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- 2021-04-22 发布
云南省沧源县民中2019-2020学年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10小题,每小题3.0分,共30分)
1.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )
A．B．C．D．
2.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，下列说法正确的是( )
A． 油滴带正电
B． 电势能增加
C． 动能增加
D． 重力势能和电势能之和增加
3.下列说法中正确的是（ ）
A． 正电荷放于电势越低处，电势能越小
B． 负电荷放于电场线越密处，电势能越小
C． 正电荷由电势低处移到电势高处，电场力作正功
D． 负电荷沿电场线移动，电势能减小
4.点电荷Q1、Q2产生的静电场的等势面与纸面的交线如图中实线所示，图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d、e、f表示等势面上的点，下列说法正确的有( )
A． 位于d点的点电荷不受电场力作用
B．a点的场强与b点的场强大小一定相等
C． 把电荷量为q的正电荷先从b点移到d点，再从d点移到f点，电场力做的总功为零
D． 把单位正电荷从e点移到c点过程中，电场力做的功等于2 kJ
5.A、B为“220 V 100 W”的两盏相同的灯泡，C、D为“220 V 40 W”的两盏相同的灯泡.现将四盏灯泡接成如图所示的电路，并将两端接入电路，各灯实际功率分别为PA、PB、PC、PD.则实际功率的大小关系为( )
A．PA＝PB，PC＝PD B．PA＝PD＞PB＝PC
C．PD＞PA＞PB＞PC D．PB＞PC＞PD＞PA
6.如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R.E、F为圆周上关于BD对称的两点，∠EOD＝30°.将电量均为Q的两个异种点电荷分别放E、F两点，E点放负电荷．下列说法正确的是( )
A． 电子沿圆弧从B点运动到C点，电场力做功为零
B． 电子沿水平方向从A点运动到C点，电势能先减小后增大
C．O点的场强大小为
D．O点的场强大小为
7.如图，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )
A． 水平向左
B． 水平向右
C． 竖直向下
D． 竖直向上
8.如图所示，表面光滑绝缘的半圆弧形槽固定在地面上，其直径AB在水平方向上，与槽面垂直的空间加上图中所示的匀强磁场．将质量为m的带正电小球自槽口A处由静止释放，小球第一次到达槽最低点时，对槽的压力大小为mg，则小球在以后的运动过程中，对槽的最大压力大小为( )
A． 2mg
B． 4mg
C． 5mg
D． 6mg
9.如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里．许多质量为m带电量为＋q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域．不计重力，不计粒子间的相互影响．下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R＝.哪个图是正确的？( )
A．B．C．D．
10.如图所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属棒AB从高h处自由下落，则( )
A．A端先着地
B．B端先着地
C． 两端同时着地
D． 以上说法均不正确
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
11.(多选)对于电动势和内电阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( )
A．U随R的增大而减小 B． 当R＝0时，U＝0
C． 当电路断开时，I＝0，U＝0 D． 当R增大时，U也会增大
12.(多选)如图所示回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，磁感应强度为B，若D形盒的半径为R，狭缝的距离为d，高频交流电的电压为U，质量为m，电荷量为q的粒子在靠近狭缝的地方由静止开始加速，不计粒子的重力，下列说法正确的是( )
A． 高频交流电的频率为
B． 粒子离开回旋加速器的动能为
C． 粒子在D形盒中运动的时间为
D． 粒子在狭缝中运动的时间为
13.如图所示，一水平长直导线MN上用非常结实的绝缘细线悬挂一等腰直角三角形线圈，线圈与直导线在同一竖直平面内，线圈中通以如图所示的恒定电流，下列说法正确的是( )
A． 在MN上通以向左的电流，线圈可能会向上平动
B． 在MN上通以向右的电流，线圈可能不动，但绝缘细线的拉力小于线圈的垂力
C． 在MN上通以向右的电流，线圈会发生(俯视看)逆时针转动
D． 在MN上通以向左的电流，线圈肯定不动，但细线上一定有张力
14.如图所示，宽为d的有界匀强磁场的边界为PP′、QQ′.一个质量为m、电荷量为q的微观粒子沿图示方向以速度v0垂直射入磁场，磁感应强度大小为B，要使粒子不能从边界QQ′射出，粒子的入射速度v0的最大值可能是下面给出的(粒子的重力不计)( )
A． B． C． D．
分卷II
三、实验题(共2小题,共15分)
15.在描绘一只小灯泡(2.5 V,0.5 A)的伏安特性曲线实验中，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
A．电源E(电动势为3.0 V，内阻不计)
B．电压表V1(量程为0 ～3.0 V，内阻约为2 kΩ)
C．电压表V2(量程为0 ～15.0 V，内阻约为6 kΩ)
D．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω
E．电流表A2(量程为0～100 mA，内阻约为2 Ω)
F．滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)
G．滑动变阻器R2(最大阻值2 kΩ)
(1)为了减小实验误差，实验中电压表应选择______________，电流表应选择______________，滑动变阻器应选择________________．(填器材的符号)
(2)为提高此实验精度，请你设计一实验电路并画在方框中，然后连接实物图．
16.一毫安表头mA满偏电流为9.90 mA，内阻约为300 Ω.要求将此毫安表头改装成量程为1 A的电流表，其电路原理图如图甲所示．图中，是量程为2 A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源．
(1)完成下列实验步骤：
①将图乙虚线框内的实物图按电路原理图连线；
②将滑动变阻器的滑动触头调至________端(填“a”或“b”)，电阻箱R0的阻值调至零；
③合上开关；
④调节滑动变阻器的滑动触头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1 A；
⑤调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会________(填“增大”“减小”或“不变”)；
⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为________，同时毫安表指针满偏．
(2)回答下列问题：
①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1 Ω，由此可知毫安表头的内阻为________．
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为________A.
