陽泉市2019-2020學年高二上學期期末考試物理試題含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精山西省陽泉市2019-2020學年高二上學期期末考試物理試題含解析山西省陽泉市2019~2020學年度第一學期期末考試試題高二物理（理科）一、單項選擇題(本題包括10個小題，每小題3分，共30分。在每小題中的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1。下列關于電場線和磁感線的說法中，正確的是(）A。任意兩條磁感線不相交,兩條電場線也不相交B.電場線和磁感線都是閉合曲線C.電場線和磁感線都是電場或磁場中實際存在的線D。電場線越密的地方，同一試探電荷所受的電場力越大；磁感線分布較密的地方，同一試探電荷所受的磁場力也越大【答案】A【解析】【詳解】A．任意兩條磁感線一定不相交，電場線也不相交，否則交點處有兩個方向，違反唯一性的特點，選項A正確;B．電場線是不閉合曲線，而磁感線是閉合的曲線，選項B錯誤；C．電場線和磁感線都是假想的曲線,并不存在，選項C錯誤；D．電場線越密的地方，電場強度越大，由公式F=qE知同一試探電荷所受的電場力越大;磁感線分布越密的地方，磁感應強度越大，同一試探電荷所受的磁場力不一定越大,還與電荷的運動方向與磁感應強度方向的夾角有關,選項D錯誤。故選A。2.如圖所示,中子內有一個電荷量為的上夸克和兩個電荷量為的下夸克，3個夸克都分布在半徑為r的同一圓周上，則3個夸克在其圓心處產生的電場強度為：A. B。 C. D?！敬鸢浮緼【解析】【詳解】由點電荷的場強決定式可知,B、C處兩個下夸克在O點的電場強度大小均為,方向夾角120°，合場強沿AO方向，大小為，A處的上夸克在Ｏ點的電場強度同樣沿AO方向，大小為，所以三個夸克O處產生的電場強度為同向的和疊加,結果是，A正確．3。如圖所示，在E=600V/m的勻強電場中，a、b兩點相距d=2cm，它們的連線跟場強方向的夾角是60°,則Uab等于（）A.6V B。12V C。-6V D。-12V【答案】C【解析】【詳解】根據順著電場線方向電勢降低可知a點的電勢低于b點的電勢，則Uab<0，則得選項C正確，ABD錯誤。故選C.4.一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向上。若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況為（）A.動能減少 B。動能和電勢能之和增加C。電勢能增加 D。重力勢能和電勢能之和減小【答案】D【解析】【詳解】A．由軌跡圖可知，油滴所受的合力方向豎直向上，故從a到b的運動過程中合外力做正功，動能增加，選項A錯誤;B．從a到b的運動過程中，根據能量守恒可知，重力勢能、電勢能、動能三者之和保持不變；從a到b的運動過程中重力做負功，重力勢能增加，因此動能和電勢能之和減小，選項B錯誤；C．由軌跡圖可知，油滴所受的合力方向豎直向上，則帶電油滴所受重力小于電場力，從a到b的運動過程電場力做正功，電勢能減小，選項C錯誤；D．根據能量守恒可知，重力勢能、電勢能、動能三者之和保持不變，動能增加，因此重力勢能和電勢能之和減小，選項D正確.故選D.5.如圖所示，平行板電容器上極板帶正電荷，且與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一個固定在P點的正點電荷,以E表示兩極板間電場的電場強度，Ep表示點電荷在P點的電勢能,θ表示靜電計指針的偏角，若保持上極板不動，將下極板向上移動一小段距離至圖中虛線位置，則(）A.θ增大，E增大，Ep增大B.θ增大，E增大，Ep減小C.θ減小，E不變，Ep增大D。θ減小,E不變，Ep減小【答案】D【解析】【詳解】電容器與電源斷開，電量不變，將下極板上移的過程中，因d減小，由可知電容C增大，由可知U減小，則夾角減??；由可得可知E不變;根據U=Ed可知由于P離下極板距離減小，E不變，因此P點的電勢減小,由可知電勢能減??；故選D．6。