【物理】安徽省芜湖市2019-2020学年高二上学期期末质量监测试题（解析版）

【物理】安徽省芜湖市2019-2020学年高二上学期期末质量监测试题（解析版）

‎2019—2020学年度第一学期芜湖市中小学校教育教学 质量监控高二年级物理试题卷（理科）‎ 一、选择题（每小题4分，共40分；1-8题为单选题，9-10题分单选题和多选题，其中多选题全部选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分）‎ ‎1.如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转｡发现这个实验现象的物理学家是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】奥斯特把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使奥斯特喜出望外， 接下来奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现小磁针在电流周围都会偏转。从而证明了通电导线周围存在磁场。故是奥斯特发现的电流磁效应，C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎2.关于电动势和磁感应强度，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能就越多 B. 运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零 C. 小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 D. 由可知，某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与其IL的乘积成反比 ‎【答案】C ‎【解析】A．电动势越大的电源，将其它形式的能转化为电能的本领越强，但转化的电能多少看电源的容量大小，A错误；‎ B．当运动电荷的运动方向与磁感应强度的方向相同时，即使电荷在磁场中运动，也不受洛伦兹力作用，故无法判断该处的磁感应强度是否为零，B错误；‎ C．磁感应强度方向就是小磁针N极受力的方向，故C正确；‎ D．磁感应强度的大小是由磁场本身的性质决定的，与放入的通电导线所受的力大小无关，D错误。故选C。‎ ‎3.下图中标出了磁感应强度 B、电流 I 和其所受磁场力 F 的方向，正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】A、根据左手定则，安培力的方向竖直向上．故A正确．‎ B、电流的方向与磁场方向平行，知不受安培力．故B错误．‎ C、根据左手定则，安培力方向竖直向上．故C错误．‎ D、根据左手定则，安培力的方向垂直纸面向外．故D错误．‎ ‎4.物理量的决定式能揭示该物理量的大小受什么因素的影响,以下公式不属于决定式的是( )‎ A. 平行板电容器的电容 B. 导体的电阻 C. 导体中的电流 D. 孤立点电荷的电场强度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据电阻定律可知，电阻的决定式为，而是电容的决定式，孤立点电荷的电场强度的决定式是：，而导体中的电流是量度公式；故选C.‎ ‎5.一个电流表的满偏电流Ig=1mA.内阻为300Ω，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（ ）‎ A. 串联一个10000Ω的电阻 B. 并联一个10000Ω的电阻 C. 串联一个9700Ω的电阻 D. 并联一个9700Ω的电阻 ‎【答案】C ‎【解析】改装电压表需要串联一个电阻进行分压，所以BD错误，‎ 根据欧姆定律可得：，即，解得,故选C，‎ ‎6.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列判断正确的是（　　）‎ A. 粒子带正电 B. A点的场强大于B点的场强 C. 粒子的加速度逐渐增大 D. 粒子在电场中A点的电势能大于粒子在B点的电势能 ‎【答案】B ‎【解析】A．做曲线运动的物体，受力的方向总是指向运动轨迹的凹侧，可知粒子受力的方向与电场线相反，因此粒子带负电荷，A错误；‎ B．A点处电场线比B点处电场线密集，因此A点的电场强比B点的大，B正确；‎ C．从A向B运动过程中，所受电场力逐渐减小，根据牛顿第二定律，加速度逐渐减小，C错误；‎ D．从A向B运动过程中，电场力做负功，电势能增大，因此粒子在A点的电势能小于粒子在B点的电势能，D错误。故选B。‎ ‎7.如图所示，电路中A灯与B灯的电阻相同，电源的内阻不可忽略，则当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时，两灯亮度的变化情况是（　　）‎ A. A灯变亮，B灯变亮 B. A灯变暗，B灯变亮 C. A灯变暗，B灯变暗 D. A灯变亮，B灯变暗 ‎【答案】A ‎【解析】当滑片P向上滑动时，接入电路的滑动变阻器阻值增大，从而外电路的总电阻R变大，根据闭合电路欧姆定律 总电流强度减小，从而内电压降低，路端电压升高，加在B灯两端的电压就是路端电压，因此B灯变亮，流过B灯的电流IB增大，从而流过R0的电流I0减小，即加在R0两端的电压U0降低，而路端电压 因此加在A灯两端的电压升高，A灯变亮。A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎8.质量和电荷量都相等的带电粒子P和Q（均不计重力），以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中两个虚线所示，下列表述正确的是（　　）‎ A. 粒子P带正电，粒子Q带负电 B. 粒子P在磁场中运动的速率大于Q的速率 C. 洛伦兹力对粒子P做负功、对粒子Q做正功 D. 