【物理】云南省盈江县第一高级中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题

【物理】云南省盈江县第一高级中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题

云南省盈江县第一高级中学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。‎ 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径．一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30°角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t，若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为(　　)‎ A．v B．v C．v D．v ‎2.如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M、N间有两个等高的金属体A、B，A为尖头、B为圆头．将金属板M、N接在高压电源上，逐渐升高电源电压，首先观察到(　　)‎ A．A放电 B．B放电 C．A、B一起放电 D．A、B之间放电 ‎3.如图所示，电容器极板间有一可移动的电介质板，电介质板与被测物体相连，接入电路后，通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置，则以下说法正确的是(　　)‎ A． 若电容器极板间的电压不变，x变大，电容器极板上带电量增加 B． 若电容器极板电量不变，x变小，电容器极板间电压变大 C． 若电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的正极 D． 若电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的负极 ‎4.如图所示，用1表示有信号输入，用0表示无信号输入，用1表示有信号输出，用0表示无信号输出，则当A、B、C的输入分别为0、1、0时，在输出端Y的结果是(　　)‎ A． 0 B． 1 C． 0或1 D． 无法确定 ‎5.以下说法正确的是(　　)‎ A． 国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位 B． 导体中没有电流，就说明导体内部的电荷没有移动 C． 电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D． 在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 ‎6.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是(　　)‎ A． 油滴必带正电荷，电荷量为 B． 油滴必带正电荷，比荷＝‎ C． 油滴必带负电荷，电荷量为 D． 油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝‎ ‎7.如图所示，固定在水平地面上的倾角为θ的粗糙斜面上，有一根水平放在斜面上的导体棒，通有垂直纸面向外的电流，导体棒保持静止．现在空间中加上竖直向下的匀强磁场，导体棒仍静止不动，则(　　‎ A． 导体棒受到的合力一定增大 B． 导体棒一定受4个力的作用 C． 导体棒对斜面的压力一定增大 D． 导体棒所受的摩擦力一定增大 ‎8.空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则(　　)‎ A．A点和B点的电势相同 B．C点和D点的电场强度相同 C． 正电荷从A点移至B点，静电力做正功 D． 负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小 ‎9.四个相同的灯泡按如图所示方式连接，关于四个灯泡的亮度，下列结论中正确的是(　　)‎ A．A灯、B灯一样亮，C灯次之，D灯最暗 B．A灯最亮、C灯次之，B与D灯最暗且亮度相同 C．A灯最亮、B与C灯一样亮，D灯最暗 D．A与B灯一样亮，C与D灯一样亮，但比A与B灯暗些 ‎10.如图所示，一足够长的直角绝缘粗糙斜面静止放置在水平地面上，一质量为m的物体从斜面顶端由静止开始下滑．现给物体带上一定量的正电荷，且保证物体所带电荷量保持不变，在空间中加入垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度B随时间逐渐增大，物体在斜面上下滑的过程中，斜面相对地面一直保持静止，则下列说法中正确的是(　　)‎ A． 物体一直沿斜面向下做加速运动 B． 斜面与地面间的静摩擦力始终保持不变 C． 斜面相对地面一直有水平向右的运动趋势 D． 地面对斜面的静摩擦力方向先水平向左后水平向右 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.(多选)在如图所示的U－I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在b点α＝β，则下列说法中正确的是(　　)‎ A． 在b点时电源有最大输出功率 B． 在b点时电源的总功率最大 C． 从a→b，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大 D． 从b→c，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小 ‎12.(多选)运动电荷进入磁场(无其他场)中，可能做的运动是(　　)‎ A． 匀速圆周运动 B． 平抛运动 C． 自由落体运动 D． 匀速直线运动 ‎13.(多选)某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1＝0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是(　　)‎ A． 图乙可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系 B． 图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系 C． 图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系 D． 图乙可以反映B的加速度随时间t变化的关系 ‎14.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器，如图所示：从粒子源中放出的质量为m、电荷量为q的正离子(初速为零，重力不计)，经电势差为U的加速电场加速，刚出电场时测得离子束的电流为I，之后从Q处垂直进入一个磁感应强度为B的匀强电场，之后打到底片上P处，P、Q两点距离为R.根据已知条件可知(　　)‎ A． 该离子的质量为m＝‎ B． 该离子在磁场中的运动时间为t＝‎ C． 在离子从Q处进入磁场至到达P的时间内，射到底片上的离子数目为N＝‎ D． 假如粒子源放出初速为零的氕(H)、氘(H)、氚(H)三种离子，这三种离子会打在底片上三个不同位置 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎15.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如图所示；请回答下列 问题：‎ ‎（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器　　处（填“a”或“b”）‎ ‎（2）现备有以下器材：‎ A．干电池1个 B．滑动变阻器（0～50 Ω）‎ C．电压表（0～3 V） D．电压表（0～15 V）‎ E．电流表（0～0.6 A） F．电流表（0～3 A）‎ 其中电流表应选　　，电压表应选　　．（填字母代号）‎ ‎（3）如图乙是根据实验数据画出的U﹣I图象．由此可知这个干电池的电动势E=　　V，内电阻r=　　Ω．