精品解析：湖北省荆州市公安县2019-2020学年高二（上）期末物理试题（原卷版）

2019—2020学年度上学期期末考试

高 二 物 理 试 题

（全卷满分100分，考试用时90分钟）

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1.下列说法正确的是（　　）

A. 由公式U＝Ed可知，在匀强电场中任意两点间电势差与这两点间的距离成正比

B. 磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向

C. 物体带电荷＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子

D. 闭合电路中，电流总是从电势高一端流向电势低的一端

2. 在真空中有a、b两个点电荷， b的电荷量是a的3倍，如果a受到的静电力是F，则b受到的静电力是

A. F B.  C. 3F D. 4F

3.空间中两个点电荷形成电场线分布如图所示，图中P，Q是电场线上的两个点，将一带正电的试探电荷固定在P点，则（　　）

A. Q1的电荷量小于Q2的电荷量

B. 该试探电荷在P点的电势能小于Q点的电势能

C. P点的电场强度大于Q点的电场强度

D. 将试探电荷由静止释放，试探电荷仅在电场力作用下将沿着电场线由P点运动到Q点

4.如图所示，在平行于ABC平面的匀强电场中，有一一个边长为6 cm的等边三角形，A、B、C三点电势分别为8V，-4V和2V，D为靠近A点的AB线段的三等分点。下列说法正确的是

A. 电场强度为400 V/m

B. 电场线方向与AB平行，方向指向A

C. 电子在A点的电势能小于在B点的电势能

D. 若将一电子从C点移至D点，电场力做功为-2eV

5.如图所示的两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ab与dc间的距离也为l。t＝0时刻，dc边与磁场区域边界重合，现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→d→c→b→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（　　）

A.  B.

C  D.

6.如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则下列说法错误的是

A. 变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变

B. 电压表示数变大，电流表示数变小

C. 电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU

D. 电容器的带电量增大，增加量为CΔU

7.如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)(　　)

A.  B.  C.  D.

8.如图所示，在纸面内存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，一水平固定绝缘杆上套有带电小球P，P的质量为m、电荷量为－q，P与杆间的动摩擦因数为μ.小球由静止开始滑动，设电场、磁场区域足够大，杆足够长，在运动过程中小球的最大加速度为a0，最大速度为v0，则下列判断正确的是(　　)

A. 小球先加速后减速，加速度先增大后减小

B. 当v＝v0时，小球的加速度最大

C. 当v＝v0时，小球一定处于加速度减小阶段

D. 当a＝a0时，>

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示，实线是匀强电场的电场线，电场方向水平向右，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，从 a 点运动到 b 点，则由此图可作出正确判断的是

A. 带电粒子动能增加

B. 带电粒子带正电荷

C. 带电粒子电势能增加

D. 带电粒子受电场力的方向水平向左

10.如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，那么在0~t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则（　　）

A. 从左向右看感应电流的方向为顺时针

B. 从左向右看感应电流的方向为先顺时针后逆时针

C. 感应电流的大小先减小后增加

D. 感应电流的大小方向均不变

11.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3都是规格相同的灯泡。实验时，断开开关Sl瞬间，A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　）

A. 图甲中，A1电阻与L1的直流电阻相等

B. 图乙中，变阻器R的接入电阻与L2的直流电阻相等

C. 图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流小于L1中电流

D. 图乙中，闭合S2瞬间，L2中的电流与变阻器R中的电流相等

12.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个半径为R的D形金属盒，两盒间宽d的狭缝中形成的变化的电场，电压为U；两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场B中，一电子利用其加速，则下列说法中正确的是（　　）

A. 电子获得的最大速度为

B. 电子获得的最大动能为

C. 电子的加速时间为

D. 增大D形金属盒的半径，电子获得的最大动能减小

第Ⅱ卷（非选择题，共60分）

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.某同学想设计一个实验测量某金属棒的电阻率，提供的器材有：

A．电流表A1（满偏电流=200μA，内阻=100Ω）

B．电流表A2（量程为0.6A，内阻约为0.4Ω）

C．电阻箱 R0（0～99999.9Ω）

D．滑动变阻器R（0～5Ω，最大允许电流2A）   

E．干电池组（电动势6V，内阻约为0.05Ω）

F．一个开关k和导线若干

（1）如图甲所示，用螺旋测微器测得金属棒的直径D=______mm； 如图乙所示，用20分度游标卡尺测得金属棒的长度L=______ mm．

（2）该同学找来一个多用表，用欧姆档“×10Ω”粗测金属棒的电阻，发现指针偏转角度过大，他应换用_______挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡后欧姆调零再次测量时指针静止如图丙所示，则金属棒的阻值Rx约为_____Ω．

（3）为了精确地测量金属棒的电阻，从而计算出电阻率，该同学将电流表A1与阻值调为R0=____Ω的电阻箱串联改装成量程为6V的电压表，并在虚线框画出测量原理图________．

14.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：

A.干电池（1节）

B.直流电流表（0～0.6A挡，内阻约0.8Ω），（0～3A挡，内阻约为0.16Ω）

C.直流电压表（0～3V挡，内阻约5kΩ），（0～15V挡，内阻约为25kΩ）

D.滑动变阻器R1（0～10Ω，允许最大电流为1A）

E.滑动变阻器R2（0﹣100Ω，允许最大电流为0.6A）

F.开关一个，导线若干

(1)实验中滑动变阻器应选用____（填“R1“或“R2“）；

(2)该同学根据提供的器材设计了如甲、乙所示的两电路图，你认为____（填“甲电路”、“乙电路”或“两个电路都不”）可行。

(3)按正确的电路连接电路，闭合电键后移动滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数在U﹣I坐标纸上描点，并绘制出如图所示图线，请根据图线求出电源的电动势E＝____V，电源内阻r＝____Ω。

15.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，求：

（1）－Q在O点产生的电场强度的大小与方向；

（2）球壳上的感应电荷在O点处产生的场强大小与方向．

16.一带电荷量q＝6.4×10﹣19C、质量m＝1.6×10﹣25kg的粒子，从A以初速度v0＝m/s沿垂于电场线方向进入电场强度大小为E＝100V/m，方向竖直向下的匀强偏转电场。已知粒子经B点穿越偏转电场，其速度方向偏转了45°，若不计粒子重力，求：

(1)A、B之间的电势差；

(2)偏转电场的宽度L。

17.如图所示，两根光滑的足够长直金属导轨ab、cd平行置于竖直面内，导轨间距为L，在导轨上端接有阻值为R的电阻。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻为r的金属棒MN从图示位置由静止开始释放，金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。金属棒下落高度为h时恰好达到最大速度vm，重力加速度为g，不计导轨的电阻。求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）金属棒从开始释放到下落高度为h的过程中，电阻R上产生电热QR。

18.如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105 N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．比荷＝2.5×109 C/kg的带正电的粒子，以初速度v0＝2×107 m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA＝0.2 m，不计粒子的重力．

（1）求粒子在电场中运动的加速度大小；

（2）求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；

（3）若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度B的取值范围．（不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况）