湖北剩門市2019_2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平選擇性考試試題含解析

1、湖北省荊門市2019-2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平選擇性考試試題（含解析）一、單項(xiàng)選擇題（7小題）1.關(guān)于科學(xué)家在電磁學(xué)中的貢獻(xiàn)，下列說法符合歷史事實(shí)的是（ ）a. 奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)b. 為了形象描述電場(chǎng)，安培提出了電場(chǎng)線的概念c. 庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)總結(jié)出庫侖定律，并測(cè)出了元電荷e的數(shù)值d. 法拉第經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和理論分析后指出，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比【答案】a【解析】【詳解】a奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，a正確；b為了形象描述電場(chǎng)，法拉第提出了電場(chǎng)線的概念，b錯(cuò)誤；c密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得元電荷的數(shù)值，c

2、錯(cuò)誤；d法拉第、韋伯、紐曼等人經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和理論分析后指出，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，d錯(cuò)誤。故選a。2.把=410-6c的試探電荷放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力大小為610-3n，若把=210-5c的試探電荷放在此電場(chǎng)中的另一點(diǎn)b，則其受到的電場(chǎng)力大小為（ ）a. 310-3nb. 610-3nc. 310-2nd. 無法確定【答案】c【解析】【詳解】電場(chǎng)強(qiáng)度是電場(chǎng)本身具有的屬性，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式：勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)處處相同：解得：，c正確，abd錯(cuò)誤。故選c。3.由同種材料制成的粗細(xì)均勻的導(dǎo)線a和b，橫截面積之比sa：sb=1:3，將它們并聯(lián)后接入電路

3、后，熱功率之比為pa:pb=2:3,則它們的長度之比la:lb為（ ）a. 1:3b. 1:2c. 2:3d. 3:1【答案】b【解析】【詳解】兩電阻并聯(lián)接入電路，加在電阻兩端的電壓相等，根據(jù)電功率：可知電阻之比：根據(jù)電阻定律：由題知：代入解得：b正確，acd錯(cuò)誤。故選b。4.如圖所示，先后以速度v0和2v0把同一正方形閉合線圈勻速拉入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，則在先后兩種情況下（ ）a. 線圈中的感應(yīng)電流之比為i1：i2=2：1b. 線圈所受到的安培力之比為f1：f2=1：4c. 線圈產(chǎn)生的焦耳熱之比為q1：q2=1：4d. 通過線圈截面電荷量之比為q1：q2=1：1【答案】d【解析】【詳解

4、】a正方形線框邊長為，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：可知前后兩次進(jìn)入磁場(chǎng)中電動(dòng)勢(shì)之比：根據(jù)閉合電路歐姆定律：可知前后兩次進(jìn)入磁場(chǎng)中的電流之比：a錯(cuò)誤；b根據(jù)安培力的表達(dá)式：可知：b錯(cuò)誤；c線圈勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，所用時(shí)間：可知時(shí)間之比：線框電阻為，根據(jù)焦耳定律：可知焦耳熱之比：c錯(cuò)誤；d根據(jù)純電阻電路中電荷量的表達(dá)式：可知通過線圈橫截面積的電荷量相等，d正確。故選d。5.如圖，直線a為某電源的ui圖線，曲線b為某小燈泡l1的ui圖線的一部分，用該電源和小燈泡l1串聯(lián)起來組成閉合回路時(shí)燈泡l1恰能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是()a. 此電源的內(nèi)電阻為b. 燈泡l1的額定電壓為3 v，額定功率為6 w

5、c. 把燈泡l1換成阻值恒為1 的純電阻，電源的輸出功率將變小d. 由于小燈泡l1的ui圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用【答案】b【解析】【詳解】由圖讀出：電源的電動(dòng)勢(shì) e=4v，內(nèi)阻，故a錯(cuò)誤；兩圖線的交點(diǎn)表示小燈泡d1與電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，由于燈泡正常發(fā)光，則知燈泡的額定電壓 u=3v，額定電流 i=2a，則額定功率為 p=ui=32=6w，故b正確燈泡d1的電阻，換成一個(gè)1，可知其電阻更接近電源的內(nèi)阻，根據(jù)推論：電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，知把燈泡d1換成1，電源的輸出功率將變大，故c錯(cuò)誤；燈泡是純電阻元件，歐姆定律適用，u-i圖象為曲線的原因是燈泡電阻隨溫