‎ ‎16.有一个额定电压为3.8 V，额定功率约为1 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这只灯泡的伏安特性图线，有下列器材可供选用：‎ A．电压表V1(0～6 V，内阻约为5 kΩ)‎ B．电压表V2(0～15 V，内阻约为30 kΩ)‎ C．电流表A1(0～3 A，内阻约为0.1 Ω)‎ D．电流表A2(0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω)‎ E．滑动变阻器R1(10 Ω，5 A)‎ F．滑动变阻器R2(200 Ω，0.5 A)‎ G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)‎ H．开关、导线 ‎（1）实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）‎ ‎(2) 实验中，电压表选，电流表选，滑动变阻器选．(请填写选项前对应的字母)‎ ‎(3) 测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为 Ω(结果保留两位有效数字)；随着电压增大，温度升高，小灯泡的电阻．（填“增大”，“减小”或“不变”）‎ ‎(4)若将此灯泡与电动势12 V、内阻为1 Ω的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为Ω的电阻．(结果保留两位有效数字)‎ 四、计算题 ‎ ‎17.如图所示，阴极A受热后向右侧空间发射电子，电子质量为m，电荷量为e，电子的初速率有从0到v的各种可能值，且各个方向都有.与A极相距l的地方有荧光屏B，电子击中荧光屏时便会发光.若在A和B之间的空间里加一个水平向左、与荧光屏面垂直的匀强电场，电场强度为E，求B上受电子轰击后的发光面积.‎ ‎18.如图所示，把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E，有一质量为m、带电荷量为＋q的物体，以初速度v0从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数.‎ ‎19.如图所示，已知路端电压U＝18 V，电容器C1＝6 μF、C2＝3 μF，电阻R1＝6 Ω、R2＝3 Ω.当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB等于多少？当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了多少？‎ ‎20.如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝3×105N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．质荷比＝4×10－10kg/C的带正电的粒子，以初速度v0＝2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA＝0.15 m，不计粒子的重力．‎ ‎(1)求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；‎ ‎(2)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)．‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.C 2.A 3.D 4.B 5.A 6.A 7.C 8.C 9.B 10.C ‎11.AD 12.AD 13.CD 14.AD ‎15.（1）a（2）E C（3）1.49 0.725‎ ‎【解析】解：（1）闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处，即a处．‎ ‎（2）电源电动势大约1.5 V，因此电压表选择量程为3 V的比较合适，故电压表选择C，‎ 电路中的电流较小，因此电流表选择0.6 A量程的E．‎ ‎（3）在U﹣I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，‎ 所以由图可以读出电源的电动势为1.49 V，‎ 图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为：r=Ω=0.725 Ω ‎16.（1）B （2）ADE（3）16 Ω 增大（4）34‎ ‎【解析】（1）为描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，故应选E；灯泡额定电压为3.8 V，电压表应选择A，灯泡额定电流为：，电流表选择D，灯泡正常发光时的电阻：，电流表内阻为：，电压表内阻为，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路应选择图B所示电路；‎ ‎（2）由（1）分析可知，电压表选择A，电流表选择D，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器选择E；（3）由图示图象可知，随增大，增大，实际功率增大，灯泡温度升高，电压与电流表的比值增大，灯泡电阻增大；由图示图象可知，电压：时，电流，此时灯泡电阻：；‎ ‎（4）灯泡正常发光时，串联电阻两端电压，串联电阻阻值.‎ ‎17.　‎ ‎【解析】　阴极A受热后发射电子，这些电子沿各个方向射向右边匀强电场区域，且初速率从0到v各种可能值都有.取两个极端情况如图所示.‎ 沿极板竖直向上且速率为v的电子，受到向右的电场力作用做类平抛运动打到荧光屏上的P点.‎ 竖直方向上y＝vt，‎ 水平方向上l＝·t2.‎ 解得y＝v.‎ 沿极板竖直向下且速率为v的电子，受到向右的电场力作用做类平抛运动打到荧光屏上的Q点，同理可得 y′＝v.‎ 故在荧光屏B上的发光面积S＝y2π＝.‎ ‎18.　‎ ‎【解析】　物体受力情况如图所示，‎ 将各力沿斜面和垂直斜面两个方向进行正交分解，则沿斜面方向上：‎ Ff＋mgsinθ＝qEcosθ①‎ 垂直斜面方向上：‎ mgcosθ＋qEsinθ＝FN②‎ 其中Ff＝μFN③‎ 由①②③解得：μ＝.‎ ‎19.　18 V　减少了3.6×10－5C ‎【解析】　在电路中电容器C1、C2相当于断路.当S断开时，电路中无电流，B、C等势，A、D等势，因此UAB＝U＝18 V.‎ 当S闭合时，R1和R2串联，C1两端的电压等于R1两端电压，C2两端的电压为R2两端电压，C1电荷量变化的计算首先从电压变化入手.‎ 当S断开时，UAC＝18 V，电容器C1带电荷量为Q1＝C1UAC＝6×10－6×18 C＝1.08×10－4C.‎ 当S闭合时，电路R1、R2导通，电容器C1两端的电压即电阻R1‎ 两端的电压，由串联电路的电压分配关系得 UAC′＝U＝×18 V＝12 V 此时电容器C1的带电荷量为 Q′＝C1UAC′＝6×10－6×12 C＝7.2×10－5C 电容器C1带电荷量的变化量为 ΔQ＝Q′－Q1＝－3.6×10－5C 负号表示减少，即C1的带电荷量减少了3.6×10－5C.‎ ‎20.(1)0.4 m　(2)B≥4×10－2T ‎【解析】(1)设粒子在电场中运动的时间为t，粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y，则：sOA＝at2①‎ a＝②‎ y＝v0t③‎ 联立①②③解得a＝7.5×1014m/s2，t＝2.0×10－8s，y＝0.4 m ‎(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为vx＝at＝1.5×107m/s 粒子经过y轴时的速度大小为v＝＝2.5×107m/s 与y轴正方向的夹角为θ，θ＝arctan＝37°‎ 要使粒子不进入第Ⅲ象限，如图所示，‎ 此时粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R，‎ 则：R＋Rsinθ≤y qvB＝m 联立解得B≥4×10－2T.‎