2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题(实验班含解析).doc

2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题(实验班，含解析)一、选择题1. 如下左图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点(图中白点)为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为() A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：磁场是一种特殊物质形态，既看不见又摸不着因此引入磁感线来帮助我们理解磁场，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表磁场的方向解：如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况：磁感线的疏密表示磁场的强弱，所以沿Z轴正方向磁感应强度B的大小是先变小后变大由于题目中问的是磁感应强度B的大小，故C正确；故选：C【点评】若考虑磁感应强度的方向，则将C图象中的后半部分画在时间轴的下方2. 如图所示，P、Q为平行板电容器，两极板竖直放置，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球。将该电容器与电源连接，闭合电键后，悬线与竖直方向夹角为。则( )A. 保持电键闭合，缩小P、Q两板间的距离，角度会减小B. 保持电键闭合，加大P、Q两板间的距离，角度会增大C. 将电键再断开，加大P、Q两板间的距离，角度会增大D. 将电键再断开，缩小P、Q两板间的距离，角度不变化【答案】D【解析】试题分析：保持电键S闭合时，电容器板间电压不变，缩小P、Q两板间的距离，由分析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则增大相反，加大P、Q两板间的距离时，会减小故AB错误电键S断开，电容器的带电量不变，根据公式，U=Ed、，则得，即电场强度与极板间距无关，故板间场强不变，小球所受电场力不变，则不变，故C错误，D正确故选：D考点：电容器的电容；电场强度.3. 如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（ ）A. 沿路径a运动，轨迹半径始终不变 B. 沿路径a运动，轨迹半径越来越大C. 沿路径a运动，轨迹半径越来越小 D. 沿路径b运动，轨迹半径越来越小【答案】B【解析】由右手螺旋定则可知，在直导线的下方的磁场的方向为垂直纸面向外，根据左手定则可以得知电子受到的力向下，所以电子沿路径a运动；由于离导线越远，电流产生的磁场的磁感应强度越小，则由半径公式可知，电子的运动的轨迹半径越来越大，所以B正确，ACD错误。点睛：本题的关键是掌握住通电直导线的电流产生的磁场的特点，在根据粒子在磁场中运动的半径的公式以及磁场的分布规律即可分析粒子的运动的轨迹的变化情况。4. 如图所示为一直流电路，电源内阻不能忽略，但R0大于电源内阻，滑动变阻器的最大阻值小于R，当滑动变阻器滑片P从滑动变阻器的最右端滑向最左端的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 电压表的示数一直增大 B. 电流表的示数一直增大C. 电阻R0消耗的功率一直增大 D. 电源的输出功率一直增大【答案】A【解析】试题分析：根据电路图可知，当滑片处于最右端时，电压表被短路了，此时电压表的示数为零，当滑片向左移动时，滑动变阻器的左半部分与R串联后与变阻器的右半部分并联后再与R0串联，接入电源，由于滑动变阻器的最大阻值小于R，所以并联部分电阻增大，则总电阻增大，电路中总电流减小，电源的内电压以及R0所占电压都减小，则由闭合电路欧姆定律可知，电压表示数增大，故选项A正确，选项B错误；根据可知，由于干路总电流I减小，则功率减小，故选项C错误；当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，而大于电源内阻，所以随着外电阻增大，电源的输出功率一直减小，故选项D错误。所以本题正确选项为A。5. 带电粒子M和N，先后以大小不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图所示，不计重力，则下列分析正确的是A. M带正电，N带负电B. M和N都带正电C. M带负电，N带正电D. M和N都带负电【答案】C【解析】试题分析：由左手定则可知，粒子N向上偏转，则受到的洛伦兹力向上，粒子带正电；粒子M向下偏转，则受到的洛伦兹力向下，粒子带负电；故选C.考点：左手定则6. 有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm则下列说法正确的是（ ）A. 粒子将沿x轴正方向一直向前运动B. 粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反C. 粒子经过P点与Q点时，动能相等D. 粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等【答案】C.考点：电势能；功率、平均功率和瞬时功率；动能定理的应用；电势7. 如图所示，质量为m的细杆ab置于倾角为的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为，有电流时，ab恰好静止在导轨上，则从b端的侧视图看，其中杆ab与导轨间摩擦力可能为“0”的是（）A. B. C. D. 【答案】AB【解析】试题分析：根据左手定则可知，四种情形下细杆所受的安培力方向如下图所示：由共点力平衡条件可知，图A中，若支持力、重力、安培力三力恰好平衡时，摩擦力为零，故A正确；B图中，若重力与安培力二力平衡时，摩擦力为零，所以B正确；图C中，重力、支持力、安培力三力不可能平衡，所以一定受到摩擦力作用，所以C错误；同理，图D中的三个力也不可能平衡，故受摩擦力作用，所以D错误；考点：共点力平衡、左手定则8. 