6、度的變化而變化，故d錯(cuò)誤故選b6.如圖所示，邊長為l0的正方形區(qū)域內(nèi)（包括邊界）存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。在點(diǎn)處有一粒子源，能夠沿方向發(fā)射質(zhì)量為、電荷量為的粒子，粒子射出的速率大小不同。粒子的重力忽略不計(jì)，不考慮粒子之間的相互作用，則（ ）a. 軌跡不同的粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同b. 從點(diǎn)射出的粒子入射速度大小為c. 從點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為d. 粒子在邊界上出射點(diǎn)距點(diǎn)越遠(yuǎn)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短【答案】c【解析】【詳解】a粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力完全提供向心力：解得半徑：粒子運(yùn)動(dòng)的周期：設(shè)粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角為，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：粒子

7、速率不同運(yùn)動(dòng)軌跡不同，如果轉(zhuǎn)過的圓心角相等，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，如從ad邊離開磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過半個(gè)圓周，雖然運(yùn)動(dòng)軌跡不同，但運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同，為，a錯(cuò)誤；b從c點(diǎn)飛出的粒子半徑：解得速度：，b錯(cuò)誤；c從d點(diǎn)飛出的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為半個(gè)周期：c正確；d根據(jù)c選項(xiàng)分析可知，粒子從a點(diǎn)射入，從ad邊飛出，所用時(shí)間均為半個(gè)周期，因此粒子在邊界上出射點(diǎn)距a點(diǎn)越遠(yuǎn)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一定越短，d錯(cuò)誤。故選c。7.空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電油滴正好可以沿直線ab運(yùn)動(dòng)，不考慮油滴受到的阻力，則（ ）a. 油滴可能帶負(fù)電b. 油滴可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)c. 油滴一定從a

8、向b運(yùn)動(dòng)d. 油滴機(jī)械能一定減小【答案】d【解析】【詳解】abc粒子做直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槁鍌惼澚Φ拇笮『退俣扔嘘P(guān)，根據(jù)受力分析可知，粒子只能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且從b向a運(yùn)動(dòng)，受力分析如圖：粒子只能帶正電，abc錯(cuò)誤；d電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，油滴的機(jī)械能減小，d正確。故選d。二、多項(xiàng)選擇題（3小題）8.平行板電容器內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的油滴a、b、c，從極板左側(cè)以相同的水平速度v0先后沿中線射入兩板間，分別落到極板上的位置如圖所示，則下列說法正確的是（ ）a. 三個(gè)油滴在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等b. 油滴a帶正電，b不帶電，c帶負(fù)電c. 三個(gè)油滴機(jī)械能都增大d

9、. 三個(gè)油滴在電場(chǎng)中加速度aaabac【答案】bd【解析】【詳解】a三個(gè)油滴在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：油滴的水平位移不同，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，a錯(cuò)誤；bd三個(gè)油滴的豎直高度相同：加速度越大，時(shí)間越短，落點(diǎn)越靠近入射點(diǎn)，根據(jù)電場(chǎng)線方向和落點(diǎn)位置可知油滴a帶正電，b不帶電，c帶負(fù)電，根據(jù)牛頓第二定律：可知三個(gè)油滴在電場(chǎng)中加速度：aaabacbd正確；ca油滴電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，機(jī)械能增大，b油滴不帶電，只有重力做功，機(jī)械能守恒，c油滴電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，機(jī)械能減小，c錯(cuò)誤。故選bd。9.如圖所示圓環(huán)形導(dǎo)體線圈平放在水平桌面上,在的正上方固定一豎直螺線管,二者軸線重合,螺線

