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- 2021-04-21 发布
2019年百色市普通高中秋季学期期末考试试题
高二物理
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项题目符合要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.关于磁场、磁感应强度和磁感线,下列说法中正确的是( )
A. 磁场中的磁感线有的不能相交,有的能相交
B. 磁感应强度是只有大小、没有方向的标量
C. 磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
D. 匀强磁场中沿磁感线方向,磁感应强度越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于磁感线某点的切线所指的方向为该点磁场的方向,所以磁感线不能相交,若相交,则同一点的磁场会出现两个方向,A错误;
BC.磁感应强度是矢量,磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,切线方向表示磁感应强度的方向,B错误,C正确;
D.匀强磁场,磁感应强度相同,并不是沿磁感线的方向,越来越小,D错误。
故选C。
2.两根完全相同的金属裸导线,将其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们加相同电压后,则在同一时间内通过它们的电荷量之比为
A. 1:4 B. 1:8 C. 1:16 D. 16:1
【答案】C
【解析】
【详解】设原来的电阻为R,其中的一根均匀拉长到原来的2倍,横截面积变为原来的,根据电阻定律:
可知电阻为:
另一根对折后绞合起来,长度减小为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,根据电阻定律:
可知电阻为:
则两电阻之比为16:1,电压相等,根据欧姆定律,电流比为1:16,根据:
知相同时间内通过的电量之比为1:16,故选C.
3.如图所示,正对的平行板(矩形)电容器充电结束后保持与电源连接,电源电压恒为U,板长为L,带电油滴在极板间静止。现设法先使油滴保持不动,上极板固定,将下极板向上移动了后再由静止释放油滴,则( )
A. 电容器的电容变小 B. 电容器所带电荷量变大
C. 极板间的场强不变 D. 油滴仍保持静止
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电容的决定式
将下极板向上移动了,可知将板间距变小些,电容增大,A错误;
B.根据电容定义式
充电结束后保持与电源连接,极板间电压不变,因电容增大,那么电容器所带的电荷量增大,B正确;
CD.电容器一直与电源相连,极板两端的电压不变,板间距变小时,根据
两板间电场强度增大,根据
电场力变大,油滴将向上运动,不会保持静止,CD错误。
故选B。
4.小强在学习了《静电场》一章后,来到实验室研究如图所示的电场,实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线,若 a、b 两点所处的等势线电势为0,相邻等势线间的电势差为2V,则( )
A. a处电场强度等于b处电场强度
B. c、b两点间的电势差大于c、a 两点间的电势差
C. 电子在c处具有的电势能为20eV
D. 若将一电子在d处由静止释放,则运动至c点对应等势线时,具有的动能为2eV
【答案】D
【解析】
【详解】A.a处电场线较b处密集,a处电场强度大于b处电场强度,故A错误;
B. a、b 两点在同一等势面上,c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差,故B错误;
C.电子在c处具有的电势能为-20eV,故C错误;