粒子P在磁场中运行的时间大于粒子Q运行的时间 ‎【答案】B ‎【解析】A．根据左手定则可知Q带正电，P带负电荷，A错误；‎ B．由图可知P粒子运动的轨道半径RP大于Q粒子运动的轨道半径RQ，而根据 可知 轨道半径越大的粒子，运动速率越大，B正确；‎ C．由于洛伦兹力的方向总是与粒子运动方向垂直，因此洛伦兹力对粒子不做功，C错误；‎ D．粒子在磁场中的运动的周期 两个粒子质量与带电量相同，因此运动周期相同，而两个粒子磁场中都运动了半个周期，因此运动时间相同，D错误。故选B。‎ ‎9.磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　）‎ A. a、b两处磁感应强度的大小不等，‎ B. a、b两处的磁感应强度的大小不等，‎ C. 同一通电导线放在a处受到的安培力比放在b处小 D. a处没有磁感线，所以a处磁感应强度为零 ‎【答案】A ‎【解析】AB．磁感线的疏密程度反映了磁感应强度的大小，由图可知，a处磁感线密集，因此，A正确，B错误；‎ C．通电导线在磁场中受到的安培力F=BIL 这个公式成立的条件是：导线与磁场垂直。而当导线与磁场平行时，导线不受安培力作用，由于题中没说明导线放置的方向，故无法比较同一通电导线放在a处和b处安培力的大小，C错误；‎ D．为了形象的描述磁场，引入了磁感线，而磁感线是不存在的，a点虽然没画出磁感线，但该点仍有磁场，即a点磁感应强度不为零，D错误。故选A。‎ ‎10.关于电磁感应，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 B. 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流 C. 闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流 D. 穿过同一闭合电路的磁通量变化越快，电路中产生的感应电流强度一定越大 ‎【答案】BD ‎【解析】A．当导体做切割磁感线运动，导体一定会产生感应电动势，若没有形成闭合回路，就没有电流，A错误；‎ B．根据法拉第电磁感应定律：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就一定有感应电流产生，B正确；‎ C．如果整个回路都在磁场中做切割磁感线运动，这时穿过回路的磁通量没有发生变化，回路中就没有感应电流产生，C错误；‎ D．根据感应电动势 可知，磁通量变化越快，感应电动势越大，而同一回路电阻不变，因此感应电流一定越大，D正确。故选BD。‎ ‎11.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R｡金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下｡现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（　　）‎ A. ab中的感应电流方向由a到b B. ab中的感应电流逐渐减小 C. ab所受的安培力保持不变 D. ab所受的静摩擦力逐渐减小 ‎【答案】AD ‎【解析】A．根据楞次定律，可知感应电流的磁场与原磁场方向相同，再根据右手定则得ab中的感应电流方向由a到b，A正确；‎ B．根据感应电动势 由于磁感应强度随时间均匀减小，因此感应电动势保持不变，回路中的电流保持不变，B错误；‎ C．安培力的大小F=ILB 由于电流不变而磁感应强度减小，因此安培力减小，C错误；‎ D．由于金属棒始终处于静止状态，所受摩擦力与安培力等大反向，安培力逐渐减小，因此摩擦力逐渐减小，D正确。故选AD。‎ ‎12.在电场中A点，先后放入q1、q2两个点电荷（q1＞q2），点电荷所受到的电场力分别为F1、F2，两次测得该点的电场强度分别为E1、E2，则（ ）‎ A. F1=F2，E1=E2 B. F1>F2，E1=E2‎ C. F1>F2，E1>E2 D. F1I2‎ ‎，导线①、②受到的安培力大小分别为F1和F2，则F1______F2（选填“>”、“<”或“=”）；导线①受到的安培力F1的方向为___________．‎ ‎【答案】 (1). = (2). 向右 ‎【解析】物体间力的作用是相互的，物体间的相互作用力大小相等；磁场是由通电导线产生的，一通电导线在另一导线电流的磁场中，会受到安培力作用，由安培定则判断出电流的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力方向．‎ 通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等．由右手螺旋定则可知：由右手螺旋定则可知：在处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，所所受安培力向右．‎ ‎19.如图所示，金属圆环套在光滑的绝缘水平杆上，左侧一条形磁铁，正在沿圆环轴心方向朝环运动．我们可以判断，圆环中形成的感应电流方向为________（从右往左看）（填“顺时针”或“逆时针”），环受安培力作用会向________（填“右”或“左”）运动．‎ ‎【答案】 (1). 顺时针 (2). 右 ‎【解析】[1]原磁场方向向右，向右运动时，穿过圆环的磁通量要变大，根据楞次定律，圆环中感应电流产生向左的感应磁场，即产生了顺时针方向的感应电流（从右往左看）．‎ ‎[2]据来拒去留，环受到向右的安培力，将向右运动．‎ 三、实验题（第15题3分，第16题4分，第17题8分，共15分）‎ ‎20.用螺旋测微器测量某圆柱体直径，由图读得其直径为_________mm｡‎ ‎【答案】4.700‎ ‎【解析】螺旋测微器主尺读数4.5mm，螺旋读数0.200mm，因此读得直径为 ‎4.5mm+0.200mm=4.700mm ‎21.某同学用多用电表测量一未知电阻的阻值，选择了“×1k”挡位，并进行了欧姆调零｡