云南省砚山县第二中学2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题

云南省砚山县第二中学2019-2020学年上学期期末考试高二物理本试卷分第卷和第卷两部分，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，匀强磁场的边界为直角三角形abc，今有一质量为m、带电量为q的一束微观粒子以不同的速度v沿ca方向从c点射入磁场做匀速圆周运动，不计粒子的重力，下列说法中正确的是()a 粒子带负电b 从ab边射出的粒子一定比从bc边射出的粒子速度小c 从bc边射出的所有粒子在磁场中运动的时间相等d 只要速度合适，粒子可以到达b点2.在x轴上存在与x轴平行的电场，x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示图中x1x1之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称下列关于该电场的论述正确的是()ax轴上各点的场强大小相等b 从x1到x1场强的大小先减小后增大c 一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在x1点的电势能d 一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在x2的电势能3.两个分别带有电荷量为q和3q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f.两小球相互接触后将其固定，距离变为，则两球间库仑力的大小为()af bf cf d 12f4.如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直与环面且过圆心o，下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()ao点的电场强度为零，电势最低bo点的电场强度为零，电势最高c 从o点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高d 从o点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低5.阴极射线示波管的聚焦电场是由电极a1、a2形成，实线为电场线，虚线为等势线，z轴为该电场的中心轴线，p、q、r为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则()a 电极a1的电势高于电极a2的电势b 电场中q点的电场强度小于r点的电场强度c 电子在p点处的动能大于在q点处的动能d 电子从p至r的运动过程中，电场力对它一直做正功6.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电荷让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动已知磁场方向垂直于纸面向里则下列四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是()7.如图甲所示，一个质量为m，电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动且细杆处于匀强磁场中(不计空气阻力)，现给圆环一向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环的速度时间图象如图乙所示则关于圆环所带的电性，匀强磁场的磁感应强度b和圆环克服摩擦力所做的功w(重力加速度为g)，则下列说法正确的是()a 圆环带负电bbcwmvdwmv8.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是()a 分子电流消失 b 分子电流的取向变得大致相同c 分子电流的取向变得杂乱 d 分子电流的强度减弱9.如图所示，将长0.20 m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直已知磁场磁感应强度的大小为5.0103t，当导线中通过的电流为2.0 a时，该直导线受到安培力的大小是()a 2.0103nb 2.0102nc 1.0103nd 1.0102n10.如图所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从o点垂直于磁场并沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是()atatbtctdbtatbtctdctatbtctctd二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) 11.(多选)以下对“静电场”一章中几个公式的理解，正确的是()a 公式e指出，电场强度与试探电荷所受到的力成正比，与其电荷量成反比b 由e可知，两个固定距离的带电金属板之间电势差u越大时板内电场强度e越大c 在公式fk中，k是q2在q1所在位置产生的电场强度的大小d 公式wabquab中，电荷q沿不同路径从a点移动到b点，静电力做功不同12.(多选)如图所示，ab、cd为一圆的两条直径且相互垂直，o点为圆心空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行现让一电子先从a点运动至c点，电势能减少了ep；又从c点运动到b点，电势能增加了ep.那么此空间存在的静电场可能是()a 匀强电场，方向垂直于ab由o点指向c点b 匀强电场，方向垂直于ab由c点指向o点c 位于o点的正点电荷形成的电场d 位于d点的负点电荷形成的电场13.(多选)长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b，板间距离也为l，极板不带电现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从两极板间边界中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是()a 使粒子的速度vc 使粒子的速度vd 使粒子的速度v14.(多选)如图，在正方形abcd范围内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场，两个电子以不同的速率，从a点沿ab方向垂直磁场方向射入磁场，其中甲电子从c点射出，乙电子从d点射出不计重力，则甲、乙电子()a 速率之比21b 在磁场中运行的周期之比12c 在正方形磁场中运行的时间之比12d 速度偏转角之比为12分卷ii三、实验题(共2小题,共15分) 15.