D. 电子在d处由静止释放,运动至c点对应等势线时,电场力做功2eV,电子的电势能减少2eV,动能增加2eV,故D正确.
5.下列各图中,已标出电流I和该电流产生的磁感线的方向,其中符合安培定则的是( )
A. 通电直导线 B. 通电直导线
C. 通电线圈 D. 通电螺线管
【答案】C
【解析】
【详解】A.A图中,由于电流方向垂直于纸面向外,根据安培定则知磁场方向为逆时针.故A错误;
B.B图中,由于电流的方向竖直向上,根据安培定则知,磁场方向应该右边垂直纸面向里,左边垂直纸面向外.故B错误;
C.C图中,从读者位置看,线框电流方向为逆时针方向,根据安培定则知,磁场的方向向上.故C正确;
D.D图中,根据安培定则,螺线管内部的磁场方向向右.故D错误;
故选C。
6.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为相同规格的三个小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后,下列判断不正确的是( )
A. 灯泡L1的电阻为12 Ω
B. 通过灯泡L1电流是通过灯泡L2电流的2倍
C. 灯泡L1两端电压是灯泡L2两端电压的2倍
D. 灯泡L2的电阻为7.5Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A.当开关闭合后,灯泡L1的电压U1=3V,由图2读出其电流I1=0.25A,则灯泡L1的电阻
故A正确;
BCD.灯泡L2、L3串联,电压U2=U3=1.5V,由图读出其电流I2=I3=0.20A,则
,
故B错误,CD正确。
本题选择不正确的,故选B。
【点睛】本题关键抓住电源的内阻不计,路端电压等于电动势,来确定三个灯泡的电压。读图能力是基本功。
7.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,带电粒子(电性已在图中标出)的速率为v,带电荷量为q,则关于带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向说法正确的是( )
A. 图甲为,方向与v垂直斜向上
B. 图乙为,方向与v垂直斜向上
C. 图丙为,方向垂直纸面向里
D. 图丁为,方向垂直纸面向里
【答案】AB
【解析】
【详解】A.图中根据左手定则可知洛伦兹力方向应该垂直运动方向斜向上,大小为
A正确;
B.图中为负电荷,其受力方向垂直于运动方向指向左上方,大小为
B正确;
C.图中速度方向与磁场方向平行,不受洛仑兹力,C错误;
D.图中将速度分解为水平和竖直方向,则竖直分速度受洛仑兹力,大小为
方向垂直于纸面向里,D错误。
故选AB。
8.如图所示是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成.已知电吹风的额定电压为220V,吹冷风时的功率为120W,吹热风时的功率为1000W,关于该电吹风,下列说法正确的是
A. 若S1、S2闭合,则电吹风吹冷风
B. 电热丝的电阻为55Ω
C. 电动机工作时输出的机械功率为880W
D. 当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗电能为120J
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若闭合,电热丝接入,则此时电阻丝发热,电吹风冷出的是热风,故A错误;
B.电机和电阻并联,当吹热风时,电阻消耗的功率为:
由,可知,故B正确;
C.电动机工作时输出的功率为吹冷风时的功率,故只有,故C错误;
D.当吹热风时,电动机消耗的电功率仍为,故每秒钟消耗的电能为
,故D正确.
9.一匀强电场中,AB两点之间的电势差为8 V,两点之间的距离为2 m,则电场强度可能为多少( )
A. 8V/m B. 4V/m C. 2V/m D. 1V/m
【答案】AB
【解析】
【详解】因为,,,根据
所以,。
故选AB。
10.两个完全相同的金属小球(可视为点电荷),带电量分别为+ Q和+5Q,相距为 r,则下列说法中正确的是( )
A. 在它们连线的中点上,电场强度的大小为
B. 在它们连线的中点上,电场强度的大小为
C. 若两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力为原来的1.8倍
D. 若两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力为原来的0.8倍
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.+ Q在连线的中点 处的电场强度
+ 5Q在连线的中点 处的电场强度
两场强叠加,电场强度的大小为
B错误A正确;
CD.原来两者之间的库仑力
两者相互接触后再放回原来的位置上,它们电荷均分,电荷量分别带+3Q,则它们间的库仑力变为
D错误C正确。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
二、填空题(本题共2题,共14分。把答案直接填在横线上)
11.在如图甲所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8V,0.3A”。闭合开关S后,无论怎样移动滑片P,A、B灯都不亮。
(1)现用多用电表量程为10V的直流电压挡检查故障,测得c、d间电压约为5.8V,e、f间电压为0,则故障可能是______。
A.小灯泡B灯丝断路 B.小灯泡A灯丝断路
C.d、e间断路 D.小灯泡B灯被短路
(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻。测量前,把小灯泡从电路中隔离,将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡。某次测量结果如图乙所示,测得小灯泡电阻为_____Ω。换掉损坏的元件,电路正常接通后,将多用电表选择开关置于“250mA”挡,断开开关S,将两表笔分别与a、b
两接线柱接触,稳定时其指针也恰好指在如图乙所示所指位置上,则通过灯泡的电流是________mA。
【答案】 (1). B (2).
