北京市牛山一中2019-2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）.doc

牛栏山一中20192020学年度第一学期期中考试高二年级物理试卷一单项选择题(每小题3分,共42分)1.如图所示，a、b、c是一负点电荷产生的电场中的一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，用ea、eb、ec表示a、b、c三点的电场强度，可以判断()a. eaebecb. eaebecc. ea=eb=ecd. 无法判断【答案】b【解析】a、b、c是一负点电荷产生的电场中的一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，则负电荷在c点右侧，据，可知：eaebec 故选b2.如图所示，ab是中性导体，把一个带正电的电荷靠近（不接触）a端后，又拿走。b端带电情况为：a. 正电b. 不带电c. 负电d. 不确定【答案】b【解析】【分析】本次考查感应起电现象与原理【详解】当一个带正电的电荷靠近a端后，a端感应出负电荷，而b端感应出正电荷，当把带正电的电荷拿走以后，ab导体上的自由电荷又重新分布，结果又呈电中性，即导体棒又不带电，故本题选b。3. 如图6，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹m和n是轨迹上的两点，其中m点在轨迹的最右点不计重力，下列表述正确的是 a. 粒子在m点的速率最大b. 粒子所受电场力沿电场方向c. 粒子在电场中的加速度不变d. 粒子在电场中的电势能始终在增加【答案】c【解析】【详解】根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反，b错；从n到m电场力做负功，减速，电势能在增加；当达到m点后电场力做正功，加速，电势能在减小，则在m点的速度最小a错，d错；在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变，c正确.4.如下图的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,a、b两灯亮度的变化情况为( )a. a灯和b灯都变亮b. a灯和b灯都变暗c. a灯变亮,b灯变暗d. a灯变暗,b灯变亮【答案】b【解析】【详解】当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的总电阻变小，所以总电阻变小，总电流变大，所以电源内阻的电压变大，所以a灯的电压变小，故a灯变暗；由a的电流变小，而总电流变大，所以通过另一支路的电流变大，所以另一个电阻的电压变大，故灯泡b的电压变小，可知b的功率变小，故b灯变暗故选b5.演示位移传感器的工作原理如图所示，物体m在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小s假设电压表是理想的，则下列说法正确的是( )a. 物体m运动时，电源内的电流会发生变化b. 物体m运动时，电压表的示数会发生变化c 物体m不动时，电路中没有电流d 物体m不动时，电压表没有示数【答案】ab【解析】划片将滑动变阻器分成两个部分且两部分是串联在一起的，故电路中的电流恒定不变，所以当m运动时，电源内的电流不会发生变化，电压表显示的是滑动变阻器左端部分两端的电压，所以,会随着m的运动而发生变化，当m不运动时，电路仍在工作，所以电压表电流表都不为零，b正确6.如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计g和一个变阻器r组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（）a. 甲表是电流表，r增大时量程减小b. 甲表是电流表，r增大时量程增大c. 乙表是电压表，r增大时量程减小d. 上述说法都不对【答案】a【解析】ab、灵敏电流计g改装成电流表需并联小电阻分流，根据图可知，甲表是电流表，并联的电阻越大，则分流越小，量程越小，故a正确，b错误；c、灵敏电流计g改装电压表需串联大电阻分压，根据图可知，乙表是电压表，r增大时，则分压越大，量程越大，故c错误；d、由上可知，故d错误；故选a【点睛】改装电压表和电流表所应用的原理都是串联分压和并联分流7.如图所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环的平面，导线和环中的电流方向如图所示，那么金属环受到的磁场力为( ) a. 沿圆环的半径向外b. 沿圆环的半径向内c. 水平向左d. 等于零【答案】d【解析】试题分析：根据安培定则判断通电直导线产生的磁场方向，在根据左手定则判断环形导线受到的安培力的方向解：在图中，根据安培定则可知，直线电流的磁场与导线环平行，则环形导线不受安培力故d正确，abc错误故选d【点评】解决本题的关键掌握使用安培定则判断电流产生的磁场方向，以及会用左手定则判断安培力方向8.如图所示，空间中匀强电场和匀强磁场相互垂直，磁场垂直于纸面向外，电场竖直向下，一个质量为m的带电液滴在该空间的竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动。那么该液滴：a. 一定带正电，且沿顺时针方向转动b. 一定带正电，且沿逆时针方向转动c. 一定带负电，且沿顺时针方向转动d. 一定带负电，且沿逆时针方向转动【答案】d【解析】【分析】本题考查带电粒子在复合场中的运动【详解】由题意可知，带电液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，则必须满足重力与电场力大小相等，方向相反，即电场力应该竖直向上，故液滴应该带负电；由洛伦兹力提供向心力指向圆心，结合左手定则可知，要想洛伦兹力指向圆心，则液滴一定是沿逆时针方向转动，综上所述，本题正确答案应选d。