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- 2021-04-19 发布
云南省牟定县一中2019-2020学年上学期12月份考试
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.已知用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍，加在A上的电压是加在B上的电压的一半，那么通过A和B的电流IA和IB的关系是( )
A．IA＝2IB B．IA＝ C．IA＝IB D．IA＝
2.如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线．闸刀处于垂直纸面向里B＝0.1 T的匀强磁场中，CO间距离为10 cm.当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开，通过绝缘手柄CO中的电流的大小和方向为( )
A． 电流大小为20 A，电流方向O→C B． 电流大小为20 A，电流方向C→O
C． 电流大小为2 A，电流方向O→C D． 电流大小为2 A，电流方向C→O
3.关于电场强度，下列说法正确的是( )
A． 以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的场强都相同
B． 正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大
C． 若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右
D． 电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大
4.如图所示，匀强电场中的△PAB平面平行于电场方向，C点为AB的中点，D点为PB的中点。将一个带负电的粒子从P点移动到A点，电场力做功WPA=1.6×10－8J；将该粒子从P点移动到B点，电场力做功W PB=3.2×10－8J。则下列说法正确的是( )
A． 直线PC为等势线
B． 若将该粒子从P点移动到C点，电场力做功为WPC=2.4×10－8J
C． 电场强度方向与AD平行
D． 点P的电势高于点A的电势
5.如图所示，abcd四边形闭合线框，a、b、c三点坐标分别为(0，L,0)，(L，L,0)，(L,0,0)，整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中，通入电流I，方向如图所示，关于四边形的四条边所受到的安培力的大小，下列叙述中正确的是( )
A．ab边与bc边受到的安培力大小相等 B．cd边受到的安培力最大
C．cd边与ad边受到的安培力大小相等 D．ad边不受安培力作用
6.物理学在揭示现象本质的过程中不断发展，下列说法不正确的是（ ）
A． 通电导线受到的安培力，实质上是导体内运动电荷受到洛仑兹力的宏观表现
B． 最先认为电磁相互作用是通过介质“场”传递的,并用“力线”描述“场”的图景的人是法拉第
C． 磁铁周围存在磁场，是因为磁铁内有取向基本一致的分子电流
D． 踢出去的足球最终要停下来，说明力是维持物体运动的原因
7.如图所示，两只灯泡L1、L2分别标有“110 V，60 W”和“110 V，100 W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？（ ）
A． B．
C． D．
8.关于电流的方向，下列叙述中正确的是( )
A． 金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B． 在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定
C． 不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
D． 电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同
9.在如图所示的电路中，E为内阻不可忽略的电源，R1、R2为定值电阻，R
为光敏电阻．无光照射时，外电路的总电阻比电源的内阻小；当有光照射在光敏电阻上，且照射光的强度逐渐增大时，下列说法正确的是( )
A． 电源消耗的总功率减少
B． 外电路消耗的功率逐渐减少
C． 外电路消耗的功率先增大后减少
D． 电压表的读数增大，电流表的读数减小
10.一个电容器带电荷量为Q时，两极板间电压为U，若使其带电荷量增加4.0×10－7C时，它两极板间的电势差增加20 V，则它的电容为( )
A． 1.0×10－8F B． 2.0×10－8F
C． 4.0×10－8F D． 8.0×10－8F
11.如图所示，电流从A点分两路通过对称的环形支路汇合于B点，则环形支路的圆心O处的磁感应强度为 ( )
A． 垂直于环形支路所在平面，且指向“纸外”
B． 垂直于环形支路所在平面，且指向“纸内”
C． 大小为零
D． 在环形支路所在平面内，指向B点
12.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是( )
A． 1、2两点的场强相等 B． 1、3两点的场强相等
C． 1、2两点的电势相等 D． 2、3两点的电势相等
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
13.(多选)关于点电荷，以下说法正确的是( )
A． 足够小的电荷就是点电荷
B． 一个电子不论在何种情况下均可视为点电荷
C． 在实际中点电荷并不存在
D． 一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计
14.(多选)如图所示，在xOy平面内的y轴和虚线之间除了圆形区域外的空间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.虚线经过Q点(3L,0)且与y轴平行．圆形区域的圆心P的坐标为(2L,0)，半径为L.一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点垂直y轴进入磁场，不计粒子的重力，则( )
A． 如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点，则粒子的入射速度为v＝
B． 如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点，则粒子的入射速度为v＝
C． 粒子第一次从P点经过了x轴，则粒子的最小入射速度为vmin＝
D． 粒子第一次从P点经过了x轴，则粒子的最小入射速度为vmin＝
15.(多选)回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如下图．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大周半径时通过特殊装置被引出．现要增大粒子射出时的动能，则下列说法正确的是( )
A． 增大电场的加速电压 B． 增大磁场的磁感应强度
C． 减小狭缝间的距离 D． 增大D形盒的半径
16.(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
分卷II
三、实验题(共2小题,共15分)
17.某同学用图（甲）所示的电路，描绘标有“3.8 V，0.3 A ”的小灯泡灯丝电阻R随电压U变化的图象。除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
甲
电流表：A1（量程100 mA，内阻约2 Ω） A2（量程0.6 A，内阻约0.3 Ω)
电压表：V1(量程5 V，内阻约5 kΩ ) V2（量程15 V，内阻约15 Ω )
电源：E1（电动势为1.5 V，内阻为0.2 Ω）E2（电动势为4 V，内阻约为0.04 Ω）
滑动变阻器：R1（最大阻值约为100 Ω）R2（最大阻值约为10 Ω）
电键S，导线若干.