【解析】
【详解】(1)[1]测得c、d间电压约为5.8V,说明此时电压表与电源两极相连,c、d间之外电路不存在断路,e、f间电压为0为零,说明e、f间没有断路,e、f之外电路存在断路,由此可知c、d间断路,即小灯泡A灯丝断路,ACD错误,B正确。
故选B。
(2)[2]小灯泡电阻为
[3]将多用电表选择开关置于“250mA”挡,由图示表盘可知,其分度值为5mA,示数为
12.测定电池的电动势和内阻的实验电路如图a所示,采用一节新干电池进行实验,实验时发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小。为了较精确地测量一节新干电池的内阻,连接了一个定值电阻,实验电路原理图如图b所示。可用以下给定的器材和一些导线来完成实验,器材:量程3 V的理想电压表V,量程0.6 A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R0=1.5 Ω,滑动变阻器R1(0~10 Ω),滑动变阻器R2(0~200 Ω),开关S.
(1)为了方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用________(填R1或R2).
(2)按照实验电路原理图b做实验,请用笔画线代替导线在图c中完成实物连接图____。
(3)实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数,在给出的U-I坐标系中画出U-I图线如图d所示,则新干电池的内阻r=________ Ω。(计算结果保留两位有效数字)
【答案】 (1). (2). (3).
【解析】
【详解】(1)[1] 电流表的量程 ,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中需要的最大电阻应为
所以选择。
(2)[2]
。
(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律应用
整理可得
根据函数斜率的概念应有
解得
。
三、计算题(本大题共4题,共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式或演算步骤。有数值计算的要注明单位)
13.如图所示,一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的a(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求:
(1)判断粒子的电性;
(2)匀强磁场的磁感应强度B。
(3)带电粒子在磁场中运动时间是多少?
【答案】(1)负电;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)带电粒子轨迹如图所示
根据左手定则可知,带点粒子带负电荷
(2)设磁感应强度为B,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r.粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
粒子运动轨迹如图所示,由几何知识得
解得
(3)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T
由图知,粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为
粒子在磁场中运动时间
解得
14.如图所示,两根平行金属导轨M、N,电阻不计,相距0.2m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=5×10-2kg的金属棒ab,ab的电阻为0.5Ω。两金属棒一端通过电阻R和电源相连。电阻R=2Ω,电源电动势E=6V,电源内阻r=0.5Ω,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止。(导轨光滑,g=10m/s2)求:
(1)ab中的电流I有多大?
(2)ab杆所受的安培力F的大小,方向?
(3)所加磁场磁感强度B的大小和方向?
【答案】(1);(2)0.5N,方向竖直向上;(3)1.25T,方向水平向右
【解析】
【详解】(1)由全电路的欧姆定律
(2)因ab静止,由平衡条件得
F=mg=0.5N
方向竖直向上。
(3)因电流从a到b,由左手定则可知B方向水平向右,且因
F=BIL
得
15.在方向水平、足够大的匀强电场中,一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m、带电量为q的带电小球,另一端固定于O点,平衡时细线与竖直方向的夹角成30°:
(1)电场强度的大小;
(2)若剪断细线,则小球的加速度有多大;
(3)剪断细线开始经历1秒小球电势能的变化. (最后答案用m、q、g等符号表示)
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【分析】(1)受力分析结合,根据平衡条件即可求解;(2) 若剪断细线,先求合力在根据牛顿第二定律解题;(3)电场力所做的功等于电势能的变化量.
【详解】(1)带电小球在重力mg、电场力qE和绳的拉力T作用下处于平衡
则有:
解得:
(2)剪断细线时小球在重力mg、电场力qE 的合力作用下,沿细线方向做匀加速直线运动由牛顿第二定律得:
解得:
(3)1秒钟内小球发生的位移:
小球沿电场线移动的位移
所以电势能的变化
【点睛】本题考查牛顿第二定律应用及功能关系;掌握带电体在电场中平衡问题,理解力的矢量合成法则,及三角知识的运用,注意分析受力.
16.如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=处的P3点。不计重力。求:
⑴电场强度的大小。
⑵粒子到达P2时速度大小和方向。
⑶磁感应强度的大小。
【答案】(1)(2),45º (3)
【解析】(1)粒子在x轴上方电场中做类平抛运动:
x方向:
2h=v0t
y方向:
h=
解得:
E=;
(2)粒子做类平抛运动,x方向:
2h=v0t
竖直方向分速度:
vy=at=
粒子到达P2时速度大小:
v=
解得:
v=
tanθ=,
则速度方向与+x方向夹角:θ=45°;
(3)粒子运动轨迹如图所示:
由几何知识可得:r=h,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB=m,
解得:
B=