学年云南省红河州绿春县高级中学高二上学期期末考试物理试题.docx

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学年云南省红河州绿春县高级中学高二上学期期末考试物理试题

云南省绿春县高级中学2019-2020学年上学期期末考试

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。

分卷I

一、单选题（共10小题,每小题3.0分,共30分）

1.如图所示，带有等量异种电荷的平行板电容器的金属板M、N水平放置．两板之间有一带电微粒以速度v0沿直线运动．当微粒运动到P点时，将M板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒（　　）

A．可能沿轨迹①运动B．一定沿轨迹②运动

C．可能沿轨迹③运动D．可能沿轨迹④运动

2.如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则（　　）

A．ΔΦ1＞ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1＜ΔΦ2D．不能判断

3.如图所示的电路中，灯A、B均不亮，用电压表测量各部分的电压分别为Uab＝1.5V，Ubc＝0，Ucd＝0，Uad＝1.5V．则产生故障的原因可能是（　　）

A．灯A断路B．灯B断路C．电源损坏D．R断路

4.如图所示，a、b是一对水平放置的平行金属板，板间存在着竖直向下的匀强电场．一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向进入场区，带电粒子进入场区后将向上偏转，并恰好从a板的右边缘处飞出；若撤去电场，在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场，则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转，并恰好从b板的右边缘处飞出．现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间，仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区，则下面的判断中正确的是（　　）

A．带电粒子将做匀速直线运动B．带电粒子将偏向a板一方做曲线运动

C．带电粒子将偏向b板一方做曲线运动D．无法确定带电粒子做哪种运动

5.如图所示，方向水平的匀强磁场B中，一根粗细均匀的通电导体置于水平桌面上，电流方向与磁场方向垂直．此时，导体对桌面有压力．要使导体对桌面的压力为零，下列措施可行的是（　　）

A．减小磁感应强度B．增大电流强度

C．使电流反向D．使磁场反向

6.如图所示，半径为R的绝缘圆筒内分布着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．一质量为m、电荷量为q的正离子（不计重力）从筒壁上的小孔P射入筒中，速度方向与半径OP成30°角．不计离子与筒壁碰撞的能量损失和电荷量的损失．若离子在最短的时间内返回P孔，则离子在圆筒内运动的速率和最短的时间分别是（　　）

A．

，

B．

，

C．

，

D．

，

7.真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于（　　）

A．FB．2FC．

D．

8.如图所示，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直．一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆形轨道的最高点M下滑一直运动到轨道的最右端，则下列说法中正确的是（　　）

A．滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大

B．滑块从M点到最低点的加速度比磁场不存在时小

C．滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小

D．滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等

9.如图所示，六根导线互相绝缘通入等值电流，甲、乙、丙、丁四个区域是面积相等的正方形，则方向垂直纸面向里的磁通量最大的区域是（　　）

A．甲B．乙C．丙D．丁

10.地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，下列说法正确的是（　　）

A．地磁场的方向是沿地球上经线方向的

B．地磁场的方向是与地面平行的

C．地磁场的方向是从北向南方向的

D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的

二、多选题（共4小题,每小题4.0分,共16分）

11.（多选）如图所示，在左边的绝缘支架上插上顶针（其顶端是尖的），在顶针上装上金属风针，若给风针附近的圆形金属板接上正高压极，风针接负高压极，风针尖端放电会使其旋转起来，下列说法中正确的是（　　）

A．风针尖端附近的等势面和电场线分布较密

B．风针附近的空气在强电场下发生电离

C．空气中的正离子会向风针的尖端运动

D．交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端会有正电荷射出

12.（多选）如图是倾角θ＝30°的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图．一长为L，质量为m的导体棒垂直纸面放在斜面上，现给导体棒通入电流强度为I，并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，已知当地重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为90°≤α＜240°

B．所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为0°≤α＜150°

C．所加磁场的磁感应强度的最小值为

D．所加磁场的磁感应强度的最小值为

13.（多选）如图所示，一个带正电荷的小球沿绝缘的光滑水平桌面向右运动，飞离桌子边缘A，最后落到地板上．设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度大小为v1；若撤去磁场而其余条件不变时，小球飞行的时间为t2，水平射程为x2，着地速度大小为v2.则（　　）

A．x1>x2B．t1>t2C．v1>v2D．v1＝v2

14.（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

分卷II

三、实验题（共2小题,共15分）

15.现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，其阻值Rx约为0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A．现有如下器材可供选择：

电流表A（量程0.6A，内阻约为0.6Ω）

电压表V（量程3V，内阻约为3kΩ）

待测电阻丝Rx（阻值约为0.5Ω）

标准电阻R0（阻值5Ω）

滑动变阻器R1（5Ω，2A）

滑动变阻器R2（200Ω，1.5A）

直流电源E（E＝6V，内阻不计）

开关S、导线若干

（1）图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是________；

（2）实验中滑动变阻器应该选择________（选填“R1”或“R2”），并采用________接法；

（3）根据你在

（1）

（2）中的选择，在图甲上完成实验电路的连接；

（4）实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________；

（5）用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D＝________.

