2019-2020年北京市密云区高二物理上学期期末试题及答案

这是一份2019-2020年北京市密云区高二物理上学期期末试题及答案，共13页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，论述等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题
1. 下列物理量中属于标量的是（ ）
A. 电场强度B. 电势差C. 向心加速度D. 磁感应强度
【答案】B
2. 真空中有两个点电荷相距3r，带电量均为Q，关于电荷之间的静电力F大小判断正确的是 （ ）
A. F＝B. F=3C. F=D. F= 9
【答案】C
3. 激发电场的带电体所带的电荷叫作场源电荷，如图将一个电荷量和体积都很小的检验电荷q放在离场源电荷Q 一定距离的P点，它在P点受到的静电力是F，则P点电场强度可表示为（ ）
A. F B. C. D. 取走q后P点电场强度变为零
【答案】C
4. 如图在电场强度为E的匀强电场中，任取间距为L的A、B两点，把试探电荷q沿三条不同路径从A点移动到B点：沿直线AB电场力做功W1；沿折线AMB电场力做功W2；沿曲线AB电场力做功W3。关于电荷沿三条路径从A点移动到B点的过程中，电场力做功W1、W2、W3及电势能变化大小正确的说法是（ ）
A. W1＜W2＜W3，沿曲线运动电势能变化最大 B. W3＜W2＜W1，沿直线运动电势能变化最大
C. W1 =W2=W3=EqL，沿各条路径电势能变化一样大 D. W1 =W2=W3=EqLcsθ，沿各条路径电势能变化一样大
【答案】D
5. 如图所示，空间中有一足够大的区域内分布着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，某时刻一带正电粒子沿纸面向右运动，若不计粒子所受重力，带电粒子在匀强磁场中的运动是
A. 匀速直线运动B. 匀变速曲线运动
C. 顺时针转向的圆周运动D. 逆时针转向的圆周运动
【答案】D
6. 某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点，得到了图中A、B、C、D 四个点。这四个电阻中阻值最大的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
7. 比值定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达不是比值定义的为（ ）
A. B. B= C. C= D.
【答案】A
8. 金属棒MN两端用细软导线悬挂于a、b两点，其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，静止时MN平行于纸面，如图所示。若金属棒通有从M向N的电流，此时悬线上有拉力。为了使拉力等于零，下列措施可行的是（ ）
A. 减小电流
B. 减小磁感应强度
C. 将电流方向改为从N流向M
D. 将磁场方向改垂直于纸面向外,同时将电流方向也改为从N流向M并增大电流强度
【答案】D
9. 十九世纪安培为解释地球的磁性做出这样的假设：地球的磁场是由绕着地心的环形电流I引起的，图中假设的引起地球磁场的环形电流方向正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
10. 如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响，下列说法正确的是( )
A. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向
B. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向
C. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向
D. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向
【答案】B
11. 图中小灯泡规格都相同，两个电路中的电池也相同。实验发现多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。对这一现象的分析正确的是（ ）
A. 灯泡两端电压不变，由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗
B. 电源电动势不变，外电路电压变大，但由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗
C. 电源电动势不变，外电路电压变小，因此灯泡亮度变暗
D. 并联导致电源电动势变小，因此灯泡亮度变暗
【答案】C
12. 磁铁有N、S两极，同名磁极相斥，异名磁极相吸，这些特征与正、负电荷有很大的相似性．库仑在得到点电荷之间的库仑定律后，直觉地感到磁极之间的相互作用力也遵循类似的规律．他假定磁铁的两极各带有正、负磁荷，当磁极本身的几何线度远小于它们之间的距离时，其上的磁荷可以看作点磁荷．库仑通过实验证明了静止的两个点磁荷之间的相互作用力遵循的“磁库仑定律”与点电荷之间遵循的库仑定律类似．由上述内容可知，下列说法正确的是
A. 两个正磁荷之间的作用力为引力
B. 两个点磁荷之间的相互作用力只与它们之间的距离有关
C. 两个点磁荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比
D. 相互作用的两个点磁荷，不论磁性强弱，它们之间的相互作用力大小一定相等
【答案】D
二、多项选择题
13. 如图所示平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连。要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是（ ）
A. 将B板向上平移少许
B. 将B板向左平移少许
C. 在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板
D. 在A、B间平行插入厚度小于极板间距的铝板
【答案】AB
14. 在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场．α粒子（氦原子核）以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，恰好能沿直线匀速通过．下列说法正确的是（ ）
A. 若电子以速度沿相同方向射入，电子将向下偏转
B. 若质子以速度沿相同方向射入，质子将沿直线匀速通过
C. 若质子以大于的速度沿相同方向射入，质子将向下偏转
D. 若质子以大于的速度沿相同方向射入，质子将向上偏转
【答案】BD
15. 电子感应加速器是利用感应电场来加速电子一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示（图中上部分为主视图、下部分为俯视图）。当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A. 磁场力充当电子做圆周运动的向心力
B. 使电子加速的是电场力
C. 励磁电流必须从N端流入、从M端流出，且减小
D. 励磁电流必须从M端流入、从N端流出，且增大
【答案】ABD
三、填空题
16. 如图所示的螺旋测微器的读数是__________．