如图所示,点电荷Q固定,虚线是电荷量为q的微粒只在静电力作用下的运动轨迹,微粒的重力不计,可看作点电荷，a 、b是轨迹上的两个点,b离Q较近,下列判断正确的是( )A. a点的电势一定小于b点的电势B. 电荷q在a点的电势能一定大于在b点的电势能C. 微粒通过a时的速率比通过b时的速率大D. 微粒通过a 、b两点时,加速度方向都是指向Q【答案】BD【解析】由粒子的运动轨迹看出，微粒q轨迹向下弯曲，q受到Q的吸引，所以Q与q是异种电荷，但是由于不能确定Q的电性，故无法比较ab两点电势的高低，故A错误从a到b，电场力做正功，电势能减小，故电荷q在a点的电势能一定大于在b点的电势能，选项B正确；由于电场力对q做正功，根据动能定理可知，微粒q的动能增加，速率增大，则知微粒通过a时的速率比通过b时的速率小，故C错误；微粒通过a、b两点时，受到的库仑力方向都指向Q，根据牛顿第二定律分析可知，在这两点的加速度方向都是指向Q，故D正确，故选BD.点睛：本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力由动能定理分析动能或电势能的变化是常用的思路.9. 如图两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则( )A. 通过两棒的电流不相等B. 粗棒中的自由电子定向移动的平均速率较大C. 细棒中的自由电子定向移动的平均速率较大D. 细棒两端的电压U1大于粗棒两端的电压U2【答案】CD【解析】试题分析：两导体串联，则由串联电路的规律可知电流关系；由电阻定律可知两导体的电阻关系，再由欧姆定律可得出电压关系解：A、因两导体串联，则电流一定相等，故A错误；B、由I=nesv可知，电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，因截面积不相同，故电子的定向移动速率不同，细棒中的电子定向移动速率大，故B错误，C正确；D、因电压相等，而由R=可知，细棒的电阻较大，则由欧姆定律可知，细棒两端的电压较大，故D正确；故选：CD点评：本题考查串并联的电流、电压规律及欧姆定律等内容，难度不大，属于基础题10. 如图所示，两平行金属板中间有相互正交的匀强磁场和匀强电场，一带电粒子沿垂直于电场和磁场方向射入两板间，从右侧射出时它的动能减少了，不计重力.为了使带电粒子的动能增加，下列办法可行的是（ ）A. 增大匀强电场的场强B. 减小匀强电场的场强C. 减小匀强磁场的磁感应强度D. 增大匀强磁场的磁感应强度【答案】AC【解析】无论粒子带何种电荷，由于电场力与洛伦兹力都是方向相反的，而动能减少说明电场力做了负功，即电场力小于洛伦兹力，粒子向洛伦兹力的方向偏转了所以要使动能增大，必然减小磁场力或增大电场力 增加电场强度即增大电场力，使粒子向电场力方向偏转，这样电场力做正功，所以动能会增大选项A正确减小电场强度即减小电场力，使粒子向磁场力方向偏转，这样电场力做负功，所以动能会减小选项B错误减小磁感应强度，即减小了洛伦兹力，则偏向电场力方向，导致电场力做正功，动能会增大选项C正确增大磁感应强度即增大了洛伦兹力，电场力做负功，则动能会减小选项D错误故选AC.点睛：该题是速度选择器一类的题，在速度选择器中，粒子的受力特点：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即qvB=qE，v=，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器若粒子受到的电场力和磁场力不平衡时，粒子将发生偏转：电场力大于洛伦兹力时，粒子向电场力方向偏转，此时电场力做正功，电势能转化为动能；电场力小于洛伦兹力时，粒子将向洛伦兹力反向偏转，电场力做负功，动能转化为电势能11. 如图所示，空间某区域存在着非匀强电场，实线表示该电场的电场线，过O点的虚线MN表示该电场一个等势面，两个相同的带正电的粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动，速度方向垂直于MN，AB连线与MN平行，且都能从MN左侧经过O点。设粒子P、Q在A、B两点的电势能分别为Ep1和Ep2，经过O点时的速度大小分别为v1和v2。粒子的重力不计，则A. v1v2 B. v1v2 C. Ep1Ep2 D. Ep1Ep2【答案】BC【解析】AB、粒子P、Q从A、B两点分别到0点。有AO点间的电势差小于BO点间的电势差，所以粒子P的动能增加量小于粒子Q的动能增加量，所以v1v2，故A错误、B正确；CD、过A点画出等势面，根据沿着电场线方向电势降低，所以A点电势低于B点电势，由于带电粒子带正电，所以Ep1Ep2，故C正确、D错误。故选：BC。12. 一个带电粒子在磁场中运动，某时刻速度方向如图所示，带电拉子受到的重力和洛仑兹力的合力的方向恰好与速度方向相反。不计阻力，那么接下去的一小段时间内，带电粒子（ ）A. 可能做匀减速运动B. 不可能做匀减速运动C. 可能做匀速直线运动D. 不可能做匀速直线运动【答案】BD【解析】A、匀减速运动的合外力应该恒定不变，带电粒子在磁场中受到重力和洛伦兹力两个力作用，而洛伦兹力的大小与速度大小成正比，若减速，则其洛伦兹力将减小，粒子的合外力 将发生变化，不再恒定，所以不可能做匀减速运动，故A错误，B正确；C、若要做匀速直线运动，重力和洛伦兹力必须平衡，大小相等，方向相反，由图可知洛伦兹力方向斜向左上方，与重力方向不在同一直线上，两者不可能平衡，则不可能做匀速直线运动，故C错误，D正确。点睛：本题考查分析质点的受力情况和运动情况的能力，要根据匀减速运动和匀速直线运动的条件进行分析，抓住洛伦兹力的大小与速度大小成正比是关键。二、实验题13. （1）在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中_A.