10、管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路.若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng),下列表述正確的是()a. 線圈中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流b. 穿過線圈的磁通量變小c. 線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)d. 線圈對(duì)水平桌面的壓力fn將增大【答案】d【解析】【詳解】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片p向下滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變小，所以流過線圈b的電流增大，所以穿過線圈a的磁通量變大由右手定則可以判斷出穿過線圈a的磁通量增大的方向向下，所以根據(jù)楞次定律可知線圈a中感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，再由右手定則可知線圈a中感應(yīng)電流方向?yàn)楦┮暷鏁r(shí)針，故ab錯(cuò)誤滑片p向下移動(dòng)使得穿過線圈a的磁通量增加，根據(jù)楞次定律的描述“感應(yīng)電流產(chǎn)生的效

11、果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因”，只有線圈a面積減小才能阻礙磁通量的增加，所以線圈a應(yīng)有收縮的趨勢(shì)，故c錯(cuò)誤滑片p為不動(dòng)時(shí)，線圈a對(duì)桌面的壓力等于線圈a的重力當(dāng)滑片p向下滑動(dòng)時(shí)，采用等效法，將線圈a和螺線管b看做兩個(gè)條形磁鐵，由楞次定律可以判斷出兩條形磁鐵的n級(jí)相對(duì)，互相排斥，所以線圈a對(duì)水平桌面的壓力變大，故d正確故選d10.如圖所示，圖中的三個(gè)電表均為理想電表，閉合電鍵后，電流表a和電壓表v1、v2示數(shù)分別用i、u1、u2表示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片p向右端滑動(dòng)時(shí)，電流表a和電壓表v1、v2示數(shù)變化量的大小分別用i、u1、u2表示，下面說法正確的是（ ）a. i增大、u1減小、u2增大b. u1u

12、2c. 減小，不變d. 電源的效率降低【答案】abd【解析】【詳解】a滑片p向右滑動(dòng)，電阻減小，總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律：可知干路電流增大，電流表示數(shù)增大，定值電阻分壓增大，根據(jù)：可知路端電壓減小，則滑動(dòng)變阻器上的分壓減小，a正確；b根據(jù)閉合電路歐姆定律：結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知：所以，b正確；c對(duì)b選項(xiàng)中的變化量表達(dá)式分析：根據(jù)歐姆定律可知：則：所以和均不變，c錯(cuò)誤；d電源的效率：路端電壓減小，電動(dòng)勢(shì)不變，電源效率減小，d正確。故選abd。三、實(shí)驗(yàn)題（2小題）11.在“描繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)小燈泡上標(biāo)有“2.5v,1.25w”的字樣。實(shí)驗(yàn)室備有如下器材:a直流電源3v(內(nèi)阻可不

13、計(jì))b直流電流表0-3a (電阻約0.1)c直流電流表0-600ma (內(nèi)阻約0.5)d直流電壓表0-3v (內(nèi)阻約3k)e直流電壓表0-15v (內(nèi)阻約20k)f滑動(dòng)變阻器10、1.5ag滑動(dòng)變阻器1k、500ma（1）除電源、開關(guān)、導(dǎo)線外，為了完成該實(shí)驗(yàn),電流表應(yīng)選用_,電壓表應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_。(用器材前序號(hào)字母表示)（2）利用給出的器材通過實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)原理電路圖_，并將圖中實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖_。【答案】 (1). c (2). d (3). f (4). (5). 【解析】【詳解】（1）12待測(cè)小燈泡額定電壓為

14、，直流電源電動(dòng)勢(shì)為，所以電壓表選擇d即可，根據(jù)待測(cè)小燈泡估算電流：所以電流表選擇c即可；3該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器需要采用分壓法接入，因此選擇阻值較小、額定電流較大的f，便于調(diào)節(jié)分壓；（2）4待測(cè)小燈泡的內(nèi)阻約為：根據(jù)電表內(nèi)阻和待測(cè)小燈泡內(nèi)阻的關(guān)系：可知電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)小燈泡的內(nèi)阻，電壓表的分流較小，所以電流表選擇外接方式，電路圖如下圖：5按照電路圖連接實(shí)物電路：12.（1）在練習(xí)使用多用電表時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)如圖所示，如果此時(shí)選擇的是“10”的歐姆擋，則讀數(shù)為_；如果此時(shí)選擇的是“100ma”的電流擋，則讀數(shù)為_ma；如果此時(shí)選擇的是“50v”的直流電壓擋，則讀數(shù)為_v。（2）把一量程5 ma、內(nèi)

