【物理】陕西省西安市蓝田县2019-2020学年高二上学期期末考试教学检测试题（解析版）

【物理】陕西省西安市蓝田县2019-2020学年高二上学期期末考试教学检测试题（解析版）

蓝田县2019~2020学年度第一学期期末教学检测 高二物理试题 第Ⅰ卷（选择题共52分）‎ 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，计36分。每小题只有一个选项符合题目要求）‎ ‎1.如图所示的几种电场线和磁感线分布图，正确的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．正点电荷的电场是以点电荷为中心向外发散的，故A错误；‎ B．电场线从正电荷出发，指向负电荷，故B错误；‎ C．根据右手螺旋定则，可知，从上向下看，磁场为逆时针方向，故C正确；‎ D．根据右手螺旋定则，可知，磁场与图中磁场方向相反，故D错误。故选C。‎ ‎2.关于电场和磁场，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 电场和磁场不是实际存在的，是人们想象假设出来的 B. 电场和磁场的观点是库仑首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展 C. 磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向 D. 电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电场和磁场是客观存在的，电场线和磁感线是人们想象假设出来的，故A错误；‎ B.电场和磁场的观点是法拉第首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展， 故B错误；‎ C. 磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受力的方向无关，通电导线与磁场垂直时，不受安培力，故C错误；‎ D. 电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关，故D正确；‎ ‎3.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（　　）‎ A. 飞机轮胎用导电橡胶制成 B. 只有很小的带电物体才能视为点电荷 C. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险 D. 经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎【详解】A．飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎，是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全，故A正确；‎ B．在研究带电体间的相互作用时，若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时，可把带电体看成点电荷，体积很大的带电体也可能看成点电荷，故B错误；‎ C． 一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下。故C错误；‎ D．摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，没有产生了额外的电子，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎4.飞机在空气中飞行时，其表面不断与空气摩擦而带电，某次飞行中形成的电流约为32μA，则飞机单位时间内带电量增加约为 A. 32mC B. 32μC C. 18mC D. 18μC ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】由电流的定义式，得到变式来求解．‎ ‎【详解】已知飞机在某次飞行过程中形成的电流约为3232μA，根据可知，单位时间内，其表面不断与空气摩擦带电量增加约为：．故选B．‎ ‎【点睛】该题考查电流的定义，要确切理解公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义．‎ ‎5.有两个相同的金属小球A、B，带电荷量分别为Q和-3Q，固定在相距为L的位置，它们之间的库仑力大小为F ‎，现将两小球接触后再放回原来的位置，它们之间的库仑力大小变为（ ）‎ A. F B. C. ‎2F D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】未接触前，根据库仑定律 F=k 接触后两球带电量平分，放回原来的位置后，再由库仑定律 F′=k 则它们之间的库仑力大小变为 F′=F A.它们之间的库仑力大小变为F，与分析不一致，故A错误；‎ B.它们之间的库仑力大小变为F，与分析相一致，故B正确；‎ C.它们之间的库仑力大小变为‎2F，与分析不一致，故C错误；‎ D.它们之间的库仑力大小变为F，与分析不一致，故D错误．‎ ‎6.带电的粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了的功，那么以下判断不正确的是（　　）‎ A. M在P点的动能一定大于它在Q点的动能 B. P点的电势可能高于Q点的电势 C. P点的场强一定小于Q点的场强 D. M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为克服电场力做了的功，只有电势能和动能之间的转化，电势能增加，则动能减小，M在P点的动能一定大于它在Q点的动能，故A正确；‎ B． 因为电荷正负不知，故无法判断电势高低，即P点的电势可能高于、低于Q点的电势，故B正确；‎ C． 电场分布情况不知，无法判断P点和Q点电场强度大小关系，故C错误；‎ D． 从题目可知克服电场力做功，即电场力做负功，故电势能增加，P 点的电势能一定小于它在Q点的电势能，故D正确。本题选择错误的，故选C。‎ ‎7.