【物理】云南省怒江州福贡县一中2019-2020学年高二上学期期末考试试题

【物理】云南省怒江州福贡县一中2019-2020学年高二上学期期末考试试题

云南省福贡县一中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。‎ 一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分) ‎ ‎1.如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子(　　)‎ A． 所受重力与电场力平衡 B． 电势能逐渐减小 C． 动能逐渐增加 D． 做匀变速直线运动 ‎2.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 ‎3.下图中表示磁场B、正电荷运动速度和磁场对电荷作用力F的方向相互关系图，且B、F、垂直，这四个图中画得正确的是（ ）‎ A． B．、 C． D．‎ ‎4.关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是 A． 由R＝可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比 B． 由R＝可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比 C． 由ρ＝可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比 D． 导体的电阻率由材料的种类决定，跟温度无关 ‎5.如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6 V、4 V和1.5 V．一质子(H)从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动判断正确的是(　　)‎ A． 质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5 eV B． 质子从a等势面运动到c等势面动能不变 C． 质子经过等势面c时的速率为2.25v D． 质子经过等势面c时的速率为1.5v ‎6.如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V.若把它接在a、b两点间，电压表的读数为(　　)‎ A． 18 V B． 12 V C． 8 V D． 6 V ‎7.如图，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°.则为(　　)‎ A． 2 B． 3 C． 2 D． 3‎ ‎8.如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为(　　)‎ A． B． 2 C． D． 3‎ ‎9.将一带电荷量为－q的试探电荷从无穷远处移到电场中的A点，该过程中电场力做功为W，规定无穷远处的电势为零，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为(　　)‎ A． －W， B．W，－ C．W， D． －W，－‎ ‎10.用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，则(　　)‎ A． 测U时电流从红表笔流入多用电表，测R时电流从红表笔流出多用电表 B． 测U、测R电流均从红表笔流入多用电表 C． 测U、测R电流均从红表笔流出多用电表 D． 测U时电流从红表笔流出多用电表，测R时电流从红表笔流入多用电表 ‎11.如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示．则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)(　　)‎ A． 为零 B． 方向由左变为向右 C． 方向保持不变 D． 方向由右变为向左 ‎12.如图所示，一束正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入后一磁场的离子，可得出结论（　　）‎ A． 它们的动能一定不相同 B． 它们的电量一定不相同 C． 它们的质量一定不相同 D． 它们的电量与质量之比一定不相同 二、多选题(共4小题,共12分) ‎ ‎13.(多选)如图所示，电路电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R2的阻值均为20 Ω，电阻R1的阻值为5 Ω.当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中(　　)‎ A． 干路中电流不断增大 B．R1上消耗电功率不断增大 C．R1上消耗电功率不断减小 D．R2上消耗电功率不断减小 ‎14.(多选)如图所示的xOy平面内，存在正交的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直xOy平面向里，匀强电场大小为E，方向沿y轴正方向．将一质量为m、带电量为q的粒子从O点由静止释放，粒子的运动曲线如图所示，运动周期为T，P点距x轴的距离为粒子运动过程中距x轴最大距离的一半，粒子的重力忽略不计．以下说法正确的是(　　)‎ A． 粒子带正电 B． 粒子运动到最低点时，粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等 C． 粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为 D． 粒子在运动过程中，距x轴的最大距离为 ‎15.（多选）如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（　　）‎ A． 电压表与电流表的示数都减小 B． 电压表的示数减小，电流表的示数增大 C． 电阻R1消耗的电功率增大 D． 电源内阻消耗的功率减小 ‎16.(多选)如图为一个电磁泵从血库里向外抽血的结构示意图，长方体导管的左、右表面绝缘，上、下表面为导体，管长为a、内壁高为b、宽为L 且内壁光滑．将导管放在垂直左、右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正、负离子，将上、下表面和电源接通，电路中会形成大小为I的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出，其中v为血浆流动方向．若血浆的电阻率为ρ，电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，则下列判断正确的是(　　)‎ A． 此装置中血浆的等效电阻R＝ρ B． 此装置中血浆受到安培力大小F＝BIL C． 增大磁感应强度可以加快血浆的外抽速度 D． 前后两侧的压强差p＝‎ 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎17.