15、阻100 的電流表改裝成歐姆表，線路如圖所示，現(xiàn)備有如下器材：a電源e=3v（內(nèi)阻不計(jì)）；b變阻器0800 ；c變阻器0100 ；變阻器選用_，紅表筆接_端。（填“m”或“n”）電流表2 ma刻度處換成電阻刻度，其電阻值應(yīng)為_?！敬鸢浮?(1). 70 (2). 68 (3). 34.0 (4). b (5). n (6). 900【解析】【詳解】（1）1歐姆表盤讀數(shù)乘以倍率即為電阻阻值：2“100ma”的量程選擇表盤中“010”刻度讀數(shù)，每小格為2ma，所以讀數(shù)為68ma；3“50v”的量程選擇表盤中“050”刻度讀數(shù)，每小格為1v，所以讀數(shù)為34.0v；（2）4電流表的滿偏電流為5ma，電

16、動(dòng)勢(shì)為3v，計(jì)算回路中電流滿偏時(shí)的電阻：所以滑動(dòng)變阻器選擇b；5紅表筆接歐姆擋內(nèi)部電源的負(fù)極，即n端；6先歐姆調(diào)零，可知：電流為2ma時(shí)：聯(lián)立方程解得：。三、計(jì)算題（4小題）13.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成傾角，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，一根通有恒定電流的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。剛開始導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小為b1時(shí)，導(dǎo)體棒恰好不下滑。求:（1）試說明導(dǎo)體棒ab中電流的方向；（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少時(shí)，導(dǎo)體棒恰好不上滑？【答案】（1）從a到b；（2）。【解析】【詳解】（1）當(dāng)磁場(chǎng)增大時(shí)，導(dǎo)體棒會(huì)上滑，即導(dǎo)體棒受到的安培力沿

17、導(dǎo)軌平面向上，所以導(dǎo)體棒中電流方向?yàn)閺腶到b；（2）設(shè)棒中電流為i，導(dǎo)軌間距為l當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為b1時(shí)，導(dǎo)體棒恰好不下滑，有：b1il=mg(sin-cos)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為b2時(shí)，導(dǎo)體棒恰好不上滑，有：b2il=mg(sin+cos)解得：14.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)e=8v，內(nèi)阻r=10，r1=20,r2=30,電容器兩極板間距d=0.1m。當(dāng)電鍵閉合時(shí)，一質(zhì)量m=210-3kg的帶電液滴恰好靜止在兩極板中間。取重力加速度g=10m/s2，求：（1）帶電液滴所帶電荷量的大小q以及電性；（2）斷開電鍵，電容器充放電時(shí)間忽略不計(jì)，液滴運(yùn)動(dòng)到某一極板處需要經(jīng)過多長時(shí)間？【答案】（1）510-4c，帶正

18、電；（2）0.1s【解析】【詳解】（1）電鍵閉合時(shí)，兩板間電壓u1：液滴保持靜止：解得：q=510-4c，帶正電（2）電鍵斷開時(shí)，兩板間電壓：u2=e=8v液滴向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a：解得：t=0.1s15.如圖甲所示，一對(duì)平行光滑的軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.2m，電阻；有導(dǎo)體靜止地放在軌道上，與軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.5t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下現(xiàn)用一外力f沿軌道方向向右拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)測(cè)得力f與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，求桿的質(zhì)量m和加速度a【答案】m=0.1kg a=10m/s2【解析】【詳解】導(dǎo)體桿在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為v則有v=at，導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blv.回路中感應(yīng)電流桿受到的安培力，方向水平向左根據(jù)牛頓定律有，由以上各式整