【答案】．
解：螺旋测微器的读数是0.01mm×37.6=0.376mm.
17. 如图连接好实验电路并检查无误后，闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈______（选A或B）中有了感应电流。开关闭合后，还进行了其他几项操作尝试，发现电流计指针也发生了偏转，请写出一项可能的操作：________________________
【答案】
①. B ②. 将滑动变阻器的滑片快速滑动；将线圈A（或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间
解：[1] 闭合开关的瞬间，穿过B线圈的磁通量发生变化，故线圈B中有感应电流；
[2]根据感应电流产生的条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化。所以要想是电流计指针发生偏转，则还可以采取的措施为：将线圈A(或铁芯)快速抽出；断开开关的瞬间；将滑动变阻器的滑片快速滑动。
18. 在“测电源电动势和内电阻”的实验中，有以下器材：
待测干电池（电动势约为3V，内阻约为2.5）；
电压表（量程0～3.0V，内阻）；
电流表（量程0～0.6A，内阻1.0）；
滑动变阻器R1（最大阻值10，额定电流2.0A）
滑动变阻器R2（最大阻值100，额定电流0.1A）
（1）实验中滑动变阻器应选用___________；（选填R1或R2）
（2）为了减小误差，应选择如图所示电路中的__________；（选填甲或乙）
（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的电压与电流关系图线，根据U-I图线求出的电源电动势E=_______V；内阻r=_______。
【答案】
①. ②. 甲 ③. 2.90V ④. 2.6Ω
解：（1）[1]由题意可知，电源的内阻约为2.5，故为了易于调节，准确测量，滑动电阻器采用限流式接法，阻值与电阻内阻相差不大，故选用R1；
(2)[2] 由等效电路可知，甲图电源内阻的测量值为电源内阻与电压表的并联值，乙图电源的测量值为电源内阻与电流表内阻的串联值，由串联、并联特点可知，甲图的测量误差较小，所以为了减小误关，应选择甲图；
(3)[3][4]由闭合电路的欧姆定律可知
由数学知识可得，图像与纵坐标的交点为电源的电动势，图像的斜率表示内电阻；故电动势，电源内阻
四、论述、计算题
19. 如图所示带有等量异种电荷相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场，电场强度E为2×104 V/m方向向下。电场中D点距A板2cm，C点距B板3cm。（已知电子电量1.6×10-19C）求：
（1）D、C两点的电势差UDC，并说明哪一点电势高；
（2）把一个电子从D点移动到C点，静电力做多少功？
（3）如果使电子从D点先移到P点，再移到C点，静电力做的功是否会发生变化？做了多少功？
【答案】
（1）1000V；（2）-1.6×10-16J；（3）不变化，-1.6×10-16J
解：(1)根据匀强电场中电势差与电场强度的关系
其中
解得
根据电势沿电场线方向降低可得D点的电势高
(2)根据静电力做功公式
解得
(3) 由于电场力做功与路径无关，只取决于初末两点的位置，静电力做功不变化，做了-1.6×10-16J。
20. 如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-3kg，所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求：
（1）小球受到的电场力大小；
（2）匀强电场的电场强度大小。
【答案】
（1）；（2）N/C
解：（1）根据受力分析得
解得
（2）根据电场力公式
解得N/C
21. 如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场，带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，忽略重力的影响，求：
（1）匀强电场场强E的大小；
（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
【答案】
（1）；（2）；（3）
解：（1）根据匀强电场电势差和电场强度的关系得，匀强电场场强E的大小
（2）设带电粒子出电场时速度为v，由动能定理得
解得粒子从电场射出时速度ν的大小
（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
联立得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径
22. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到70A。求：
（1）电动机未启动时车灯的功率。
（2）电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）
【答案】
（1）120W；（2）67.5W
解：(1) 电动机未启动时

（2）电动机启动瞬间车灯两端电压

车灯的电阻
电源电动势不变，电动机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小，回路电流增大，内电路分得电压增大，外电路电压减小，所以车灯电功率减小。
23. 导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图甲所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为零，两平行轨道间距离为L，磁场的磁感应强度为B．忽略摩擦阻力，接入导线框的电阻与MN平行部分电阻为R，其余电阻不计。（不考虑自由电荷的热运动）
（1）求金属棒MN两端的电势差，说明M、N哪一点电势高；
（2）通过公式推导验证：在Δt时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W电。
（3）某同学对此安培力的作用进行了分析，他认为：安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，而洛伦兹力是不做功的，因此安培力也不做功。你认为他的观点是否正确，请在图乙中画出电子受到的洛伦兹力并说明理由。
【答案】
（1）；（2）证明见解析；（3）观点是错误的，理由见解析
解：（1）根据右手定则可知电源内部电流方向，M为电源正极，N为电源负极，故M为高电势，N为低电势
根据安培力公式
可得
金属棒MN两端的电势差
（2）导体棒匀速运动得
外力做功
回路获得的电能
所以
（3）观点是错误的。
因为在该过程中，安培力的方向与导体棒的运动一致，所以安培力做正功。
自由电子除了要沿导体棒定向移动，还要随导体棒向右运动，自由电子实际的速度方向和所受洛伦兹力的方向如图1所示，洛伦兹力的方向与带电粒子的运动方向垂直，洛伦兹力不做功。如图2所示，如果将f沿杆运动的方向和电流的方向分解为f1和f2得
,
f1做正功，其功率
f2做负功，其功率
总功率
即f1和f2的总功为零。安培力在数值上等于大量自由电子所受f1的总和，安培力做的功也等于大量自由电子所受f1做功的总功。 （只要说出要点就可得分）