如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度，天平的右臂上挂有一匝数为N的矩形线圈，线圈下端在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当线圈中通有电流I（方向如图）时，发现天平的右端低左端高，下列哪些调节方案可以使天平水平平衡（ ）‎ A. 仅增大线框的宽度l B. 仅减小电流大小 C. 仅减轻左盘砝码的质量 D. 仅增加线圈的匝数 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】天平是等臂杠杆，当线圈中通有电流I时，根据左手定则，右端线圈受到的安培力竖直向下；天平的右端低左端高，说明安培力偏大，要使天平水平平衡，必须减小安培力，根据F=NBIL可知，即减小右端线框的匝数、电流、线框短边的长度；或者增加左盘中砝码的质量。故选B。‎ ‎8.关于电阻、电阻率，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电阻率的单位是 B. 把一根长导线拉长至原来的3倍，其电阻变为原来的9倍 C. 把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的三分之一 D. 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的材料导电性能越好 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 电阻率ρ的单位是Ω•m，故A错误；‎ B． 一根粗细均匀的导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，可知长度变为原来的3倍，由于体积不变，则横截面积变为原来的，根据知，电阻变为原来的9倍，故B正确；‎ C． 电阻率与材料的长度无关，把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都不变。故C错误；‎ D． 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的材料导电性能越差，故D错误。故选B。‎ ‎9.如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是 ‎ ‎ A. 粒子带正电 B. 粒子在b点速率大于在a点速率 C. 若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出 D. 若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由左手定则确粒子的电性，由洛伦兹力的特点确定粒子在b、a两点的速率，根据确定粒子运动半径和运动时间．‎ 由题可知，粒子向下偏转，根据左手定则，所以粒子应带负电，故A错误；由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在b点速率与a点速率相等，故B错误；若仅减小磁感应强度，由公式得：，所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子有可能从b点右侧射出，故C正确，若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间一定变长，故D错误．‎ ‎10.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为和。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为时，它们动能应为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设相邻两等势面之间的电势差为U，则等势面1、4之间的电势差为3U，则点电荷从a到b过程中只有电场力做功，由动能定理得：3qU=Ek2-Ek1‎ 则可得：‎ qU=-7eV 设点电荷经过等势面3时动能为Ek3，则有：‎ ‎2qU=Ek3-Ek1‎ 代入解得：‎ Ek3=11eV 等势面3的电势为0，故总能量为11eV，电势能变为时，它们动能应为21 eV。‎ 故D正确ABC错误。故选D。‎ ‎11.如图所示，其中电流表A的量程为‎0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示‎0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )‎ A. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示‎0.08A B 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示‎0.02A C. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示‎0.06A D. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示‎0.01A ‎【答案】A ‎【解析】AB．当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，R1分流为‎1.8A，故量程为‎1.8A+‎0.6A=‎2.4A；故每一小格表示‎0.08A；故A项正确，B项错误；‎ CD．当接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的量程仍为‎2.4A；故每一小格表示‎0.08A；故CD错误．‎ ‎12.如图所示，在平行于ABC平面的匀强电场中，有一一个边长为‎6 cm的等边三角形，A、B、C三点电势分别为8V，-4V和2V，D为靠近A点的AB线段的三等分点。下列说法正确的是 A. 电场强度为400 V/m B. 电场线方向与AB平行，方向指向A C. 电子在A点的电势能小于在B点的电势能 D. 