测量时发现指针指在图1所示位置，则应改换_________挡位｡重新欧姆调零之后，指针位置如图2所示，则该电阻的阻值为_________Ω｡‎ ‎【答案】 (1). ×100 (2). 1900‎ ‎【解析】(1)[1]由于欧姆表表盘零刻度在右侧，并且刻度不均匀，由欧姆表的构造可知，表针越靠近中央读数越准，从图1可知，电阻阻值较小，因此选用小档位测量，因此应将档位换为×100。‎ ‎(2)[2]欧姆档是倍率档，由于是×100档位，因此电阻阻值为19×100Ω=1900Ω ‎22.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：‎ A．干电池1节 B．滑动变阻器（0～20Ω）‎ C．电压表（0～3V，内阻约为20kΩ） D．电流表（0～0.6A，内阻RA=0.2Ω）‎ E．电流表（0～3A，内阻约为0.01Ω） F．开关、导线若干 ‎（1）为减小实验误差和方便操作，选择图甲所示电路进行实验，其中电流表应选__．（填写器材前的序号）‎ ‎（2）某同学根据实验测得的电压表示数U和电流表示数I，画出U﹣I图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为__V，内电阻为__Ω．（保留到小数点后1位）‎ ‎【答案】 (1). D (2). 1.5 (3). 0.8‎ ‎【解析】（1）[1]．由于本实验中通过电源的电流不能太大，由图可知，最大电流不超过0.6A；所以电流表应选Ｄ；‎ ‎（2）[2][3]．将RA等效于电源的内阻，根据U=E-I(r+RA)，可知E=1.50V 四、计算题（要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明）‎ ‎23.如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表｡当电阻箱读数为时，电压表读数为；当电阻箱读数为时，电压表读数为｡求电源的电动势E和内阻r｡‎ ‎【答案】6V；2‎ ‎【解析】当电压时 当电压V时 由闭合电路欧姆定律E=U+Ir 代入数据解得E=6V，r=2‎ ‎24.如图所示，ab、cd为相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为2kg的金属棒MN垂直于导轨放在其上且始终与导轨接触良好｡当金属棒中通以7A的电流时，金属棒受到水平方向的磁场力的作用沿着导轨做匀加速直线运动，加速度为2m/s2；当棒中通以同方向5A的电流时，棒恰好沿着导轨做匀速直线运动（已知重力加速度g取10m/s2）｡求：‎ ‎(1)匀强磁场的磁感应强度大小；‎ ‎(2)金属棒与导轨间的动摩擦因数｡‎ ‎【答案】(1)B=1T；(2)‎ ‎【解析】(1)(2)当I1=7A时，杆做匀加速运动，根据牛顿第二定律 当时，杆做匀速运动 代入数据，解得B=1T，‎ ‎25.如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限中以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B｡一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上纵坐标y=h处的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上横坐标x=2h处的P点进入磁场，最后沿垂直于y轴的方向射出磁场，不计粒子重力｡求：‎ ‎(1)电场强度大小E；‎ ‎(2)粒子在磁场中运动的轨迹半径r；‎ ‎(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t｡‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)由题意知，带电粒子进入电场后做类平抛运动，有 ‎，‎ 联立得 ‎(2)带电粒子由点M到P点过程，由动能定理得 解得 或由类平抛运动处理 粒子进入匀强磁场做匀速圆周运动 解得 ‎(3)粒子运动轨迹如图所示 粒子在电场中运动的时间 粒子在磁场中运动的周期 根据 可得粒子射入磁场时其速度方向与x轴正向成45o角，射出磁场时垂直于y轴可知：粒子在磁场中运动圆弧所对的圆心角为135°，故在磁场中运动的时间 所以粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间 ‎26.如图所示，一电子束（初速度不计）经过电压为U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为O，半径为r｡当不加磁场时，电子束将通过O点打到屏幕的中心M点｡为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一个已知角度；已知电子的质量为m，电量为e，不计电子的重力｡求：‎ ‎(1)电子进入磁场时速度；‎ ‎(2)圆形磁场区域的磁感应强度B的大小及方向｡‎ ‎【答案】(1)；(2)；方向：垂直纸面向外 ‎【解析】 (1)在加速电场中,根据动能定理 得 ‎(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动 如图 有 联立解得 根据左手定则可知磁感应强度方向：垂直纸面向外。‎ ‎27.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长且电阻不计的平行金属导轨相距L ‎，导轨平面与水平面夹角为，上端连接阻值为R的电阻｡匀强磁场方向垂直导轨平面向下（图中未画出）。质量为m，电阻可忽略不计的金属棒放在两导轨上由静止开始释放，金属棒下滑过程中的最大速度为vm，棒与导轨始终垂直并保持良好接触，且它们之间的动摩擦因数为μ（μ

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