【物理】四川省广元天立学校2019-2020学年高二上学期期末考试适应性考试试题（解析版）

【物理】四川省广元天立学校2019-2020学年高二上学期期末考试适应性考试试题（解析版）

广元天立国际学校高2018级第三学期期末适应性考试 物理试卷 一、选择题。‎ ‎1.对电磁感应现象的理解，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 电磁感应现象中，感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相同 B. 电磁感应现象中，感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反 C. 电磁感应现象中，感应电流磁场方向可能与引起感应电流的磁场方向相同，也可能相反 D. 电磁感应现象是由奥斯特发现的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC. 在电磁感应现象中，感应电流的磁场总阻碍引起感应电流的磁通量的变化，磁通量增加时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，磁通量减少时，两者方向相同，故C正确AB错误；‎ D. 电磁感应现象是由法拉第发现的，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是　　‎ A. 沿路径a运动 B. 沿路径b运动 ‎ C. 沿路径c运动 D. 沿路径d运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先用安培定则判断出导线下方的磁场方向及分布情况，再由左手定则判断质子运动时的受力方向，结合半径公式判断半径的变化情况，从而得出正确选项．‎ ‎【详解】由安培定则，电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手定则，质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上．则质子的轨迹必定向上弯曲，因此C、D必错；‎ 由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直，故其运动轨迹必定是曲线，则B正确，A错误．‎ 故选B ‎3.有一个长方体型的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c．电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻值最小的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由电阻的决定式可知，A中电阻 ‎；‎ B中电阻 ‎；‎ C中电阻 ‎；‎ D中电阻 ‎；‎ 故电阻最小的为A；‎ ‎4.如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡。则下列说法错误的是（ ）‎ A. 刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等 B. 刚闭合S的瞬间，通过D2的电流大于通过D1的电流 C. 闭合S待电路稳定后，D1熄灭，D2比原来更亮 D. 闭合S待电路稳定后，将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．刚闭合开关S的瞬间，线圈L中电流增大，由于自感，会阻碍电流增大，因为自感系数很大，所以相当L断路，故D1、D2串联，电流相等，故A正确，B错误；‎ C．闭合开关S待电路达到稳定后，线圈L中不存在自感电流，由于线圈的电阻可以忽略不计，所以D1相当于短路，故D1熄灭，D2比原来更亮，故C正确；‎ D．如果再将S断开的瞬间，因为通过L的电流减小，所以会产生很大的自感电流，所以D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭，故D正确。‎ 本题选择错误的，故选B。‎ ‎5.如图所示，一个带负电的滑块由粗糙绝缘斜面顶端由静止下滑到底端时速度为v，若加一个垂直于纸面向外的匀强磁场，则滑块滑到底端时速度将（ ）‎ A. 等于v B. 大于v ‎ C. 小于v D. 无法确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD. 未加磁场时，根据动能定理有 加磁场后，多了洛伦兹力，根据左手定则判断可知，洛伦兹力方向垂直于斜面向下，洛伦兹力不做功，但使物体对斜面的压力变大，摩擦力变大，根据动能定理，有 因，所以，故C正确ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎6.如图，一个均匀的带电量为Q的圆环，半径为R，圆心为O，放在绝缘水平桌面上，过O 点作竖直线，在线上取一点A，使A到O的距离也为R，在A点放一检验电荷q，则q所受电场力的大小为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. 不能确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD. 将均匀的带电圆环分成长度为的微元，每个微元带电量 每个微元在A点对+q的电场力沿AO方向的分力为 根据对称性可知垂直AO方向的分力抵消。整个均匀带电圆环在A点对+q的电场力为 方向沿OA方向向上，故B正确ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎7.如图甲所示，在虚线框所示的区域有竖直向上的匀强磁场，位于水平面内、面积为S的单匝金属线框放在磁场中，线框上开有一小口与磁场外阻值为R的小灯泡相连．若金属框的总电阻为，其他电阻不计，磁场随时间的变化情况如图乙所示．则（ ）‎ A. 感应电流由b经小灯泡流向a B. 线框cd边受到的安培力向左 C. 感应电动势的大小为 D. a、b间电压的大小为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图线可知，穿过线圈的磁通量向上减小，由楞次定律可得：感应电流的方向为逆时针，所以通过R的电流方向为a→b，故A错误；‎ B.根据左手定则可知，线框cd边受到的安培力方向向右，故B错误；‎ C.线圈感应电动势为 故C错误； ‎ D.由闭合电路殴姆定律可得：‎ 那么R两端的电压为 故D正确。‎ 故选D。‎ ‎8.一辆电动车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动车以速度v在水平路面上匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动车的质量为m，受到的阻力是车重的k倍，忽略电动车内部的摩擦，则（ ）‎ A. 