云南省迪庆州香格里拉中学学年高二物理上学期期末考试试题.docx
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云南省迪庆州香格里拉中学学年高二物理上学期期末考试试题
云南省迪庆州香格里拉中学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。
一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分)
1.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05Ω.电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12V,再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8A,则此时通过启动电动机的电流是( )
A.2AB.8AC.50AD.58A
2.真空中两个完全相同的金属小球,分别带+3Q和-Q的电量,当它们相距r时,它们间的库仑力大小是F.若把它们接触后分开,再放回原位置,则它们间的库仑力大小为()
A.F/3 B.F C.3F D.9F
3.电量相同质量不同的同位素离子以相同的速率从a孔射入正方形空腔中,空腔内匀强磁场的磁感应强度方向如图所示.如果从b、c射出的离子质量分别为m1、m2,运动时间分别为t1、t2,打到d点的离子质量为m3,运动时间为t3.则下列判断正确的是( )
A.m1>m2>m3
B.t3>t2>t1
C.m1∶m2=1∶2
D.m2∶m3=2∶1
4.把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中,保持导线和磁场方向垂直.当导线中通过的电流为3.0A时,该直导线受到的磁场力的大小为1.5×10-3N.则该匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A.4.5×10-3TB.2.5×103TC.2.0×102TD.5.0×10-3T
5.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则( )
A.EP>EQ,φP>φQB.EP>EQ,φP<φQ
C.EP 6.如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2.在此长方体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I1;在3、4两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I2,则I1∶I2为( ) A.9∶25B.25∶9C.25∶4D.4∶25 7.运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,运动方向会发生偏转,这一点对地球上的生命来说有十分重要的意义.从太阳和其他星体发射出的高能粒子流,称为宇宙射线,在射向地球时,由于地磁场的存在,改变了带电粒子的运动方向,对地球起到了保护作用.如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图.现有来自宇宙的一束质子流,以与地球表而垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这束质子在进入地球周围的空间将( ) A.竖直向下沿直线射向地面B.向东偏转 C.向西偏转D.向北偏转 8.一个初动能为Ek的带电粒子以速度v垂直电场线方向飞入两块平行金属板间,飞出时动能为3Ek.如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍,不计重力,那么该粒子飞出时动能为( ) A.4EkB.4.5EkC.6EkD.9.5Ek 9.如图所示是一种转子和定子都有线圈的电动机原理图(转向器未画出),在图示状态,线圈转动方向如图中箭头方向所示,则电源的正极应是( ) A.a端B.b端C.a端或b端都可以D.无法判断 10.两块平行金属板带等量异种电荷,要使两极板间的电压加倍,两板间的电场强度减半,采用的办法有( ) A.两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的4倍 B.两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的2倍 C.两极板的电荷量减半,而距离变为原来的4倍 D.两极板的电荷量减半,而距离变为原来的2倍 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) 11.(多选)如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光.MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的一小孔,PQ与MN垂直.一群质量为m、带电荷量都为q的正粒子(不计重力),以相同的速率v,从小孔P处沿垂直于磁场且与PQ夹角为θ的范围内向各个方向射入磁场区域,不计粒子间的相互作用.则以下说法正确的是( ) A.在荧光屏上将出现一个条形亮线,其半径为 B.在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为 (1-cosθ) C.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为 (1-sinθ) D.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为 (1+sinθ) 12.(多选)如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个电荷量绝对值相同、质量相同的正、负粒子(不计重力),从A点以相同的速度先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负粒子在磁场中( ) A.运动时间相同B.运动轨迹的半径相同 C.重新回到边界时速度大小和方向相同D.重新回到边界时与O点的距离相等 13.日本福岛核电站的核泄漏事故,使碘的同位素131被更多的人所了解.利用质谱仪可能分析碘的各种同位素.如图所示,电荷量均为+q的碘131和碘127质量分别为m1和m2它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场(入场速度忽略不计),经电场加速后从S2小孔射出,垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上.下列说法正确的是( ) A.磁场的方向垂直于纸面向里 B.碘131进入磁场时的速率为 C.碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为 D.打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为 ( - ) 14.(多选)如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( ) A.甲图中两球一定带异种电荷 B.乙图中两球一定带同种电荷 C.甲图中两球至少有一个带电 D.