9.如图所示，在水平面上有一固定的u形金属框架，框架上置一金属杆ab，不计摩擦.在竖直方向上有匀强磁场，则（） a. 若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动b. 若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动c. 若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动d. 若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向左移动【答案】c【解析】【详解】a. 若磁场方向竖直向上并增大时，由楞次定律得到ab中感应电流方向：ab，根据左手定则，ab受到的安培力向左，则ab向左移动故a错误；b. 若磁场方向竖直向下并增大时，由楞次定律得到ab中感应电流方向：ba，根据左手定则，ab受到的安培力向左，则ab向左移动故b错误； c. 若磁场方向竖直向上并减小时，由楞次定律得到ab中感应电流方向：ba，根据左手定则，ab受到的安培力向右，则ab向右移动故c正确；d. 若磁场方向竖直向下并减小时，由楞次定律得到ab中感应电流方向：ab，根据左手定则，ab受到安培力向右，则ab向右移动故d错误故选c10.如图一混合正离子束通过正交电场磁场区域，如果这束正离子束流在区域中不偏转，则说明这些正离子具有相同的 :a. 电荷b. 质量c. 速度d. 荷质比【答案】c【解析】【分析】本题考查带电粒子在复合场中的运动【详解】正离子束在该区域内同时受到电场力和洛伦兹力，根据左手定则可知，洛伦兹力向上，而电场力向下，若正离子束在其中不偏转，则说明洛伦兹力与电场力大小相等，方向相反，即 ，得 ，说明这些正离子应该都具有相同的速度，故本题选c。11. 如图所示，水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带负电的质点处于静止平衡状态现将电容器的下极板向上移动到图中虚线所示的位置，则（ ）a. 电容器的电容变大，质点向上运动b. 电容器的电容变小，质点向上运动c. 电容器的电容变大，质点向下运动d. 电容器的电容变小，质点向下运动【答案】a【解析】试题分析:因质点原来处于静止状态，则有eq=mg，且电场力向上；由可知，当d减小时，电容c增大；因电容器与电池相连，所以两端的电势差不变，因d减小，由可知，极板间的场强增大，故电场力大于重力；故质点将向上运动；故a正确，b、c、d错误考点： 电容器12.如图所示的电路中，a1和a2是完全相同的灯泡，线圈l的电阻可以忽略，下列说法中正确的是a. 合上开关k接通电路时，a2先亮，a1后亮，最后一样亮b. 合上开关k接通电路时，a2始终比a1亮c. 断开开关k切断电路时，a2先熄灭，a1过一会儿才熄灭d. 断开开关k切断电路时，a1和a2都立刻熄灭【答案】a【解析】【分析】本题考查自感现象在闭合电路中的应用【详解】电路中的电流发生变化时，线圈中会产生阻碍电流变化的感应电流；ab合上开关k接通电路时，因线圈l中产生了反向电流，且很快消失，故a2先亮，a1后亮，最后一样亮，a选项正确；cd断开开关k切断电路时，电路中电流消失，而线圈l中也会产生电流从而阻碍电流的消失，线圈l中的电流供a1和a2同时使用，故两个灯泡都要过一会儿才熄灭，故cd均错误；综上所述，本题选a。13.用伏安法测电阻时，为了减小实验误差，将实验器材按图连接，留下一个伏特计接线头p，将p分别与a，b两点接触一下，则 a. 若安培计示数变化显著，p应接在ab. 若安培计示数变化显著，p应接在ac. 若伏特计示数变化显著，p应接在bd. 若伏特计示数变化显著，p应接在a【答案】d【解析】【分析】本题考查试触法在判断电表误差中的应用【详解】ab若安培计示数变化显著，则说明伏特计分流作用明显，为避免伏特计分流，则应使用电流表的内接法，故p应接在b，ab均错误；cd若伏特计示数变化显著，则说明安培计分压作用明显，则应使用电流表的外接法，故p应接在a，即答案选d。14.电阻r、电容c与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，n极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在n极接近线圈上端的过程中，流过r的电流方向和电容器极板的带电情况是：a. 电流方向从b到ab. 电流方向从a到bc. 电容器上极板带正电d. 电容器不带电【答案】a【解析】【分析】本题考查楞次定律的应用【详解】ab在n极接近线圈上端的过程中，线圈中的磁通量不断增大，根据楞次定律，可知线圈中产生顺时针的电流，即电流方向应该从b到a，故a选项正确；cd电容器的上极板与a端相连，下极板与b端相连，因电路中的电流方向从b到a，则上极板电势低，下极板电势高，即下极板带正电，上极板带负电，故cd均错误。二.填空题(共18分,15题9分,16题3分,17题6分)15.在“测金属电阻率”的实验中， (1)用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则该金属丝的直径为_mm (2)已知金属丝的电阻约为10，现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有_ (只填代号) a量程00.6 a，内阻约0.5的电流表； b量程是03 a，内阻约0.1的电流表； c量程是03 v，内阻约6 k电压表； d量程是015 v，内阻约30 k的电压表； e阻值为0lk，额定电流为0.5 a的滑动变阻器； f阻值为020，额定电流为2 a的滑动变阻器； g蓄电池(6 v)； h开关一个，导线若干(3)画出伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图_.