要测绘额定电压为2 V的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：‎ A．电源E（电动势3.0 V，内阻可不计）‎ B．电压表V1(量程为0~3.0 V，内阻约2 kΩ)‎ C．电压表V2(0~15.0 V，内阻约6 kΩ D．电流表A1(0~0.6 A，内阻约1 Ω)‎ E．电流表A2(0~100 mA，内阻约2 Ω)‎ F．滑动变阻器R1（最大值10 Ω）‎ G．滑动变阻器R2（最大值2 kΩ）‎ ‎（1）为减少实验误差，实验中电压表应选择，电流表应选择，滑动变阻器应选择.（填各器材的序号）‎ ‎（2）为提高实验精度，请你设计实验电路图，并画在下面的虚线框中.‎ ‎（3）实验中测得一组数据如下表所示，根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。‎ ‎（4）该小电珠的额定功率是。‎ ‎18.图a中电源电动势为E，内阻可忽略不计；电流表具有一定的内阻，电压表的内阻不是无限大，S为单刀双掷开关，R为待测电阻．当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1，电流表读数为I1；当S向R一侧闭合时，电流表读数为I2．‎ ‎（1）根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻R=　　．‎ ‎（2）根据图a所给出的电路，在图b的各器件实物图之间画出连接的导线．‎ 四、计算题 ‎ ‎19.如图所示，正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为q2、质量为m的小球，从轨道的A处无初速度释放，求：‎ ‎(1)小球运动到B点时的速度大小；‎ ‎(2)小球在B点时对轨道的压力．‎ ‎20.如图所示，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差U＝1.5×103V(仅在两板间有电场)，现将一质量m＝1×10－2kg、电荷量q＝4×10－5C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h＝20 cm的地方以初速度v0＝4 m/s水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，g取10 m/s2，求：‎ ‎(1)金属板的长度L；‎ ‎(2)小球飞出电场时的动能Ek.‎ ‎21.如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝7.5 Ω，电容器的电容C＝4 μF.开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少？‎ ‎22.质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示，已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．‎ ‎(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)；‎ ‎(2)求匀强磁场的磁感应强度B.‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.D 2.C 3.D 4.B 5.D 6.B 7.C 8.D 9.A 10.B 11.B 12.D ‎13.ABD 14.AC 15.AC 16.ACD ‎17.（1）B D F（2）电路图如图所示 ‎（3）如图所示 ‎（4）1.00 W ‎【解析】（1）由题意小灯泡额定电压为2 V，额定电流为0.5 A，故电压表应选B，电流表应选D，又描绘伏安特性曲线要求电流从零调，故变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器F．‎ ‎（2）由于小电珠电珠较小，满足，电流表应用外接法，又变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：‎ ‎（3）小电珠的伏安特性曲线如图所示：‎ ‎（4）由图可知，当电压为2 V，电流为0.5 A；则功率 ‎18.（1）（2）如图所示 ‎【解析】（1）当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1，电流表读数为I1，根据闭合电路欧姆定律有 E=U1+I1r 整理得 当S向R一侧闭合时，电流表读数为I2，根据闭合电路欧姆定律有 E=I2（R+r）‎ 整理得 ‎（2）按照电路图连线，如图，要注意电流从电压表和电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，单刀双掷开关控制整个电路的通断，连线不要交叉．‎ ‎19.(1)　(2)3mg＋k，方向竖直向下 ‎【解析】(1)带电小球q2在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则mgR＝mv 解得vB＝.‎ ‎(2)小球到达B点时，受到重力mg、库仑力F和支持力FN，由圆周运动和牛顿第二定律得FN－mg－k＝m 解得FN＝3mg＋k 根据牛顿第三定律，小球在B点时对轨道的压力为 FN′＝FN＝3mg＋k 方向竖直向下．‎ ‎20.(1)0.15 m　(2)0.175 J ‎【解析】(1)小球到达左板上边缘时的竖直分速度：‎ vy＝＝2 m/s 设小球此时速度方向与竖直方向之间的夹角为θ，则tanθ＝＝2‎ 小球在电场中沿直线运动，所受合力方向与运动方向相同，设板间距为d，则：tanθ＝＝，L＝，‎ 解得L＝＝0.15 m.‎ ‎(2)进入电场前mgh＝mv－mv 电场中运动过程qU＋mgL＝Ek－mv 解得Ek＝0.175 J.‎ ‎21.1.92×10－5C ‎【解析】S断开时的等效电路如图甲所示，电容器C两端电压U为电阻R2两端电压U2，则U2＝R2＝3 V．电容器C的电荷量Q＝CU＝CU2＝1.2×10－5C．且a板带正电，b板带负电．‎ S闭合时的等效电路如图乙所示，电容器C两端电压U′为电阻R1两端电压U1′.则有R外＝＝3 Ω，电阻R1中的电流I1′＝·＝0.9 A，电阻R1两端电压U1′＝I1′R1＝1.8 V，电容器C的电荷量Q′＝CU1′＝7.2×10－6C．且a板带负电，b板带正电．故通过电流表的电荷量ΔQ＝Q＋Q′＝1.92×10－5C.‎ ‎22.(1)见解析图　(2)‎ ‎【解析】(1)作出粒子经电场和磁场的轨迹图，如下图 ‎(2)设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，‎ 由动能定理得：‎ qU＝mv2①‎ 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：‎ qvB＝m②‎ 由几何关系得：r2＝(r－L)2＋d2③‎ 联立①②③式得：‎ 磁感应强度B＝.‎