电动机的内阻为r＝E/I B. 电动机的内阻为 C. 如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小 D. 如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由功能关系 ‎ ‎ ‎ 电动机发热的功率为 则电动机的内阻为 故B正确A错误；‎ CD. 若电动机突然被卡住而停止转动，相当于纯电阻，电路中总电流变大，则电源消耗的功率将变大，故D正确C错误。‎ 故选BD。‎ ‎9.如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，内阻不能忽略，电阻R1>R2，图中电压表为理想电表．在两电路中通过相同电量q的过程中，下列关于两电路的比较，正确的是（ ）‎ A. R1上产生的热量比R2上产生的热量多 B. 电源内部产生热量较多的是甲电路 C. 电压表V1示数小于电压表V2示数 D 甲、乙两电路电源输出功率可能相等 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.由焦耳定律可得 由于两电路电源相同且R1>R2，由串联分压与电阻成正比，得U1>U2，所以Q1>Q2，故A正确C错误；‎ B.电源内部产生的热量 由于U1>U2，故Qr1＜Qr2，故B错误；‎ D.由于电源的内阻与负载电阻的大小关系未知，甲、乙两电路电源输出功率可能相等，故D正确。故选AD。‎ ‎10.如图所示，在平面直角坐标系中有一底角为60°的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中原点O的电势为6V，A点电势为3V，B点电势为0，则由此可以判定（ ）‎ A. C点电势为3V B. 电场的电场强度为100V/m C. C点电势为0 D. 电场的电场强度为100V/m ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.因为AB平行于CD，并且四边形ABCD为底角是60°等腰梯形，其中坐标O(0，0)，A(1，)，B(3，)，故有：UOC=2UAB，即 得 故C正确A错误；‎ BD.由以上分析知，BC为0V等势线，过B作OC的垂线BD，垂足为D，再作DE垂直于BC，由几何关系得：‎ 故电场强度为：‎ 故B正确D错误。故选BC。‎ ‎11.如图甲，真空中有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴．x轴上各点场强随x变化情况如图乙，则（ ）‎ A. 球内部的电场为匀强电场 B. x1、x2两点处的电势相等 C. x1、x2两点处电场强度大小相等，方向相同 D. 假设将一个带正电的试探电荷沿x 轴移动，则从x1移到R处电场力做的功大于从R移到x2处电场力做的功 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在球的内部，由图乙可知，电场强度随半径的增大而增大，不是匀强电场，故A错误；‎ B.由图像与电势的定义式，则x1、x2两点处的电势不相等，故B错误；‎ C.由乙图可知，x1、x2两点处电场强度大小相等，方向相同，故C正确；‎ D.图像的面积代表电势差，由乙图可知，x1到R的图像面积大于R到x2的图形面积，则x1到R的电势差大于R到x2的电势差，由电场力做功公式 可知从x1移到R处电场力做的功大于从R移到x2处电场力做的功，故D正确。‎ 故选CD。‎ ‎12..如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，现设法使该带电粒子从O点沿纸面与Od成30°的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是(　 　)．‎ A. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从cd边射出磁场 B. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ad边射出磁场 C. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从bc边射出磁场 D. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ab边射出磁场 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】由题，带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为T=2t0．‎ A．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，粒子轨迹的圆心角为，速度的偏向角也为，根据几何知识得知，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°，必定从cd射出磁场．故A正确．‎ B．当带电粒子的轨迹与ad边相切时，轨迹的圆心角为60°，粒子运动的时间为，在所有从ad边射出的粒子中最长时间为，故若该带电粒子在磁场中经历的时间是 ，一定不是从ad边射出磁场．故B错误．‎ C．若该带电粒子在磁场中经历时间是，则得到轨迹的圆心角为，由于，则一定从bc边射出磁场．故C正确．‎ D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则得到轨迹的圆心角为π，而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于60°+90°=150°=π＜π，故一定不从ab边射出磁场．故D错误．‎ ‎13.我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.‎ ‎（1）如图甲所示,当磁铁的极向下运动时,发现电流计指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道__________.‎ ‎（2）如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流计指针向右偏.电路稳定后,若向左移动滑动触头,此过程中电流计指针向__________偏转;若将线圈抽出,此过程中电流计指针向__________偏转(均填“左”或“右”).‎ ‎【答案】 (1). 电流表指针偏转方向与电流方向间的关系 (2). 