智能手機耗電量大，移動充電寶應運而生，它是能直接給移動設備充電的儲能裝置。充電寶的轉化率是指電源放電總量占電源容量的比值，一般在0。60?0.70之間(包括移動電源和被充電池的線路板、接頭和連線的損耗）。如圖為某一款移動充電寶，其參數見下表，下列說法正確的是（）容量20000mAh兼容性所有智能手機邊充邊放否保護電路是輸入DC:5V2AMAX輸出DC:5V01A?2.5A尺寸56×82×22mm轉換率0。60產品名稱索揚SY10?200重量約430gA。給充電寶充電時將電能轉化為內能B.該充電寶最多能儲存能量為3.6×105JC。該充電寶電量從零到完全充滿電時間約為2hD.該充電寶給電量為零、容量為3000mAh的手機充電，理論上能充滿6次【答案】B【解析】【詳解】A．充電寶充電時將電能轉化為化學能,不是內能，選項A錯誤；B．該充電寶的容量為該電池的電動勢為5V,所以充電寶儲存的能量選項B正確;C．以2A的電流為用電器供電則供電時間故C錯誤；D．由于充電寶的轉化率是0。6,所以可以釋放的電能為給容量為3000mAh的手機充電的次數選項D錯誤。故選B。7。如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細管的圓心O處固定一點電荷,將質量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點A由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力,則固定于圓心處的點電荷在AB弧中點處的電場強度大小為（）A。3mg/q B.mg/qC。2mg/q D。4mg/q【答案】A【解析】【分析】帶電小球沿豎直放置的光滑半圓弧絕緣細管從A點靜止釋放,當滑到最低點時，對管壁恰好無壓力．在下滑過程中由動能定理可求出最低點的速度大小，從而由牛頓第二定律可求出電場力,從而確定電場強度大?。驹斀狻吭O圓的半徑是r，由A到B，由動能定理得：mgr＝mv2；在B點，對小球由牛頓第二定律得：qE?mg＝;聯立以上兩式解得：；由于是點電荷—Q形成的電場,由得到，等勢面上各處的場強大小均相等，即AB弧中點處的電場強度為，故選A．【點睛】小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力．并不是電場力等于重力,而是電場力與重力提供向心力去做圓周運動．8。三條在同一平面（紙面)內的長直絕緣導線組成一等邊三角形,在導線中通過的電流均為I，方向如圖所示．a、b和c三點分別位于三角形的三個頂角的平分線上，且到相應頂點的距離相等．將a、b和c處的磁感應強度大小分別記為B1、B2和B3,下列說法正確的是A.B1=B2〈B3B。B1=B2=B3C.a和b處磁場方向垂直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙面向里D。a處磁場方向垂直于紙面向外,b和c處磁場方向垂直于紙面向里【答案】AC【解析】【分析】考查了安培定則，磁場的疊加【詳解】a、b和c處的磁感應強度均是三條通電導線單獨存在時在各點處產生的磁場的疊加．由于通過三條導線的電流大小相等，結合安培定則可判斷出三條導線在a、b處產生的的合磁感應強度垂直紙面向外，在c處垂直紙面向里，且，C正確．【點睛】通電導線周圍存在磁場，且離導線越遠場強越弱．磁場不但有大小而且有方向，方向相同則相加，方向相反則相減．并根據矢量疊加原理來求解9。有一個電子射線管（陰極射線管），放在一通電直導線的上方，發(fā)現射線的徑跡如圖所示，則此導線該如何放置，且電流的流向如何（）A。直導線如圖所示位置放置，電流從A流向BB。直導線如圖所示位置放置，電流從B流向AC。直導線垂直于紙面放置,電流流向紙內D.直導線垂直于紙面放置,電流流向紙外【答案】B【解析】【詳解】電子射線管發(fā)出電子，為負電荷，從圖中可知電子向下偏轉,即受到向下的洛倫茲力，根據左手定則可知電子處在垂直紙面向里的磁場中，根據右手螺旋定則可知導線按如圖所示的位置放置，電流方向從B到A，B正確．10。有一種電荷控制式噴墨打印機的打印頭的結構簡圖如圖所示.