16.为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室可供选择的器材如下：‎ A．待测小灯泡(6 V　500 mA)‎ B．电流表A(0－0.6 A，内阻约0.5 Ω)‎ C．电压表V(0－3 V，内阻5 kΩ)‎ D．滑动变阻器R1(0～1 kΩ，100 mA)‎ E．滑动变阻器R2(0～5 Ω，1.5 A)‎ F．电阻箱R3(0－9 999.9 Ω)‎ G．直流电源E(约6 V，内阻不计)‎ H．开关S，导线若干 ‎ ‎ ‎(1)将电压表量程扩大为6 V，与它串联的电阻箱的阻值应调为________ kΩ.‎ ‎(2)图甲中画出了实验的部分电路，请你补全电路图；滑动变阻器应选用______(选填“R1”或“R2”)．‎ ‎(3)实验中，变阻器滑动触头P在ab间移动时，发现小灯泡两端的电压只能在3.5～6.0 V间变化，则电路中出现的故障可能是______‎ ‎(4)排除故障后，测量出多组数据以灯泡两端的电压U为横轴，电流表的示数I为纵轴，描点作出小灯泡的伏安特性曲线如图所示．若电压表V的实际阻值大于5 kΩ，则小灯泡实际的伏安特性曲线应在所画图线的______(选填“上方”或“下方”)．‎ ‎(5)如果改装后的电压表有两个量程3 V和6 V，请根据图甲的电路图用笔画线代替导线，将图中的实验电路连接完整．并根据图说明在闭合电键之前滑片P应应置于__________端(选填“a”、“b”或“ab中间”)‎ 四、计算题 ‎ ‎17.把质量m的带负电小球A，用绝缘细绳悬挂，若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r时，绳与竖直方向成α角．试求：‎ ‎(1)A球受到的绳子拉力多大？‎ ‎(2)A球带电荷量是多少？‎ ‎18.如图所示，EF与GH间为一无场区．无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板．无场区右侧为一点电荷Q形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．(已知静电力常量为k，不计粒子的重力、管的粗细)求：‎ ‎(1)O处点电荷Q的电性和电荷量；‎ ‎(2)两金属板间所加的电压．‎ ‎19.如图所示，在E＝103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在平面与电场线平行，其半径R＝40 cm，一带正电荷q＝10－4C的小滑块质量为m＝40 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)要小滑块能运动到半圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？‎ ‎(2)这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？(P为半圆轨道中点)‎ ‎20.在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，已知ON＝d，如图所示．不计粒子重力，求：‎ ‎(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R；‎ ‎(2)粒子在M点的初速度v0的大小；‎ ‎(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.C 2.B 3.C 4.B 5.C 6.B 7.D 8.C 9.D 10.D ‎11.BC 12.ACD 13.AC 14.BD ‎15.①0.725　②‎ ‎③左　电阻率与金属丝横截面积之比 ‎④ρ≈4.1×10－7Ω·m ‎【解析】①螺旋测微器读数时要先读整数，再读小数，注意半毫米刻度线，要估读，由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5 mm，可动刻度所示为22.5×0.01 mm＝0.230 mm，螺旋测微器的示数为0.5 mm＋0.225 mm＝0.725 mm.‎ ‎②如图　为了避免电流表的分压，电流表测量连入电路部分的金属丝两端的电压，‎ ‎③闭合开关前，滑动变阻器的阻值应该最大，滑动变阻器触头应移至左端，由R＝ρ可知，该图线斜率表示的物理意义是：电阻率与金属丝横截面积之比．‎ ‎④代入数据可得：ρ＝4.1×10－7Ω·m.‎ ‎16.(1)5　(2)电路图如图　R2　(3)ac间断路　(4)上方　(5)连线如图　a ‎【解析】(1)将电压表量程扩大为6 V，与它串联的电阻箱的阻值应调为R＝‎ ‎；(2)小灯泡的电阻为R1＝＝12 Ω，改装成的电压表的内阻远大于小灯泡的内阻，故采用安培表外接电路；因为采用分压电路，故滑动变阻器选用阻值较小的R2，电路如图；(3)实验中，变阻器滑动触头P在ab间移动时，发现小灯泡两端的电压只能在3.5～6.0 V间变化，即电压表的读数不能调节到0，说明滑动变阻器和电源及灯泡组成了串联限流电路，则电路中出现的故障可能是ac间断路；(4)若电压表V的实际阻值大于5 kΩ，所以导致测量的灯泡的电压值偏大，即相同电流情况下，灯泡实际电压比测量值偏小，则小灯泡实际的伏安特性曲线应在所画图线的上方．(5)电路如图所示；在闭合开关之前滑片P应置于a端．‎ ‎17.(1)‎ ‎(2)‎ ‎【解析】(1)带负电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力FT的作用，其合力为零．因此mg－FTcosα＝0，F－FTsinα＝0‎ 得FT＝，F＝mgtanα.‎ ‎(2)根据库仑定律F＝k，‎ 所以A球带电荷量为q＝.‎ ‎18.(1)负电　　(2)‎ ‎【解析】(1)由几何关系知，粒子在D点速度方向与水平方向夹角为30°，进入D点时速度v＝＝v0①‎ 在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故Q带负电且满足k＝m②‎ 由①②得：Q＝‎ ‎(2)粒子射出匀强电场时速度方向与水平方向成30°角 tan 30°＝③‎ vy＝at④‎ a＝⑤‎ t＝⑥‎ 由③④⑤⑥得：U＝＝‎ ‎19.(1)20 m　(2)1.5 N ‎【解析】(1)小滑块刚能通过轨道最高点条件是 mg＝m，v＝＝2 m/s，‎ 小滑块由释放点到最高点过程由动能定理：‎ Eqx－μmgx－mg·2R＝mv2‎ 所以x＝‎ 代入数据得：x＝20 m ‎(2)小滑块由P到L，由动能定理：‎ ‎－mgR－EqR＝mv2－mv 所以v＝v2＋2(g＋)R 在P点由牛顿第二定律：‎ FN－Eq＝‎ 所以FN＝3(mg＋Eq)‎ 代入数据得：FN＝1.5 N 由牛顿第三定律知滑块通过P点时对轨道压力为1.5 N.‎ ‎20.　(1)d　(2)　(3)‎ ‎【解析】　(1)作出带电粒子的运动轨迹如图所示 由三角形相关知识得Rsinθ＝d 解得R＝d ‎(2)由qvB＝mv2/R得v＝‎ 在N点速度v与x轴正方向成θ＝60°角射出电场，将速度分解如图所示 cosθ＝得射出速度v＝2v0，‎ 解得v0＝‎ ‎(3)设粒子在电场中运动的时间为t1，有d＝v0t1‎ 所以t1＝＝‎ 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝‎ 设粒子在磁场中运动的时间为t2，有t2＝T 所以t2＝‎ t＝t1＋t2，所以t＝‎