【物理】云南省文山州西畴县二中2019-2020学年高二上学期期中考试试题

【物理】云南省文山州西畴县二中2019-2020学年高二上学期期中考试试题

云南省西畴县二中2019-2020学年上学期期中考试 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,30分) ‎ ‎1.下列电路中属于“与”逻辑电路的是(　　)‎ A．　　B． C．　　D．‎ ‎2.如图所示，在正方形空腔内有匀强磁场，不计重力的带电粒子甲、乙从a孔垂直磁场方向平行于ab边射入磁场，甲从c孔射出，乙从d孔射出，下列说法正确的是(　　)‎ A． 若甲、乙为同种带电粒子，速率之比为1∶1‎ B． 若甲、乙为同种带电粒子，角速度之比为1∶1‎ C． 若甲、乙为同种带电粒子，在磁场中运动的时间之比为1∶1‎ D． 甲、乙为不同种带电粒子但速率相同，它们的比荷为2∶1‎ ‎3.如图所示，将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳C内(不和球壁接触)，另有一悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，则(　　)‎ A．A往左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向 B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向 C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变 D．A和B的位置均不变 ‎4.磁场对通电导体的作用力叫安培力，通电导体垂直于磁场方向放置时，关于安培力的大小有如下规律，其中正确的是(　　)‎ A． 磁感应强度越强，电流越小，导线越长，安培力就越大 B． 磁感应强度越强，电流越大，导线越长，安培力就越大 C． 磁感应强度越弱，电流越大，导线越长，安培力就越大 D． 磁感应强度越强，电流越大，导线越短，安培力就越大 ‎5.关于元电荷，下述正确的是(　　)‎ A． 点电荷就是元电荷 B． 元电荷就是正电子 C． 元电荷是带电量为1 C的电荷 D． 自然界中已知的最小电荷量 ‎6.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 ‎7.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． 一定带正电 B． 速度v=‎ C． 若速度v＞，粒子在板间的运动是类平抛运动 D． 若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板，仍做直线运动 ‎8.当导体达到静电平衡时，场强方向的特征是(　　)‎ A． 外电场E0消失 B． 感应电荷产生的附加电场E′为零 C． 导体内部的合电场E为零 D． 导体表面和内部的合电场均为零 ‎9.如图所示，电场中a、b、c三点，ab=bc，则把点电荷+q从a点经b移到c的过程中，电场力做功的大小关系有（　　）‎ A．Wab＞Wbc B．Wab=Wbc C．Wab＜Wbc D． 无法比较 ‎10.下列四副图关于各物理量方向间的关系中，正确的是（　　）‎ A． B．‎ C． D．‎ 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.(多选)关于磁感应强度，正确的说法是(　　)‎ A． 根据定义，磁场中某点的磁感应强度B的方向与导线放置的方向有关 B．B是矢量，方向与F的方向一致 C．B是矢量，方向与小磁针在该点静止时S极所指的方向相反 D． 在确定的磁场中，某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关 ‎12.（多选）图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带负电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过P点时速度为v0，到达Q点时速度减为零，粒子运动的v－t图象如图乙所示.下列判断正确的是(　　)‎ A．P点电势高于Q点电势 B．P点场强大于Q点场强 C．P、Q两点间的电势差为 D． 带负电的粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能 ‎13.(多选)1876年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”．罗兰把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂了一个小磁针，将圆盘绕中心轴按如图所示方向高速旋转时，就会发现小磁针发生偏转．忽略地磁场对小磁针的影响．则(　　)‎ A． 小磁针发生偏转的原因是因为橡胶圆盘无电流 B． 小磁针发生偏转说明了电荷的运动会产生磁场 C． 当小磁针位于圆盘的左上方时，它的N极指向左侧 D． 当小磁针位于圆盘的左下方时，它的N极指向右侧 ‎14.(多选)如图所示，O点固定一带正电的点电荷，实线表示某高速粒子的运动轨迹，a、b和c为轨迹上的三个点，b点离O点最近，a点比c点离O点更远．则(　　)‎ A． 三个点中，高速粒子在b点的电势能最大 B． 高速粒子带负电 C． 在O点电荷产生的电场中，c点的电势比a点电势高 D． 高速粒子在a、b、c三点的加速度大小ab＞ac＞aa 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎15.有以下可供选用的器材及导线若干条，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流．‎ A．被测电流表A1：满偏电流约700～800，内阻约100 Ω，刻度均匀、总格数为N；‎ B．电流表A2：量程0.6 A，内阻0.1 Ω；‎ C．电压表V：量程3 V，内阻3 kΩ；‎ D．滑动变阻器R1：最大阻值200 Ω；‎ E．滑动变阻器R2：最大阻值1 kΩ；‎ F．电源E：电动势3 V、内阻1.5 Ω；‎ G．开关一个.‎ ‎（1）选用的器材应为_____________．（填A→G字母代号）‎ ‎（2）在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号．