16.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差．

（1）应该选择的实验电路是图中的________（填“甲”或“乙”）．

（2）现有电流表（0～0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：

A．电压表（0～15V）

B．电压表（0～3V）

C．滑动变阻器（0～50Ω）

D．滑动变阻器（0～500Ω）

实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．（选填相应器材前的字母）

（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图7的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线.

（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.

四、计算题

17.如图所示,半径为R的光滑圆环竖直置于场强为E的水平方向的匀强电场中,质量为m、带电荷量为＋q的空心小球穿在环上,当小球从顶点A由静止开始下滑到与圆心O等高的位置B时,求小球对环的压力．

18.如图所示，EF与GH间为一无场区．无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板．无场区右侧为一点电荷Q形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．（已知静电力常量为k，不计粒子的重力、管的粗细）求：

（1）O处点电荷Q的电性和电荷量；

（2）两金属板间所加的电压．

19.水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）．现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右上方，如图所示，问：

（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？

（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？

此时B的方向如何？

20.如图所示，在x轴上方有匀强电场，场强为E，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示．在x轴上有一点M，离O点距离为L，现有一带电荷量为＋q、质量为m的粒子，从静止开始释放后能经过M点，如果此粒子放在y轴上，其坐标应满足什么关系？

（重力不计）

——★参考答案★——

1.B2.C3.A4.B5.B6.B7.D8.D9.D10.D11.ABC12.BD13.ABD14.BD

15.

（1）C　

（2）R1　分压　（3）

　（4）

（

－R0）　（5）1.205（±0.002）mm

[解析]　

（1）电阻Rx两端的最大电压U＝IRx＝0.25V，约为电压表量程的

，需要在待测电阻Rx两端串联分压电阻，即串联标准电阻R0，此时R0＋Rx＜

，电流表采用外接法，选项C正确．

（2）滑动变阻器若选用R2并采用限流接法，调控范围小，操作不便，而电源内阻不计，不用考虑大电流时电源电动势的变化，因而选择R1，并采用分压接法．

（3）根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示．

（4）待测电阻Rx＝

－R0.

由电阻定律有Rx＝

＝

，联立解得ρ＝

（

－R0）．

（5）螺旋测微器的读数为1mm＋0.01×20.5mm＝1.205mm.

16.　

（1）甲　

（2）B　C　（3）如图所示　（4）1.50（1.49～1.51）　0.83（0.81～0.85）

[解析]　

（1）如果用乙电路，误差来源于电流表的分压，测量时将电流表内阻当成电源内阻的一部分，而电流表内阻与电源内阻很接近，故电源内阻测量误差大，用甲电路，误差来源于电压表的分流，因为电压表的内阻远大于滑动变阻器的电阻，故电压表分流很小．测量引起的误差小，故选择甲电路图；

（2）电源电动势为1.5V，因此电压表量程选择3V，故选B；为使电路中的电流能大范围调节，需选用全阻值小的滑动变阻器，故选C；（3）先描点，然后用平滑的直线连接，就得到电源的伏安特性曲线；（4）由闭合电路的欧姆定律得U＝E－Ir，故U－I图象的纵轴截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，故E＝1.50V，r≈0.83Ω.

17.　2mg＋3Eq,方向水平向右

[解析]　小球从A运动到B的过程中,重力做正功,电场力做正功,动能增加,由动能

定理有mgR＋EqR＝mv2

在B点小球受到重力mg、电场力F和环对小球的弹力F1三个力的作用,沿半径方向指向圆心的合力提供向心力,则F1－Eq＝m

联立以上两式可得F1＝2mg＋3Eq

小球对环的作用力与环对小球的作用力为一对作用力与反作用力,两者等大反向,即小球对环的压力F1′＝2mg＋3Eq,方向水平向右．

18.

（1）负电　

（2）

[解析]

（1）由几何关系知，粒子在D点速度方向与水平方向夹角为30°，进入D点时速度v＝

＝

v0①

在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故Q带负电且满足k

＝m

②

由①②得：

Q＝

（2）粒子射出匀强电场时速度方向与水平方向成30°角

tan30°＝

③

vy＝at④

a＝

⑤

t＝

⑥

由③④⑤⑥得：

U＝

＝

19.

（1）mg－

（2）

　方向水平向右

[解析]从b向a看侧视图如图所示．

（1）水平方向：

Ff＝F安sinθ①

竖直方向：

FN＋F安cosθ＝mg②

又F安＝BIL＝BL③

联立①②③得：

FN＝mg－

，Ff＝

.

（2）要使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上，则有F安′＝mg

Bmin＝

，根据左手定则判定磁场方向水平向右．

20.见解析

[解析]由于此粒子从静止开始释放，又不计重力，要能经过M点，其起始位置只能在匀强电场区域，其具体过程如下：

先在电场中由y轴向下做加速运动，进入匀强磁场中运动半个圆周再进入电场做减速运动，速度为零后又回头进入磁场，其轨迹如图所示（没有画出电场和磁场方向），故有：

L＝2nR（n＝1,2,3，…）①

又因在电场中，粒子进入磁场时的速度为v，

则有：

qE·y＝

mv2②

在磁场中，又有：

Bqv＝

③

由①②③得y＝

（n＝1,2,3……）．