在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零 B.在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C.在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D.在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测（2）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中，现备有以下器材：A干电池1节 B滑动变阻器（050） C电压表（03V） D电压表（015V） E电流表（00.6A） F电流表（03A）其中电压表应选_，电流表应选_（填写字母序号即可）如图是根据实验数据画出的U-I图象由此可知这个干电池的电动势E=_V，内电阻r=_【答案】 (1). A D (2). C (3). E (4). 1.40 (5). 0.67【解析】（1）.在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零，选项A正确，B错误；在测量未知电阻时，没必要先选择倍率最大挡进行试测，选项C错误；在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测，选项D正确；干电池的电动势为1.5V，故电压表应选C，电流表应选E即可根据U=E-Ir可知，U-I图像的截距的关于电源的电动势，则E=1.40V；内阻 .14. 某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动实验器材还有：电源（电动势约为3 V，内阻不可忽略），两个完全相同的电流表A1 、A2（量程为3mA，内阻不计），电阻箱R（最大阻值9999 ），定值电阻R0（可供选择的阻值有100、1 k、10 k），开关S，导线若干，刻度尺实验步骤如下：A.测得圆柱形玻璃管内径d=20mm；B.向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C.连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1 、A2示数分别记为I1、I2，记录电阻箱的阻值R；D.改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R； E.断开S，整理好器材 （1）为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选_；（2）玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx=_（用R0、 R、I1、I2表示）；（3）若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1 、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的RL关系图象，则自来水的电阻率=_m（保留两位有效数字）在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将_（选填：“偏大”、“不变”或“偏小”）【答案】 (1). 1 k (2). (3). 16 (4). 不变【解析】（1）电源电动势为3V，电流表的量程为3mA，则最小电阻 ，故定值电阻选项1k的即可；（2）玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式 即； （3）当I1=I2时，则，即，即，由图像可知： ，则； 若电流表内阻不能忽略，则：，即，则表达式不变，自来水电阻率测量值与上述测量值相比将不变。点睛：本题考查了一种新的实验方法测量电阻，要能够根据实验原理图知道实验的原理和步骤本题考查了游标卡尺的读数，等效替代法测电阻，电阻定律以及对实验误差的分析，解答本题的关键是明确实验目的，所有的步骤都为了测电阻率，所以要测量电阻、水柱横截面积、水柱的长度。三、解答题15. .在电场中的一条电场线上有A、B两点，如图所示若将一负电荷q2.0107 C，从A点移至B点，电荷克服电场力做功4.0104 J试求：(1)电场方向；(2)A、B两点的电势差，哪一点电势高？(3)在这一过程中，电荷的电势能怎样变化？(4)如在这一电场中有另一点C，已知UAC500 V，若把这一负电荷从B移至C电场力做多少功？是正功还是负功？【答案】(1)电场方向由A指向B (2)A点电势高 (3)电荷的电势能增加 (4)，电场力做正功。【解析】试题分析：根据电场力做功得出电场力的方向，再确定电场方向沿着电场线方向电势降低根据U=求出A、B两点的电势差根据电场力做功量度电势能的变化求解解：（1）根据题意得一负电荷q=2.0107C，从A点移至B点，电荷克服电场力做功4.0104J即电场力做负功所以电场力的方向是从B指向A，由于是负电荷，所以电场方向是A指向B（2）由于电场方向是A指向B，所以A点电势较高根据U=得A、B两点的电势差为：UAB=xxV（3）根据电场力做功量度电势能的变化得从A点移至B点，电荷克服电场力做功为4.0104J，所以电势能增加4.0104J（4）已知UAC=500V，而UAB=xxV，所以UBC=1500V，所以WBC=qUBC=2.0107C（1500V）=3104J，即电场力做正功答：（1）电场方向是A指向B；（2）A点电势较高，A、B两点的电势差是xxV（3）在这一过程中，电荷的电势能增加4.0104J（4）如在这一电场中有另一点C，已知UAC=500V，若把这一负荷从B移至C电场力做正功，大小是3104J【点评】本题要抓住电场力是一种力，具有力的共性，根据U=求出电势差，求电场力做功知道电势差也可以根据W=qU求解16. 如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E.今有一质量为m、带正电q的