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- 2021-06-04 发布
下关一中2019~2020学年高二年级上学期期中考
物理试题
(试卷满分100分 考试时间90分钟)
一、单选题(本大题共8小题，每小题4分，共32分)
1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是( )
A．法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象
B．库仑发现了点电荷的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值
C．安培在研究磁场与通电导线的相互作用方面做出了杰出的贡献，并提出分子电流假说
D．奥斯特发现了磁场对运动电荷的作用规律
2．图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里，在电键S接通后，导线D所受磁场力的方向是( )
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右
3．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向上移动时，关于灯泡A的亮度及电容器C所带电量Q的变化判断正确的是( )
A．灯泡A变亮，Q增大
B．灯泡A变亮，Q减小
C．灯泡A变暗，Q增大
D．灯泡A变暗，Q减小
4．如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接．当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0．若弹簧发生的均是弹性形变，则( )
A．保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0
B．保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0
C．保持Q不变，将q变为－q，平衡时弹簧的缩短量等于x0
D．保持q不变，将Q变为－Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0
5．三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，如图所示为其截面图，电流方向如图，若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为( )
A．0 B．B C．2B D．
6．如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来的1/3，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的( )
A．倍 B．9倍 C．3倍 D．倍
7．如图所示，一匀强电场的场强方向为水平方向(虚线为电场线)，一带负电微粒以某一角度θ从电场中a点斜向上方射入，沿直线运动至b点，则可知( )
A．电场中a点的电势低于b点的电势
B．场强方向为水平向左 C．微粒的机械能保持不变
D．微粒在a点时的动能大于在b点时的动能，在a点的电势能小于在b点的电势能
8、平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为( )
A． B． C． D．
二、多选题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)
9．关于磁场和电场，下列说法中正确的是( )
A．磁感线是闭合曲线，而静电场的电场线不是闭合曲线
B．磁场中某点的磁感应强度方向就是小磁针在该处静止时北极的指向；电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该处所受电场力方向
C．放入电场中某位置的电荷受到的电场力为零，则该位置的电场强度一定为零
D．一小段长为L的通有电流为I的导体，在磁场中受到的安培力为F，则该磁场的磁感应强度B一定为
10．把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧线，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a到b．以下说法正确的是( )
A．要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内只可能是蹄形磁铁
B．要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内可能是蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺线管甚至是直线电流
C．a端垂直纸面向外旋转，b端垂直纸面向内旋转，导线整体还会向下平移
D．b端垂直纸面向外旋转，a端垂直纸面向内旋转，导线整体还会向上平移
11．磁流体发电是一项新兴技术，如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场。图中虚线框部分相当于发电机，把两个极板与用电器相连，则( )
A．用电器中的电流方向从A到B
B．用电器中的电流方向从B到A
C．若只增强磁场，发电机的电动势增大
D．若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势减小
12．如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.4m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E=1.0×104N/C，现有一电荷量q=+1.0×10﹣4C，质量m=0.1kg的带电体(可视为质点)，在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点，取g=10m/s2．( )
A．带电体在圆形轨道C点的速度大小为
B．落点D与B点的距离xBD=0
C．带电体从P运动到圆形轨道B点时的速度大小为
D．带电体在从B到C运动的过程中对轨道的最大压力为
