【物理】广东省梅州市2019-2020学年高二上学期质量抽测期末考试试题（解析版）
梅州市高中期末考试试卷(2020.1)
高二物理
一、单项选择题(本大题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。选对的得3分，选错或不选的得0分。)
1.物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程．最早利用磁场获得电流，使人类得以进入电气化时代的科学家是（ ）
A. 库仑 B. 奥斯特 C. 安培 D. 法拉第
【答案】D
【解析】
【详解】最早利用磁场获得电流的物理学家是法拉第，是法拉第发现的电磁感应现象，使人类得以进入电气化时代．
A. 库仑．与史实不符，故A错误； B. 奥斯特．与史实不符，故B错误；
C. 安培．与史实不符，故C错误； D. 法拉第．与史实相符，故D正确．
2.如图所示，匀强电场中A、B两点的场强分别用EA、EB表示，电势分别用、表示．关于EA和EB、和的大小关系，下列说法正确的是
A. EA=EB B. EA
、<或=)。
【答案】 (1). 见解析图 (2). 见解析图 3.00 0.80 (3). < <
【解析】（1）[1]电路连接如图：
（2）[2]让大多数点落在直线上，少数分布在直线两侧，画出U-I图像如图：
[3][4]由图可知，电源电动势E=3.00V；内阻
（3）[5][6]根据闭合电路欧姆定律可知，由于电压表的分流作用导致电流表测出的电流小于干路的总电流，从而造成误差；可采用等效电源法分析误差大小：把电压表与电源看做一“等效电源”，根据E=U断可知，电动势测量值应等于等效电源的外电路断开时的路端电压，由于等效电源的外电路断开时，电压表与电源仍然组成一闭合电路，所以电源的路端电压将小于电动势，即电动势的测量值比真实值偏小；内阻的测量值等于电源内阻与电压表内阻的并联，可知内阻的测量值小于真实值。
四、计算题(共45分。)
15.如图，把质量为4.0×10－3kg的带正电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量为Q=4.0×10－6C的带负电的小球B靠近A，两小球可看作点电荷，当两个带电小球在同一高度并且相距0.3m时，绳与竖直方向成α=45°角。（g取10m/s2，k=9.0×109N·m2C2。）
（1）画出小球A的受力分析图；
（2）B球受到的库仑力多大？
（3）A球所带电荷量q是多少？
【答案】（1）见解析图；（2）4.0×10-2N.（3）1.0×10-7C.
【解析】
【详解】（1）A球受重力、拉力和静电力处于平衡，受力图如图；
（2）根据平衡条件得：
A球受到B球的库仑力为
F=mgtan45°=mg=4.0×10-3×10N=4.0×10-2N
根据牛顿第三定律可知，B球受到的库仑力大小为4.0×10-2N.
（3）由得
16.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m＝5.0×10－8 kg、电荷量为q＝1.0×10－6 C的带电粒子．从静止开始经U0＝10 V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP＝30 cm，(粒子重力不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：
(1)带电粒子到达P点时速度v的大小；
(2)若磁感应强度B＝2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离；
(3)若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度B′满足的条件．
【答案】（1）20 m/s （2）0.90 m （3）B′＞5.33 T
【解析】
【分析】
(1)粒子处于加速阶段，则由动能定理可求出速度大小；(2)粒子仅在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可求出运动的半径大小;再根据几何关系，建立已知长度与半径的关系，从而即可求得.(3)由于带电粒子不从x轴射出，根据几何关系可得半径的取值范围，再由半径公式可推导出磁感应强度B'满足的条件.
【详解】(1)对带电粒子的加速过程，由动能定理
代入数据得v＝20 m/s
(2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有：
代入数据得R＝0.5m
而
故圆心一定在x轴上，轨迹如图甲所示:
由几何关系可知：
故OQ＝0.90m
(3)带电粒子不从x轴射出,如图乙所示：
由几何关系得：①
②
由①②并代入数据得
【点睛】考查动能定理、牛顿第二定律及向心力公式，同时将几何知识融入题中，从而提升学生分析与解题的能力.
17.如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=0. 3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=0.2m整个装置处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=0.1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=0.1Ω，其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且接触良好已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。
(1)判断ab棒运动过程中v1=1m/s时电流的大小和方向；
(2)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；
(3)若金属棒ab从开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为0.03J，求流过电阻R的总电荷量q。
【答案】(1)0.5A，方向从b到a；(2)2m/s (3)0.6C
【解析】
【详解】(1) ab棒运动过程中v1=1m/s时电动势
回路的电流
由右手定则可知电流方向从b到a；
(2)金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度vm后保持匀速运动．有：
mgsinθ-μmgcosθ-FB=0 ①
FB=BI L ②
③
E=BLvm ④
联解①②③④得：
vm=2m/s ⑤
(3)设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律
⑧
根据焦耳定律：
⑨
⑩
⑪
⑫
联解⑧⑨⑩⑪⑫得：
q=0.6C…⑬