‎ ‎（3）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格，可算出满偏电流Ig=________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_____________．‎ ‎16.有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm，电阻大约为6 Ω，横截面如图甲所示．‎ ‎（1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为　　mm；‎ ‎（2）现有如下器材：‎ A．电流表（量程0.6 A，内阻约0.1 Ω）‎ B．电流表（量程3 A，内阻约0.03 Ω）‎ C．电压表（量程3 V，内阻约3 kΩ）‎ D．滑动变阻器（1 750 Ω，0.3 A）‎ E．滑动变阻器（15 Ω，3 A）‎ F．蓄电池（6 V，内阻很小）‎ G．开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选　　，滑动变阻器应选　　．（只填代号字母）‎ ‎（3）请将图丙所示的实际测量电路补充完整．‎ ‎（4）已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R ‎，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是　　（所测物理量用字母表示并用文字说明）．计算中空部分横截面积的表达式为S=　　．‎ 四、计算题 ‎ ‎17.如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g.‎ ‎(1)判断小球带何种电荷；‎ ‎(2)求电场强度E的大小；‎ ‎(3)若在某时刻将细线突然剪断，求经过t时间小球的速度v.‎ ‎18.水平放置的两块平行金属板长L＝5.0 cm，两板间距d＝1.0 cm，两板间电压为90 V且上板为正.一电子沿水平方向以速度v0＝2.0×107m/s从两板中间射入，如图所示，求：(电子电荷量q＝1.6×10－19C，电子质量me＝9.1×10－31kg)(计算结果在小数点后保留两位有效数字)‎ ‎(1)电子偏离金属板时的侧位移；‎ ‎(2)电子飞出电场时的速度；‎ ‎(3)电子离开电场后，打在屏上的P点，若s＝10 cm，求OP的长.‎ ‎19.在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m，带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）小球能在斜面上滑行多远？‎ ‎（2）小球在斜面上滑行时间是多少？‎ ‎20.如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上、下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.B 2.B 3.B 4.B 5.D 6.D 7.B 8.C 9.C 10.B ‎11.CD 12.ABC 13.BCD 14.ACD ‎15.（1）ACDFG（2）如图所示（3），U为电压表读数，RV为电压表内阻 ‎【解析】（1）电压表量程为3 V，内阻3 kΩ，满偏电流为Ig=A=1 mA=1000 μA，与待测电流表类似，可以当作电流表使用，与待测电流表串联即可；由于滑动变阻器用分压电路，故选D，故应选用的器材为：ACDFG.（2）题目中的电流表量程0.6 A，偏大，不需要；采用滑动变阻器分压式接法，电压可以连续调节．电路图如图所示：（3）待测电流表总格数为N，电流等于电压表电流，为；电流表与电压表串联，通过他们的电流相等，指针偏转格数之比：，故，U为电压表读数，为电压表内阻.‎ ‎16.（1）1.125±0.001（2）A E　‎ ‎（3）如图所示 ‎（4）管线的长度L．‎ ‎【解析】（1）螺旋测微器的读数等于1 mm+0.01×12.5 mm=1.125 mm．‎ ‎（2）电路中的电流大约为I=A=0.5 A，所以电流表选择A．‎ 待测电阻较小，若选用大电阻滑动变阻器，测量误差角度，所以滑动变阻器选择E．‎ ‎（3）待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法．‎ 滑动变阻器可以采用限流式接法，也可以采用分压式接法．‎ ‎（4）还需要测量的物理量是管线长度L，根据R=ρ，‎ 则S=，‎ 则中空部分的截面积S′=﹣S=．‎ ‎17.（1）负电（2）mg（3）‎ 速度方向与竖直方向夹角为θ斜向左下方 ‎【解析】（1）小球受力如图，由于电场力F与场强方向相反，说明小球带负电．‎ ‎（2）小球的电场力F=qE 由平衡条件得：F=mgtanθ 解得电场强度为：E=mg ‎（3）剪断细线后小球受到的重力与电场力的大小和方向都不变，所以小球做初速度为0的匀加速直线运动；设经过t时小球的速度为v．‎ 小球所受合外力为：F合=，‎ 根据牛顿第二定律得，加速度为：a=，‎ 由运动学公式得：v=at=‎ ‎18.　(1)0.49 cm　(2)2.04×107m/s　速度的方向与v0的夹角θ满足tanθ≈0.2　(3)2.49 cm ‎【解析】　(1)电子在电场中的加速度a＝，侧位移y＝，又因t＝，则y＝≈0.49 cm.‎ ‎(2)电子飞出电场时，水平分速度vx＝v0，竖直分速度vy＝at＝≈3.96×106‎ m/s，则电子飞出电场时的速度v＝≈2.04×107m/s.设v与v0的夹角为θ，则tanθ＝≈0.2.‎ ‎(3)电子飞出电场后做匀速直线运动，则OP＝y＋stanθ＝2.49 cm.‎ ‎19.（1）‎ ‎（2）‎ ‎【解析】（1）由静止可知：‎ 当小球恰好离开斜面时，对小球受力分析，受竖直向下的重力、电场力和垂直于斜面向上的洛伦兹力，此时在垂直于斜面方向上合外力为零．‎ 则有：‎ 由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎（2）对小球受力分析，在沿斜面方向上合力为，且恒定，故沿斜面方向上做匀加速直线运动．由牛顿第二定律得：‎ 得：‎ 由 得：‎ ‎20.‎ ‎【解析】小球在沿杆向下运动时，受力情况如图，向左的洛仑兹力F，向右的弹力N，向下的电场力qE，向上的摩擦力f ‎，‎ 所以 当小球作匀速运动时，‎ 小球在磁场中做匀速圆周运动时 又R=，‎ 解得：vb=‎ 小球从a运动到b的过程中，‎ 由动能定理得 所以