若将一电子从C点移至D点，电场力做功为-2eV ‎【答案】C ‎【解析】匀强电场平行相等的线段的端电压相等，则有AB的中点F点的电势为 则F、C为等电势点，FC为等势线，则AB为一电场线，方向由A到B，则 AB．匀强电场的场强为 方向由A到B；故AB错误。‎ C．电子带负电，由知其在电势高处电势能小；故C正确。‎ D．D点的电势为 则UCD=-2V，将一电子从C点移至D点，电场力做功为 故D错误。故选C。‎ 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，计16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）‎ ‎13.在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，一带电粒子（重力不计）从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子（　　）‎ A. 可能带正电 B. 速度 C. 若速度，粒子一定不能从板间射出 D. 若此粒子从右端沿虚线方向进入，仍做直线运动 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】AB． 粒子从左射入，不论带正电还是负电，电场力大小为qE，洛伦兹力大小 F=qvB=qE 两个力等大反向，平衡，速度，粒子做匀速直线运动。故AB正确；‎ C． 若速度，粒子匀速直线通过板间，故C错误；‎ D． 此粒子从右端沿虚线方向进入，电场力与洛仑兹力同向，与速度不再一条直线上，粒子做曲线运动，故D错误。故选AB。‎ ‎14.如图所示，水平放置的平行板电容器与直流电源连接，下极板接地．一带电质点恰好静止于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板向上移动一小段距离，则（ ）‎ A. 电容器的电容将减小，极板带电荷量将增大 B. 带电质点将沿竖直方向向上运动 C. P点的电势将降低 D. 若将质点固定，则其电势能将减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据电容决定式：‎ 下极板上移时，则d减小，可知C增大，因为电压不变，根据Q=UC可知，极板带电量增大，故A错误；‎ B.将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强增大，油滴所受的电场力增大，则油滴将向上运动，故B正确；‎ C.场强E增大，而P点与上极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与上极板间电势差将增大，上极板的电势等于电源的电动势，保持不变，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低，故C正确；‎ D.由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低且大于零，则油滴的电势能将增加，故D错误。故选BC。‎ ‎15.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示这台加速器由两个铜质D形盒构成，其间留有空隙，空隙间有交变电场，D形盒半径为R，且有匀强磁场B，加速的粒子质量为m，电量为q，以上条件均为已知，则可求得以下物理量（　　）‎ A. 加速电场的交变频率 B. 粒子最大速度 C. 粒子最大动能 D. 粒子在加速器中运动的时间 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 回旋加速器的工作条件是粒子做圆周运动的周期或频率等于交变电场的周期或频率，即 f电=f粒=‎ 故选项A可求；‎ B． 当粒子的半径增加到与D形盒的半径相等时，速度最大，动能最大 则最大速度 所以选项B可求；‎ C． 由选项B可知，最大动能 故选项C可求；‎ D．由于交变电场的大小未知，所以粒子在交变电场中的时间不可求，每次加速增加的能量不可求，在加速器中运动的时间不可求，故选项D不可求。‎ 故选ABC。‎ ‎16.有一种电荷控制式喷墨打印机，它的打印头的结构简图如图所示．其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室带上电后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符．不考虑墨汁的重力，为使打在纸上的字迹缩小（偏转距离减小），下列措施可行的是 A. 减小墨汁微粒的质量 B. 增大偏转电场两板间的距离 C. 减小偏转电场的电压 D. 减小墨汁微粒的喷出速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动，则有：水平方向：‎ ‎；‎ 竖直方向：‎ ‎，‎ 加速度：‎ ‎，‎ 联立解得：‎ ‎，‎ 要缩小字迹，就要减小微粒通过偏转电场的偏转角y．由上式分析可知，采用的方法有：增大墨汁微粒的质量、增大转电场两板间的距离、减小偏转极板间的电压U、增大墨汁微粒的喷出速度，故AD错误，BC正确；‎ 第Ⅱ卷（非选择题共48分）‎ 三、实验探究题（本大题共2小题，计16分）‎ ‎17.（1）若多用电表的电阻挡有三个挡位，分别是“×‎1”‎挡、“×‎10”‎挡和“×‎100”‎挡，当用“×‎10”‎挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应换到_____挡，换挡后应先_____（填缺少的步骤），之后用表笔连接待测电阻进行读数，如图所示，由表盘刻度读得该电阻的阻值是__________。‎ ‎（2）某同学用中值电阻为多用电表欧姆挡测量一二极管（正常工作时的电阻约为）的正向电阻，下列测量方法最合理的是____________。‎ A．B．C．D．‎ ‎（3）利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示，该工件的直径为____________cm，高度为_____________mm。‎ ‎【答案】 (1). “×‎1”‎挡 欧姆调零 8.0 (2). A (3). 