如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5 v的小灯泡的iu特性曲线的实验器材（1）根据实验原理，选取合适的电表量程，用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路图连接完整（2）开关s闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于端（选填“a”、“b”或“a、b中间”）（3）某同学根据得到的实验数据，在图丙中画出小灯泡的iu特性曲线由图可知当小灯泡两端的电压为1.2 v时的功率为w（4）根据图丙可知，随电压的升高，小灯泡的电阻，（填“变大”或“变小”），原因是16.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 v，2.5 w”的小灯泡、导线和开关外，还有：a直流电源（电动势约为5 v，内阻可不计）b直流电流表（量程03 a，内阻约为0.1 ）c直流电流表（量程0600 ma，内阻约为5 ）d直流电压表（量程015 v，内阻约为15 k）e直流电压表（量程05 v，内阻约为10 k）f滑动变阻器（最大阻值10 ，允许通过的最大电流为2 a）g滑动变阻器（最大阻值1 k，允许通过的最大电流为0.5 a）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据（1）实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用（均用序号字母表示）（2）请按要求将图1中所示的器材连成实验电路（3）某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图2所示现把实验中使用的小灯泡接到如图3所示的电路中，其中电源电动势e=6 v，内阻r=1 ，定值电阻r=9 ，此时灯泡的实际功率为w（结果保留两位有效数字）四、计算题 17.如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成角，重力加速度为g.(1)判断小球带何种电荷；(2)求电场强度e的大小；(3)若在某时刻将细线突然剪断，求经过t时间小球的速度v.18.如图所示，在竖直平面内，ab为水平放置的绝缘粗糙轨道，cd为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，ab与cd通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为o，半径r0.50 m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小e1.0104n/c，现有质量m0.20 kg，电荷量q8.0104c的带电体(可视为质点)，从a点由静止开始运动，已知xab1.0 m，带电体与轨道ab、cd间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等求：(取g10 m/s2)(1)带电体运动到圆弧形轨道c点时的速度；(2)带电体最终停在何处19.如图所示，在磁感应强度为b的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒oo在竖直平面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为.一质量为m、带电荷量为q的圆环a套在oo棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为，且tan，现让圆环a由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：（1）圆环a的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？（2）圆环a能够达到的最大速度为多大？20.如图，区域i内有与水平方向成45角的匀强电场e1，区域宽度为d1，区域内有正交的有界匀强磁场b和匀强电场e2，区域宽度为d2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下一质量为m、电量大小为q的微粒在区域i左边界的p点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域后做匀速圆周运动，从区域右边界上的q点穿出，其速度方向改变了30，重力加速度为g，求：（1）区域i和区域内匀强电场的电场强度e1、e2的大小（2）区域内匀强磁场的磁感应强度b的大小（3）微粒从p运动到q的时间有多长 答案1.c 2.b 3.c 4.b 5d 6a 7.b 8.c 9.a 10.a11.bc 12.bd 13.ab 14.acd15.（1）如图所示（2）a（3）0.144 （4）增大 灯泡内阻随温度的升高而增大【解析】（1）根据原理图可得出对应的实物图如图所示：（2）由图可知，测量部分与滑动变阻器左侧并联，因此开始时为了让灯泡电流由零开始，故滑片p应置于a端；（3）由图可知，当电压为1.2 v时，电流为0.12 a，则功率p=ui=1.20.12 w=0.144 w；（4）由图可知，iu图象的斜率越来越小，则说明电阻越来越大；原因是灯泡内阻随温度的升高而增大16.（1）c e f（2）如图所示（3）0.80【解析】（1）灯泡的额定电压为5 v，因此电压表选择大于等于5 v的即可，故选e；而灯泡的额定电流i=0.5 a，故电流表应选择c；因本实验采用分压接法，滑动变阻器应选小电阻，故滑动变阻器选择f；（2）本实验要求多测几组数据，故采用分压接法；同时因电流表内阻与灯泡内阻接近，故电流表选用外接法；实物图如下图所示；（3）将定值电阻等效电源内阻，作出等效电源的伏安特性曲线如图所示；与灯泡的伏安特性曲线的交点为灯泡的工作点，由图可知，此时灯泡的电压为1.8 v；电流为0.36 a；则灯泡的功率p=ui=2.10.38 w0.80 w；（0.780.86均可以）17.（1）负电（2）mg（3）速度方向与竖直方向夹角为斜向左下方【解析】（1）小球受力如图，由于电场力f与场强方向相反，说明小球带负电（2）小球的电场力f=qe由平衡条件得：f=mgtan解得电场强度为：e=mg（3）剪断细线后小球受到的重力与电场力的大小和方向都不变，所以小球做初速度为0的匀加速直线运动；设经过t时小球的速度为v小球所受合外力为：f合=，根据牛顿第二定律得，加速度为：a=，由运动学公式得：v=at=18.(1) 10 m/s(2)静止在到c点的竖直距离为m处【解析】(1)设带电体到达c点时的速度为v，从a到c由动能定理得：qe(xabr)mgxabmgrmv2解得v10 m/s(2)设带电体沿竖直轨道cd上升的最大高度为h，由动能定理得：mghqeh0mv2解得hm在最高点，带电体受到的最大静摩擦力ffmaxqe4 n，重力gmg2 n因为gffmax所以带电体最终静止在到c点的竖直距离为m处19.（1）（2）【解析】(1)由于，所以环将由静止开始沿棒下滑.环a沿棒运动的速度为时，受到重力、洛伦兹力、杆的弹力和摩擦力.根据牛顿第二定律，对圆环a受力分析有沿棒的方向：