右 左 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道电流从正（负）接线柱流入时，电流表指针的偏转方向 ‎（2）因为当闭合开关时，电路中的电流增大，穿过线圈的磁通量增加，此时产生的感应电流使电流表指针向右偏；若向左移动滑动触头，此过程中电路中的电流也增大，则电流表指针向右偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈的磁通量减少，则此过程中电流表指针向左偏转．‎ ‎14.实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8 Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：‎ 电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω；‎ 电压表：量程3V，内阻约9kΩ；‎ 滑动变阻器R1：最大阻值5Ω；‎ 滑动变阻器R2：最大阻值20Ω；‎ 定值电阻：R0=3Ω；‎ 电源：电动势6V，内阻可不计；‎ 开关、导线若干．‎ 回答下列问题：‎ ‎ ‎ ‎（1）实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(填“a”或“b”)；‎ ‎ ‎ ‎（2）在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接_______；‎ ‎（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为________V；‎ ‎（4）导线实际长度为________m(保留两位有效数字)．‎ ‎【答案】 (1). R2 a (2). (3). 2.30V（2.29、2.31均正确） (4). 94（93、95均正确）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据限流解法的要求，滑动变阻器的阻值大于被测电阻，需要选择R2，闭合开关前使滑动变阻器阻值最大，即滑片在a端．‎ ‎（2）根据电路图连接实物图，应先串后并，先连控制电路后连测量电路，如图所示：‎ ‎（3）电压表量程3 V，最小分度为0．1 V，估读一位，读数为2．30 V．‎ ‎（4）根据欧姆定律得，R0＋Rx＝＝4．6 Ω，根据电阻定律得，Rx＝ρ，联立解得，L＝94 m．‎ ‎【点睛】应明确：①电流表的读数不能小于量程的；②应根据电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值的大小；③若电表每小格读数中出现数字“1”则应进行估读，出现“2”则应进行“估读”，出现“5”应进行“估读”．‎ ‎15.如图所示，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω．已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，取g＝10m/s2．‎ ‎（1）判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向；‎ ‎（2）计算金属棒的质量．‎ ‎【答案】方向竖直向下；0.01 kg ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）闭合开关后，电流由b指向a，根据安培定则可知金属棒受到的安培力竖直向下；‎ ‎（2）设弹簧劲度系数为k，金属棒质量为m，则开关断开时：‎ 开关闭合后：‎ 受到的安培力F为：‎ 回路中的电流为 联立以上各式解得 ‎16.如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为＋Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为＋q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷＋Q产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60°，试求：‎ ‎（1）物块在A点时受到轨道支持力的大小；‎ ‎（2）点电荷＋Q产生的电场在B点的电势．‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物体受到点电荷的库仑力 由几何关系可知 ‎ 设物体在A点时受到轨道的支持力大小为N，由平衡条件有 解得 ‎（2）设点电荷产生的电场在B点的电势为，由动能定理有：‎ 解得 ‎17.如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．计算：‎ ‎（1）定值电阻R2的阻值；‎ ‎（2）滑动变阻器的最大阻值；‎ ‎（3）电源的电动势和内阻．‎ ‎【答案】（1）5Ω（2）300Ω （3）20V；20Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为：‎ ‎（2）滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大．设此时外电路总电阻为R，由图像中A点坐标求出：‎ 代入数据解得滑动变阻器最大阻值 ‎（3）由闭合电路欧姆定律得：‎ 将图像中A、B两点的电压和电流代入得：‎ 解得 ‎18.如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 W的电阻连接，右端通过导线与阻值RL ＝4 W的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长="2" m，有一阻值r ="2" W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：‎ ‎（1）通过小灯泡的电流． ‎ ‎（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．‎ ‎【答案】（1）0.1A（2）1m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势．‎ 电路为r与R并联，再与RL串联，电路的总电阻 ‎＝5Ω ①‎ 此时感应电动势 ‎=0.5×2×0.5V=0.5V ②‎ 通过小灯泡的电流为：＝0.1A ③‎ ‎（2）当棒在磁场区域中运动时，由导体棒切割磁感线产生电动势，电路为R与RL并联，再与r串联，此时电路的总电阻 ‎＝2＋Ω＝Ω ④‎ 由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流IL=0.1A，则流过棒的电流为 ‎＝0.3A ⑤‎ 电动势⑥‎ 解得棒PQ在磁场区域中运动的速度大小 v=1m/s 7‎ 在t＝0至t＝4s内，产生感生电动势，根据闭合电路欧姆定律可求得小灯泡的电流；t＝4s后产生动生电动势，根据闭合电路欧姆定律先求出电动势，再求出金属棒的速度．‎