（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表，电压表，滑动变阻器，电源。(选填器材前的字母代号)
（2）根据实验数据，计算并描绘出R－U的图象如图（乙）所示.由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为Ω；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为Ω，灯泡实际消耗的电功率为W（计算结果保留两位有效数字）.
（3）根据R－U图象，可确定小灯泡电功率P与外加电压U的示意图，最接近（丙）中的___．
18.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
19.如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的绝缘细线，拴住一质量为m，带电量为q的小球，线的上端固定．开始时连线带球拉成水平，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时的速度恰好为零．问：
（1）A、B两点的电势差UAB为多少？
（2）电场强度为多少？
20.如图所示，电路中接电动势为4 V，内电阻为2 Ω的直流电源，电阻R1、R2、
R3、R4的阻值均为4 Ω，电容器的电容为30 μF，电流表的内阻不计，当电路稳定后．
（1）求电流表的读数；
（2）求电容器所带的电荷量；
（3）如果断开电源，求通过R2的电荷量．
21.如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1，区域宽度为d1，区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2，区域宽度为d2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下．一质量为m、电量大小为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动，从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了30°，重力加速度为g，求：
（1）区域I和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E1、E2的大小．
（2）区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小．
（3）微粒从P运动到Q的时间有多长．
【参考答案】
1.D 2.A 3.C 4.B 5.B 6.D 7.B 8.C 9.B 10.B 11.C 12.D
13.CD 14.AC 15.BD 16.BCD
17.（1） A2V1R2E2（2）1.5 11.5 0.78 （3）A
【解析】（1）因小灯泡额定电源为0.3 A，额定电压为3.8 V，故电流表应选，电压表应选，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选，显然电源应选.
（2） 由图象知时，R为1.5 Ω，时，R为11.5 Ω，由得
.
（3）由知，时，，故B、C不合题意，P随U的增大而增大，故A正确.
18.（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=．
19.（1）（2）
【解析】（1）小球由A到B过程中，由动能定理得：
mgLsin 60°+qUAB=0，
解得：UAB=.
（2）BA间电势差为：UBA=UAB=，
则场强：E==
20.（1）0.4 A （2）4.8×10﹣5C （3）2.4×10﹣5C
【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律：I=
故电流表的读数为0.4 A．
（2）U3=IR3=0.4×4 V=1.6 V
Q=CU3=4.8×10﹣5C
故电容器所带的电荷量为4.8×10﹣5C
（3）因R1、R2并联，且R1=R2，所以在放电回路中通过R2的电量为
故通过R2的电荷量为2.4×10﹣5C．
21.（1）（2）（3）
【解析】（1）微粒在区域I内水平向右做直线运动，则在竖直方向上有：
求得：E1=
微粒在区域II内做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，有：
求得：E2=
（2）粒子进入磁场区域时满足：
根据几何关系，分析可知：R==2d2
整理得：B=
（3）微粒从P到Q的时间包括在区域I内的运动时间t1和在区域Ⅱ内的运动时间t2，并满足：
t2=
经整理得：