乙图中两球只有一个带电 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分) 15.有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流. A.被测电流表A1: 满偏电流约700~800 ,内阻约100Ω,刻度均匀、总格数为N; B.电流表A2: 量程0.6A,内阻0.1Ω; C.电压表V: 量程3V,内阻3kΩ; D.滑动变阻器R1: 最大阻值200Ω; E.滑动变阻器R2: 最大阻值1kΩ; F.电源E: 电动势3V、内阻1.5Ω; G.开关一个. (1)选用的器材应为_____________.(填A→G字母代号) (2)在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号. (3)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格,可算出满偏电流Ig=________,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是_____________. 16.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材: A.电池组(3V,内阻1Ω)B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω) C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω)D.电压表(0~3V,内阻3kΩ) E.电压表(0~15V,内阻15kΩ)F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A) G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A)H.开关、导线 (1)上述器材中应选用的是;(填写各器材的字母代号) (2)实验电路应采用电流表接法;(填“内”或“外”) (3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I=A,U=V. (4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路. 四、计算题 17.电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的电场,其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示,物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示.重力加速度g=10m/s2.求: (1)物块与水平面间的动摩擦因数; (2)物块在4s内减少的电势能. 18.在如图甲所示的平面坐标系内,有三个不同的静电场: 第一象限内有位于O点且电荷量为Q的点电荷产生的电场E1,第二象限内有水平向右的匀强电场E2,第四象限内有方向水平、大小按图乙所示规律变化的电场E3,E3以水平向右为正方向,变化周期T= .一质量为m、电荷量为+q的离子从(-x0,x0)点由静止释放,进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动.以离子经过x轴时为计时起点,已知静电力常量为k,不计离子重力.求: (1)离子刚进入第四象限时的速度大小; (2)E2的大小; (3)当t= 时,离子的速度; (4)当t=nT时,离子的坐标. 19.如图所示,在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场,在x轴的上方有一平行板式加速电场.有一薄绝缘板放置在y轴处,且与纸面垂直.现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板,而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°的方向进入第四象限,若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点(C点在图上未标出).已知OD长为l,不计粒子的重力.求: (1)粒子射入绝缘板之前的速度大小; (2)粒子经过绝缘板时损失了多少动能; (3)所加电场的电场强度和带电粒子在y轴的右侧运行的总时间. 答案 1.C2.A3.C4.D5.A6.C7.B8.B9.C10.C 11.BD12.BCD13.BD14.BC 15. (1)ACDFG (2)如图所示(3) ,U为电压表读数,RV为电压表内阻 【解析】 (1)电压表量程为3V,内阻3kΩ,满偏电流为Ig= A=1mA=1000μA,与待测电流表类似,可以当作电流表使用,与待测电流表串联即可;由于滑动变阻器用分压电路,故选D,故应选用的器材为: ACDFG. (2)题目中的电流表量程0.6A,偏大,不需要;采用滑动变阻器分压式接法,电压可以连续调节.电路图如图所示: (3)待测电流表总格数为N,电流等于电压表电流,为 ;电流表与电压表串联,通过他们的电流 相等,指针偏转格数之比: ,故 ,U为电压表读数, 为电压表内阻. 16. (1)A、C、D、F、H; (2)外;(3)0.48,2.2;(4)略 【解析】 17. (1)0.2 (2)14J 【解析】 (1)由图可知,前2s物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有: qE1-μmg=ma,由图线知加速度为: a=1m/s22s后物块做匀速运动,由平衡条件有: qE2=μmg联立解得: q(E1-E2)=ma由图可得: E1=3×104N/C,E2=2×104N/C,代入数据解得: m=1kg由qE2=μmg可得: μ=0.2. (2)物块在前2s的位移为: x1= ×1×22m=2m,物块在2~4s内的位移为: x2=vt2=4m电场力做正功为: W=qE1x1+qE2x2=(3×2+2×4)J=14J,则电势能减少了14J. 18. (1) (2) (3) ,方向与水平方向成45°角斜向右下 (4)[(n+1)x0,-2nx0] 【解析】 (1)设离子刚进入第四象限的速度为v0.在第一象限内,有k = , 得v0= . (2)在第二象限内,由动能定理得qE2x0= mv 解得E2= . (3)离子进入第四象限后,在水平方向上,有v水平=at= × , 得v水平= =v0, v合= = v0= , 方向与水平方向成45°角斜向右下. (4)离子在第四象限中运动时,y方向上做匀速直线运动,x方向上前半个周期向右匀加速运动,后半个周期向右匀减速运动直到速度为0;每半个周期向右前进 · , 每个周期前进x0,x=x0+nx0, y=-v0nT=-2nx0 故t=nT时,离子的坐标为[(n+1)x0,-2nx0] 19. (1) (2) (3) 【解析】 (1)粒子在电场中加速,由动能定理得, 解得: . (2)粒子在磁场中做圆周运动轨迹如图. 由几何关系可得轨道半径为2l. 由 解得 . 根据能量守恒得,损失的动能 . (3)粒子若作直线运动,则 代入数据解得 方向与x轴正向斜向下成60°角. 粒子在第一象限做匀速圆周运动的时间 . 粒子在第四象限做匀速直线运动的时间 粒子x轴右侧运行的总时间t= .
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