其中墨盒可以噴出極小的墨汁微粒，此微粒經過帶電室后以一定的初速度垂直射入偏轉電場,再經偏轉電場后打到紙上，顯示出字符。已知偏移量越大打在紙上的字跡越大，現要增大字跡,下列措施可行的是（）A。增大墨汁微粒的比荷B.增大墨汁微粒進入偏轉電場時的初動能C。減小偏轉極板的長度D。減小偏轉極板間的電壓【答案】A【解析】【詳解】微粒以一定的初速度垂直射入偏轉電場做類平拋運動，則有水平方向豎直方向又聯立解得要增大字跡，就要增大微粒通過偏轉電場的偏轉量y,由上式分析可知，采用的方法可以有：增大比荷、減小墨汁微粒進入偏轉電場時的初動能Ek0、增大極板的長度L、增大偏轉極板間的電壓U。選項A正確，BCD錯誤。故選A。二、多項選擇題（本題包括5小題，每小題4分，共20分。在每題給出的四個選項中,至少有兩個選項是正確的。全部選對的得4分，選不全的得2分，有錯者或者不答的得0分）11。若電子只受電場或磁場力的作用，則下列運動可能的是（)A。 B. C. D。【答案】ACD【解析】【詳解】A．電子受到點電荷對它的庫侖引力，速度若滿足條件,由庫侖引力提供向心力做勻速圓周運動，選項A正確；B．等量異種電荷連線的中垂線上的電場方向始終水平向右，電子受到水平向左的電場力，不可能沿中垂線做直線運動，選項B錯誤；C．電子在勻強磁場中受洛倫茲力，由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動,選項C正確；D．通電螺線管中的磁場方向沿水平方向，電子的速度方向與磁場方向平行,不受洛倫茲力,做勻速直線運動，選項D正確。故選ACD。12。如圖所示，把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在一正電荷形成的電場中，A、B兩點為枕形導體內部兩點。導體處于靜電平衡時，下列說法正確的是(）A.A、B兩點電場強度相等，電勢相等B。A、B兩點電場強度不相等，電勢相等C。感應電荷產生的附加電場EA<EBD.。當開關S閉合時,電子從大地沿導線向導體移動【答案】AD【解析】【詳解】AB．枕形導體在點電荷附近，出現靜電感應現象，導致電荷重新分布。因此在枕形導體內部出現感應電荷的電場，枕形導體左端帶負電，右端帶正電，達到靜電平衡后感應電荷的電場與點電荷的電場疊加，內部電場強度處處為零，整個導體是一個等勢體，選項A正確,B錯誤；C．A、B兩點合場強相等,且都為零，由于點電荷形成的場強A點大于B點,則可知感應電荷產生的附加電場一定是EA>EB,選項C錯誤；D．當開關S閉合時，由于導體處在正電荷形成的電場中，故電子將從大地沿導線流向導體,選項D正確。故選AD。13.在如圖所示的電路中，電源的負極接地，其電動勢為E、內電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，A、V為理想電流表和電壓表。在滑動變阻器滑動頭P自b端向a端滑動的過程中，下列說法中正確的是()A。電壓表示數變大B。電流表示數變小C.電容器C所帶電荷量增多D.a點的電勢降低【答案】BC【解析】【詳解】A．在滑動變阻器滑動頭P自b端向a端滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，干路電流I減小，電阻R1兩端電壓減小，則電壓表示數減小,選項A錯誤;D．根據外電路中順著電流方向，電勢降低，可知a的電勢大于零，且a點的電勢等于R2兩端的電壓。電阻R2兩端的電壓I減小，則U2變大,則a點的電勢升高，選項D錯誤;B．U2變大，通過R2的電流I2增大。通過電流表的電流I減小，I2增大，則IA減小，即電流表示數減小，選項B正確；C．電容器C的電壓等于電阻R2兩端的電壓，則電容器板間電壓變大，由Q=CU知電容器C所帶電荷量增多，選項C正確.故選BC。14.如圖，是磁電式電流表的結構，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布，線圈中a、b兩條導線長均為l，通以圖示方向的電流I，兩條導線所在處的磁感應強度大小均為B。則（)A.該磁場是勻強磁場 B。線圈將逆時針方向轉動C。