【答案】 (1). （1）4.591mm. (2). （2）acfgh. (3). （3）电路图见解析；【解析】【详解】（1）金属丝的直径为:4.5mm+0.01mm9.1=4.591mm.（2）电源电动势为6v，电压表应选c:量程是0-3v，内阻6k；如果选d、量程是0-15v，内阻30k，电源电动势不到电压表量程的一半，读数误差较大；电路最大电流约为i=e/r=6/10=0.6a，则电流表应选a:量程是0-0.6a，内阻是0.5；为方便实验操作，滑动变阻器应选f：阻值为0-10，额定电流为2a故选acfgh.（3）待测电阻为10，滑动变阻器最大电阻为20，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；，则电流表应采用外接法；【点睛】本题关键要知道仪器选择的原则：安全、准确、方便；明确用小电流测电阻的原因，然后选择电表，连接电路，要注意滑动变阻器采用分压式接法16.某同学用多用表测电阻rx时，将选择开关置于“10”挡，表针停留的位置如图所示（其数据为8），为了较正确测出rx的阻值，将两表与电阻rx断开后,下列操作中正确的是(用字母表示)_。(a)换用1挡 (b)换用100挡【答案】a【解析】【分析】本题考查多用电表欧姆档的使用【详解】由表盘示数可知指针太靠右了，要让指针往左边靠一靠，应该换更低的档位，原来是“10”挡，则现在应该换成“1”挡，故本题选a。17.某同学用甲图的电路测定一个电源的电动势和内电阻，实验时测得的数据如下表所示。123456u/v1.341.301.251.221.191.14i/a0.150.200.250.300.350.40（1）请按实验要求连接好尚未连接好的实验器材（如乙图所示）_（2）请在坐标纸上作出该电源的u-i图像_（3）该电源的电动势e=_v，内阻为r=_ 。【答案】 (1). 见解析 (2). 见解析 (3). 1.48 (4). 0.75【解析】【详解】（1）实物图连接如图所示（2）u-i图像如下图（3）由图象可知，当电流i=0时，u=e=1.48v；内阻可由图象斜率求得。三.计算题(共40分，每小题10分，21题包含3分卷面分)18.如图所示，水平面上有两根相距1m的足够长的光滑平行金属导轨mn和pq，它们的电阻可忽略不计，在m和p之间接有阻值为r的定值电阻。导体棒ab长l1m，其电阻为r，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度b0.8t。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力f，使ab以v20m/s的速度向右做匀速运动时，求ab中电流的方向如何？ab中的感应电动势多大？若定值电阻r6.0，导体棒的电阻r2.0，f多大？【答案】(1) 由b到a (2) 16v (3) 1.6n【解析】【分析】本题考查右手定则的使用及动生电动势【详解】（1）由右手定则，可知，当导体棒向右切割磁感线时，产生的感应电流应由b到a；（2）由动生电动势公式得 ；（3）因导体棒向右匀速运动，则产生的感应电动势恒定为16v，根据闭合电路的欧姆定律，知 ，安培力，在光滑的导轨上匀速运动，则有拉力等于导体棒的安培力，即拉力f大小等于1.6n。19.如图所示，两平行金属导轨间的距离l=0.80m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度b=0.50t、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势e=4.5v、内阻r=0.50的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻r0=2.5，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，求： （1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力。【答案】(1)1.5a (2) 0.6n (3) 0.36n，沿斜面向下【解析】【分析】本题考查安培力的计算及共点力的平衡【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律；（2）由公式有；（3）导体棒沿斜面上受力平衡有， ，解得，方向沿斜面向下。20.在以坐标原点 o为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 b、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 a处以速度 v沿x方向射入磁场，恰好从磁场边界与 y轴的交点 c处沿+y方向飞出。(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；(2)求出粒子在磁场中运动的时间。(3)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为 b，该粒子仍从 a处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了 60角，求磁感应强度 b多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？【答案】(1) 负电， (2) (3) ， 【解析】【详解】（1）由题意知，粒子从磁场边界与 x轴的交点 a处以速度 v沿x方向射入磁场，恰好从磁场边界与 y轴的交点 c处沿+y方向飞出，根据几何关系不难确定粒子做圆周运动的半径也为