2019-2020年高二上學(xué)期期末考試物理試卷-含解析

1、2019-2020年高二上學(xué)期期末考試物理試卷 含解析一、選擇題1關(guān)于電場，下列敘述中正確的是()A對(duì)點(diǎn)電荷激發(fā)的電場，以點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的電場強(qiáng)度都相同B正電荷周圍的電場強(qiáng)度一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度大C在電場中某點(diǎn)放入試探電荷q，該點(diǎn)的場強(qiáng)為Eeq f(F,q)，取走q后，該點(diǎn)場強(qiáng)不為零D試探電荷所受電場力很大，該點(diǎn)電場強(qiáng)度一定很大解析：電場強(qiáng)度是矢量，不僅有大小，而且有方向，以點(diǎn)電荷Q為球心，半徑為r的球面上，場強(qiáng)的大小Eeq f(kQ,r2)相同，但方向不同，A錯(cuò)誤在正電荷和負(fù)電荷周圍確定場強(qiáng)的方法相同，將試探電荷q放到某點(diǎn)所受的電場力為F，那么Eeq f(F,q)

2、.由此可見，場強(qiáng)的大小與電荷的正、負(fù)并沒有什么關(guān)系，B錯(cuò)誤電場強(qiáng)度E是反映電場性質(zhì)的物理量，試探電荷是用來體現(xiàn)這一性質(zhì)的“工具”，所以電場強(qiáng)度與試探電荷的存在與否無關(guān)，C正確Eeq f(F,q)式中E的大小并不是由F、q來決定的在電場中某一點(diǎn)放入一試探電荷q，那么q越大，F(xiàn)越大，而eq f(F,q)這一比值不變，D錯(cuò)誤答案：C2兩塊平行金屬板帶等量異種電荷，要使兩極板間的電壓加倍，兩板間的電場強(qiáng)度減半，采用的辦法有()A兩極板的電荷量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍B兩極板的電荷量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍C兩極板的電荷量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍D兩極板的電荷量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍解析：由C

3、eq f(Q,U)，Ceq f(rS,4kd)和Eeq f(U,d)得兩板間的電壓Ueq f(4kdQ,rS)，兩板間的電場強(qiáng)度Eeq f(4kQ,rS)，可知C正確答案：C3如圖所示，平行板電容器極板水平放置，板間有一質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在兩板間靜止不動(dòng)，要使油滴向上運(yùn)動(dòng)，可采用的方法是()A把電阻R1的阻值調(diào)大 B把電阻R2的阻值調(diào)大C把電阻R3的阻值調(diào)大 D把電阻R4的阻值調(diào)大解析：要使油滴向上運(yùn)動(dòng)，需增大R4兩端的電壓答案：BD4.如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn)，D是BC的中點(diǎn)，A、B、C構(gòu)成一直角三角形，ABL m，電場線與三角形所在的平面平行，已知A點(diǎn)的電勢(shì)為5 V

4、，B點(diǎn)的電勢(shì)為5 V，C點(diǎn)的電勢(shì)為15 V，據(jù)此可以判斷()A場強(qiáng)方向由C指向B B場強(qiáng)方向垂直AD連線指向BC場強(qiáng)大小為eq f(10,L) V/m D場強(qiáng)大小為eq f(20,r(3)L) V/m解析：根據(jù)B、C點(diǎn)的電勢(shì)可以確定其中點(diǎn)D的電勢(shì)為5 V，A、D的連線為一條等勢(shì)線，電場線與等勢(shì)面垂直，且由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面，故場強(qiáng)方向垂直AD連線指向B，A錯(cuò)誤，B正確；勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)Eeq f(UAB,d)，其中UAB10 V，dL cos 30，解得Eeq f(20,r(3)L) V/m，C錯(cuò)誤，D正確答案：BD5在如圖所示的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場共存的區(qū)域內(nèi)(不計(jì)重力)，電子可能沿水平方向向

5、右做直線運(yùn)動(dòng)的是()解析：若電子水平向右運(yùn)動(dòng)，在A圖中電場力水平向左，洛倫茲力豎直向下，故不可能；在B圖中，電場力水平向左，洛倫茲力為零，故電子可能水平向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；在C圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向下，當(dāng)二者大小相等時(shí)，電子向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在D圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向上，故電子不可能做水平向右的直線運(yùn)動(dòng)，因此選項(xiàng)B、C正確答案：BC6平行板電容器的兩極板A、B接于電源兩極，兩極板豎直、平行正對(duì)，一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合開關(guān)S，電容器充電，懸線偏離豎直方向的夾角為，如圖所示，則下列說法正確的是()A保持開關(guān)S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則增大B保持開關(guān)S閉

6、合，帶正電的A板向B板靠近，則不變C開關(guān)S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則增大D開關(guān)S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則不變解析：開關(guān)S閉合，A、B兩極板間的電勢(shì)差不變，A板向B板靠近，由Eeq f(U,d)可知極板間場強(qiáng)增大，懸掛的帶正電小球受到的電場力增大，則增大，A正確，B錯(cuò)誤；開關(guān)S斷開，電容器兩極板所帶電荷量保持不變，由Ceq f(Q,U)、Ceq f(rS,4kd)和Eeq f(U,d)可推出Eeq f(4kQ,rS)，與兩極板間距離無關(guān)，兩極板間場強(qiáng)保持不變，懸掛的帶正電的小球受到的電場力不變，則不變，C錯(cuò)誤，D正確答案：AD7如圖所示，相距為d的兩帶電平行板間同時(shí)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為