13．在水平向右的匀强电场E中，小车以加速度a向右做匀加速直线运动，质量分别为m1、m2，电荷量分别为+q1、+q2的小球G、H通过不可伸长的轻绳悬挂于车顶O点，．当G、H相对小车静止时，下列情况可能出现的是(不计G、H间的相互作用)( )
A． B． C． D．
三、实验题(本大题共2小题，每一空2分,共18分)
14．用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻提供的器材如图所示．
(1)用实线代表导线把图甲所示的实物连接成测量电路，(两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连好) ；在图乙中完成连线。
(2)图乙中的6个点表示实验测得的6组电流I、电压U的值，按照这些实验值作出U－I图线，由此图线求得的每节电池电动势E= ______ V，电源内阻r= ______ Ω。(取3位有效数字)
15．为了精确测量一导体的电阻：
(1)用多用电表粗测其电阻，用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“ ______ ”档位(选填“×100”或“×1”)，然后进行 ______ ，再次测量该导体的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示，则该导体的阻值为 ______ Ω．
(2)现要进一步精确测量其阻值Rx,实验室提供了下列可选用的器材：
电源E：电动势约为4.5V,内阻忽略不计；
电压表V：量程15V
电流表A1：量程50mA、内阻r1=20Ω；
电流表A2：量程200 mA、内阻r2约为4Ω；
定值电阻R0：阻值为80Ω；
滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω；
单刀单掷开关S、导线若干．
①测量中要求电表读数误差尽可能小，应该选用的电表是 ；
②试将方框中测量电阻Rx的实验电路原理图补充完整(原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注)．
四、计算题(本大题共3小题，15题9分，16题9分，17题12分，共30分)
16．如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内分布着磁感应强度B
=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V，内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2，已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求：
(1)通过导体棒的电流；
(2)导体棒受到的安培力大小；
(3)导体棒受到的摩擦力的大小和方向。
17．如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷，B板带等量负电荷，电场强度为E；磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M，中间有小孔O′，OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B2，CD为磁场B2边界上的一绝缘板，它与M板的夹角θ=45°，现有大量质量均为m，电荷量为q的带正电的粒子(不计重力)，自O点沿OO′方向水平向右进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO′方向运动，通过小孔O′进入匀强磁场B2，如果这些粒子恰好以竖直向下的速度打在CD板上的E点(E点未画出)，求：
(1)能进入匀强磁场B2的带电粒子的初速度v；
(2)CE的长度L
(3)粒子在磁场B2中的运动时间．
18．如图所示，质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线(不可伸长)悬挂于O点，并处在场强为E、水平向左的匀强电场中，球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ=37°(sin37°=0.6，重力加速度为g)，则：
(1)小球带何种电荷，电量q是多少？
(2)现将小球拉至虚线所示位置(细线水平拉直，与O点相同高度)后从静止开始释放，求小球摆动到最低点时速度v的大小和细线所受拉力T的大小．
(3)如果小球摆动到最低点时，将细绳剪断，最后小球竖直落地，求下落高度h(电场充满整个空间)
下关一中2019~2020学年高二年级上学期期中考
物理参考答案
一、单选题(本大题共8小题，共32分)
1.C 2. A 3.A 4.B 5.C 6.C 7.D 8.D
二、多选题(本大题共5小题，共20分)
9.AC 10. BC 11.AC 12. BCD 13.AC
三、实验题 (本大题共2小题，每一空2分,共18分)
14. (1)
(2)1.48；0.330
15.(1) ×1；欧姆调零；40.0；(2) .①A1 、 A2
②
四、计算题(本大题共3小题，15题9分，16题9分，17题12分，共30分)
16.解：(1)根据闭合电路欧姆定律，有：I===1.5 A；
(2)导体棒受到的安培力：F安=BIL=0.5×1.5×0.4=0.30 N；
(3)导体棒受力如图，将重力正交分解，如图：
F1=mgsin 37°=0.24 N
F1＜F安，根据平衡条件：
mgsin 37°+f=F安
代入数据得：f=0.06 N
17.解：(1)沿直线OO′运动的带电粒子，设进入匀强磁场B2的带电粒子的速度为v，
根据B1qv=qE，
解得：v=
(2)粒子在磁感应强度为B2磁场中做匀速圆周运动，故：
解得：r==
该粒子恰好以竖直向下的速度打在CD板上的E点，CE的长度为：
L===
(3) 粒子做匀速圆周运动的周期
18.解：(1)小球静止，受三个力：重力mg，水平向左电场力F=qE，绳子拉FT
可知：小球带正电，由平衡条件得：
qE=mgtan37°
得：
(2)小球从水平位置摆动到最低点的过程中，由动能定理有：
得：
小球在最低点，由动力学规律有：
得：
(3)小球竖直落地瞬间，水平方向上的速度为0，水平加速度大小为：
则空中运动时间：
竖直方向上自由落体：
答：(1)小球带正电荷，电量为
(2)小球摆动到最低点时速度是 细线所受拉力T为
(3)下落高度h为