線圈將順時針方向轉動 D。a、b導線受到的安培力大小總為IlB【答案】CD【解析】【詳解】A．該磁場明顯不是勻強磁場，勻強磁場應該是一系列平行的磁感線，方向相同,選項A錯誤；BC．由左手定則可知，a受到的安培力向上,b受到的安培力向下，故線圈順時針旋轉,選項B錯誤，C正確；D．a、b導線始終與磁感線垂直，故受到的安培力大小總為IlB，選項D正確。故選CD。15.如圖所示,兩個半徑相同的半圓形光滑軌道分別豎直放在勻強磁場和勻強電場中,軌道兩端在同一高度上，軌道是光滑的。兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放，M、N分別為兩軌道的最低點,則()A。兩小球到達軌道最低點的速度vM＝vNB.兩小球到達軌道最低點的速度vM>vNC.在磁場和電場中小球均能到達軌道的另一端D.在磁場中小球能到達軌道的另一端，在電場中小球不能到達軌道的另一端【答案】BD【解析】【詳解】AB．小球在磁場中運動時洛倫茲力不做功,所以滿足機械能守恒。在電場中受的電場力向左，下滑過程中電場力做負功,所以到達最低點時速度關系為vM〉vN，選項A錯誤,選項B正確；CD．整個過程小球在磁場中運動時洛倫茲力不做功，所以滿足機械能守恒，能到達軌道的另一端;在電場中受的電場力向左，整個過程中電場力都做負功,機械能守恒減少，小球不能到達軌道的另一端,選項C錯誤，D正確.故選BD。三、實驗題（本題包括2個小題,共17分)16。如圖是一簡易多用電表的內部電路圖,已知表頭G的滿偏電流，內阻，電阻、當電表的測量表筆與a、b連接時，一般用于測量______，量程______；當電表的測量表筆與a、c連接時，一般用于測量______，量程______.【答案】（1)。電流(2).10mA（3).電壓(4).3V【解析】【詳解】當電表的測量表筆與a、b連接時,電阻與表頭G并聯，根據電流表的改裝原理可知，此檔一般用于測量電流，設量程為I，則有：，解得:I=10mA;當電表的測量表筆與a、c連接時,電阻與表頭G并聯，再與串聯，根據電流表的改裝原理可知,此檔一般用于測量電壓，設量程為U,則有:.點睛】把小量程電流表改裝成大量程電流表需要并聯分流電阻，應用并聯電路特點與歐姆定律可以求出并聯電阻阻值．把小量程電流表改裝成大量程電壓表需要串聯分壓電阻，應用串聯電路特點與歐姆定律可以求出串聯電阻阻值．17。圖甲所示,為某同學測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I－U特性曲線的實驗電路圖．①根據電路圖甲，用筆畫線代替導線,將圖乙中的實驗電路連接起來_____．②開關S閉合之前，圖甲中滑動變阻器滑片應該置于_____端（選填“A”、“B"或“AB中間”）【答案】(1）。（2).A端【解析】（1)根據原理圖連接實物圖如下所示：（2）為了安全和保護儀器不被燒壞,開關S閉合之前，應該移動滑片,使測量電路短路，即將片滑移動到A端．四、計算題（本題包括3小題,共33分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算過程，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）18。一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術參數表。請根據下表計算（1）此車電機的內阻；(2）電機正常工作時的效率；(3)在額定電壓下，電機突然卡死時，電機的總功率.【答案】（1)；（2)60%；（3）?！窘馕觥俊驹斀狻浚?)由表格讀出電機額定電壓U=50V，額定電流I=4A，額定輸出功率P出=120W。電機輸入的是電功率，總功率等于電功率,得到P總=UI=200W根據能量守恒得,內部發(fā)熱功率又則有(2）電機正常工作時的效率100％=60％（3)在額定電壓下,電機突然卡死時，電機電路是純電阻電路,歐姆定律成立，則有19。如圖,一質量為m，電荷量為q（q〉0）的粒子在勻強電場中運動.A、B為其運動軌跡上的兩點。已知該粒子在A點的速度大小為v0