2.640 5.690‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2][3]表头指针偏转角度过大，则电阻值小，要用小量程，选“×‎1”‎挡，换档后要进行欧姆调零，由图可知，该电阻阻值是8.0Ω ‎(2)[4]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，红表笔与内阻电源负极相连，测二极管正向电阻，欧姆表黑表笔与二极管正极相连，红表笔与二极管负极相连，用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近，由于欧姆表中值电阻为，则应选用“×‎10”‎挡，故A正确，BCD错误。‎ 故选A ‎(3)[5]20分度的游标卡尺，精确度是‎0.05mm，游标卡尺的主尺读数为‎26mm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为8×‎0.05mm=‎0.40mm，所以最终读数为：‎26mm+‎0.40mm=‎26.40mm=‎‎2.640cm ‎[6]螺旋测微器的固定刻度为‎5.5mm，可动刻度为19.0×‎0.01mm=‎0.190mm，所以最终读数为‎5.5mm+‎0.190mm=‎‎5.690mm ‎18.某同学欲测量两节串联干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：‎ A．电流表（量程为，内阻约为）‎ B．电流表（量程为，内阻为）‎ C．电流表（量程为，内阻为）‎ D．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）‎ E．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）‎ F．定值电阻 G．两节待测干电池（每节干电池的内阻约为），开关、导线若干。‎ 该同学根据提供的器材设计的实验电路如图甲所示：‎ ‎（1）请根据图甲所示电路，用笔画线代替导线将实物图乙中的连线补充完整______；‎ ‎（2）为了尽量减小实验误差、方便操作，图乙所示电路中滑动变阻器应选用______，电流表A应选用_________，电流表A'应选用______；（均填写器材前的字母）‎ ‎（3）该同学按正确操作进行重复实验，获得多组数据将电流表A的示数I作为横坐标，电流表A'的示数I'作为纵坐标绘制得到图丙所示图线，则该同学测定的串联干电池的电动势为____________V，内阻为____________________。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】(1). (2). R1 A1 A2 (3). 2.8 2.2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据实验原理图连接实物图如图所示 ‎(2)[2]两节串联干电池的电动势约为3V，内阻约为2Ω，R0应选用与2Ω相差不多的R0；由于R2的最大阻值远大于干电池的内阻，不便于调节，故滑动变阻器应选R1‎ ‎[3]干路通过的最小电流 则电流表A应选A1‎ ‎[4]电流表A′与定值电阻R串联改装成一个较大量程的电压表，定值电阻R只有R可供选用，为了尽量减小实验误差，改装后的电压表的量程可考虑为3V，对于电流表A2需要的定值电阻为 对于电流表A3需要的定值电阻为 故电流表A′应选电流表A2‎ ‎(3)[5][6]由闭合电路的欧姆定律有 整理得 结合题图丙有 解得 ‎，‎ 四、计算题（本大题共3小题，计32分，解答应写出必要的文字、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎19.如图所示电路，电源电动势为E，内阻为，定值电阻，闭合、断开，电流表的示数是；闭合和，电流表的示数是，此时电动机竖直向上匀速吊起质量为的重物，已知电动机线圈电阻为 ‎，电流表、电压表均为理想电表，不计一切阻力，取，求：‎ ‎(1)电源电动势E；‎ ‎(2)闭合和时，重物向上运动的速率。‎ ‎【答案】(1)6.00V；(2)‎0.68m/s ‎【解析】 (1)闭合、断开，电流表的示数是，由闭合电路欧姆定律有 ‎(2)闭合和，电流表的示数是，则路端电压为 此时流过电动机的电流为 则电动机的输出功率为 重物向上运动的速率 ‎20.如图所示，竖直平行正对放置的带电金属板A、B，两板间的电势差UAB=1000V，B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系xOy的O点；y轴沿竖直方向；在x>0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，一质量为m＝1×10‎-13 kg，电荷量q＝1×10－‎8 C带正电粒子P从A板中心O′处静止释放，其运动轨迹恰好经过M(m,‎1 m)点；粒子P的重力不计，试求：‎ ‎（1）粒子到达O点的速度 ‎（2）匀强电场的电场强度；‎ ‎（3）粒子P到达M点的动能 ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】（1）加速过程 ‎ 得 ‎（2）类平抛运动 得 ‎（3）动能定理 得 ‎ ‎21.如图所示，在虚线PQ上、下两侧均存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场，上方磁场的磁感应强度为B，下方磁场的磁感应强度为2B．一质量为m、带电量为q的粒子（不计重力）以初速度v0从PQ上的A点垂直于PQ射人上方的磁场区，经一段时间后粒子第二次向下穿过虚线记为B点．‎ ‎（1）判断粒子的电性及求粒子在上方磁场中的轨迹半径；‎ ‎（2）求AB间距离及粒子由A到B的时间t．‎ ‎【答案】（1）；（2）AB间距离为，A到B的时间t为．‎ ‎【解析】 (1)粒子向右偏转，根据左手定则可知粒子带负电；‎ 洛伦兹力提供向心力：‎ 解得：‎ ‎(2)上方磁场的磁感应强度为B，下方磁场的磁感应强度为2B，所以粒子在上方做圆周运动的半径是在下方做圆周运动的2倍；‎ 如图可得AB的距离：‎ 粒子由A到M的时间：‎ 由M到N的时间： ‎ 由N到B的时间等于t1‎ 故粒子由A到B的时间：‎