③对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：______________.
四、计算题
17.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5 cm，bc=12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电量为q=4×10﹣8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10﹣7J求：
（1）匀强电场的场强E
（2）电荷从b移到c，电场力做功W2．
18.在如图所示的示波器的电容器中，电子以初速度v0沿着垂直场强的方向从O点进入电场，以O点为坐标原点，沿x轴取OA＝AB＝BC，再过点A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点，求AM∶BN∶CP和电子途经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比．
19.半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，并且处于水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向外的匀强磁场B中．环上套有一个质量为m的带电小球，让小球从与环心等高的P点由静止释放，恰好能滑到圆环的最高点A．求：
（1）小球的带电性质和带电量．
（2）小球运动过程中对环的最大压力．
20.在如图所示的坐标系中，x轴水平，y轴垂直，x轴上方空间只存在重力场，第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场，在第Ⅳ象限由沿x轴负方向的匀强电场，场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等．一质量为m，带电荷量大小为q的质点a，从y轴上y=h处的P1点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出，它经过x=﹣2h处的P2点进入第Ⅲ象限，恰好做匀速圆周运动，又经过y轴上的y=﹣2h的P3点进入第Ⅳ象限，试求：
（1）质点a到达P2点时速度的大小和方向；
（2）第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）说明质点a从P3进入第Ⅳ象限后的运动情况（不需要说明理由）
答案
1.D 2C 3.A 4.D 5.C 6.C 7.D 8.C 9.A 10.B
11.BD 12.BC 13.BD 14.BC
15.(1)V1 A1 R1
(2)
【解析】小灯泡的额定电压是2.5 V，应选择3 V量程的电压表．额定电流0.5 A，可选择0.6 A量程的电压表．小灯泡的电阻大约R＝＝5 Ω，所以选择滑动变阻器最大阻值为10 Ω的即可．小灯泡是小电阻，应采用电流表的外接法，为了尽可能多的测量数据，保证电流和电压从零开始调整，应采用滑动变阻器的分压接法．
16.(1)①如图
②b ⑤减小 ⑥1 A (2)①310 ②0.495(0.494～0.496均可)；③电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表头的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等．
【解析】(1)①如图所示：
②滑动触头在b端时，电阻器的全部电阻连入电路，故要使电阻最大应使触头在b端．
⑤因电阻箱电阻增大，则总电阻增加，干路电流减小．
⑥要使电流达到改装电流表的满偏电流，即1 A.
(2)①因电阻箱与毫安表头是并联关系，故二者电阻与电流成反比：＝求得rg≈310 Ω
②电阻箱的电流为其两端电压与电流之比：即I′＝＝0.495 A
③实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化，导致标准电流表的示数无法精准显示1 A，还有电表本身读数上的误差，以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度．
17.（1）60 N/C （2）1.44×10﹣7J
【解析】（1）根据W1=qExab得，匀强电场的场强E=N/C=60 N/C．
（2）电荷从b移到c，电场力做功W2=qExbccos 60°=J=1.44×
10﹣7J．
18.1∶4∶9 1∶1∶1
【解析】电子在电场中做类平抛运动，即在x轴分方向做匀速直线运动，故M、N、P三点沿x轴的分速度相等，
vMx∶vNx∶vPx＝1∶1∶1
又OA＝AB＝BC
所以tOA＝tAB＝tBC
根据电子沿－y方向做匀加速运动，
由y＝at2得：AM∶BN∶CP＝1∶4∶9.
19.（1）正电
（2）（2+3）mg+mg
【解析】（1）小球在沿圆环运动的过程中，只有重力和电场力做功，在小球从P点到达A点的过程中，重力做负功，电场力必做正功，故小球带正电
因小球恰好到达A点，故小球在A点的速度为零，有：
解得：=．
（2）小球到达等效最低点时的压力才最大，设此时速度为，受到环的压力为N，则：
解得：N=（2+3）mg+mg
由牛顿第三定律得小球对环的压力为（2+3）mg+mg．
20.（1）2，方向与x轴负方向成45°角
（2）
（3）匀减速直线运动
【解析】（1）质点从P1到P2，由平抛运动规律得：
得：t=
则，得：
===
故粒子到达P2点时速度的大小为：==2，方向与x轴负方向成45°角．
（2）质点从P2到P3，重力与电场力平衡，洛仑兹力提供向心力，
且有
根据几何知识得：
（2R）2=（2h）2+（2h）2，
解得：E=，B=
（3）由上分析可知质点所受的电场力竖直向上，则质点带正电．
质点a从P3进入第Ⅳ象限后，受到水平向右的电场力和重力作用，它们的合力大小为F=mg，方向与质点刚进入第Ⅳ象限速度方向相反，所以质点做匀减速直线运动．