7、B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球由下板邊緣沿水平方向射入該區(qū)域，帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，則()A小球一定帶負(fù)電B小球一定帶正電C兩板間電壓為eq f(mgd,q)D小球在兩板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為eq f(2m,qB)解析：帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力大小等于其受到的電場力，洛倫茲力提供向心力，則小球帶正電，有mgqE、qvBeq f(mv2,R)，Teq f(2m,qB)，得出Ueq f(mgd,q)，小球在兩板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間teq f(T,2)eq f(m,qB)，所以選項(xiàng)B、C正確答案：BC8.如圖所示，R1為定值電阻，

8、R2是正溫度系數(shù)的金屬熱電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度下降時(shí)()AR1兩端的電壓增大B電流表的示數(shù)增大C小燈泡變亮D小燈泡變暗解析：溫度下降時(shí)，R2阻值減小，電路的外電阻減小，由閉合電路歐姆定律知干路電流I增大，電流表示數(shù)增大，B正確由歐姆定律U1IR1，R1兩端電壓增大，A正確小燈泡L兩端電壓減小，小燈泡變暗，C錯(cuò)誤，D正確答案：ABD9.如圖所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，則()A電源的功率變小B電容器儲(chǔ)存的電荷量變小C電源內(nèi)部消耗的功率變大D電阻R消耗的電功率變小解析：當(dāng)滑片向上滑動(dòng)時(shí)，R總變小，由閉合電路歐姆定律可知，I總增大，U端減小，而R1分壓U1增大，所以電容器上的電壓減小，

9、電源功率P總I總E增大，A錯(cuò)誤；QCU減小，B正確；電源內(nèi)部消耗功率P內(nèi)Ieq oal(2,總)r增大，C正確；電阻R1消耗的功率增大，R上消耗的功率無法確定，D錯(cuò)誤答案：BC10.如圖所示，連接兩平行金屬板的導(dǎo)線的一部分CD與一有電源回路的一部分GH平行且均在紙面內(nèi)，金屬板置于磁場中，磁場方向垂直于紙面向里，當(dāng)一束等離子體射入兩金屬板之間時(shí)，CD段導(dǎo)線受到力F的作用，則()A若等離子體從右方射入，F(xiàn)向左B若等離子體從右方射入，F(xiàn)向右C若等離子體從左方射入，F(xiàn)向左D若等離子體從左方射入，F(xiàn)向右解析：等離子體指的是整體顯電中性，內(nèi)部含有等量的正、負(fù)電荷的氣態(tài)離子群體當(dāng)?shù)入x子體從右方射入時(shí)，正、負(fù)

10、離子在洛倫茲力作用下將分別向下、上偏轉(zhuǎn)，使上極板的電勢(shì)低于下極板，從而在外電路形成由D流向C的電流，這一電流處在導(dǎo)線GH中電流所產(chǎn)生的磁場中，由左手定則可知，它所受安培力方向向左，所以選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，同理可分析得知選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確答案：AD二、實(shí)驗(yàn)題11在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑 d_ mm.如圖乙所示，用多用電表的“1”歐姆擋，調(diào)零后測(cè)得金屬絲阻值R_ ，若實(shí)驗(yàn)中測(cè)出金屬絲的長度為L，則該金屬絲電阻率的表達(dá)式_(用符號(hào)表示)解析：用螺旋測(cè)微器讀出金屬絲的直徑d0.5 mm23.00.01 mm0.730 mm，從多用電表中讀出電阻為8.

11、0 ，根據(jù)Req f(L,S)eq f(L,d/22)，知eq f(Rd2,4L).答案：0.7308.0(8也給分)eq f(Rd2,4L)12某同學(xué)利用圖(a)所示的電路研究燈泡L1(1.6 V，1.5 W)、L2(6 V,10 W)的發(fā)光情況(假設(shè)燈泡電阻恒定)圖(b)為實(shí)物圖(1)他分別將L1、L2接入圖(a)中的虛線框位置，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為6 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡均能正常發(fā)光在圖(b)中用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整(2)接著他將L1和L2串聯(lián)后接入圖(a)中的虛線框位置，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為6 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)燈泡亮而另一個(gè)燈泡不亮，出現(xiàn)這種

12、現(xiàn)象的原因是_ _(3)現(xiàn)有如下器材：電源E(6 V，內(nèi)阻不計(jì))燈泡L1(6 V，1.5 W)、L2(6 V,10 W)，L3(6 V,10 W)，單刀雙擲開關(guān)S.在圖(c)中設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向燈的控制電路：當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與1相接時(shí)，信號(hào)燈L1亮，右轉(zhuǎn)向燈L2亮而左轉(zhuǎn)向燈L3不亮；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與2相接時(shí)，信號(hào)燈L1亮，左轉(zhuǎn)向燈L3亮而右轉(zhuǎn)向燈L2不亮答案：(1)如圖b所示(2)由于RL1比RL2大得多，燈泡L2電壓很小，雖然有電流流過，但功率很小，分得的電壓不能使燈L2發(fā)光(3)如圖c所示三、計(jì)算題13.一根長為1的絲線吊著一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中如圖所示

13、，絲線與豎直方向成37角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔?，不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g)，求：(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大?。?2)求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力解析：(1)小球靜止在電場中，對(duì)其進(jìn)行受力分析如圖所示，顯然小球帶正電，由平衡條件得：mgtan 37Qe故Eeq f(3mg,4q).(2)電場方向變成向下后，小球開始擺動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)后，重力、電場力對(duì)小球做正功由動(dòng)能定理得：eq f(1,2)mv2(mgqE)l(1cos 37)由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)有FT(mgqE)meq f(v2,l)由式解得FTeq f(49,20)mg.答案：(1)eq

14、f(3mg,4q)(2)eq f(49,20)mg14.如圖所示，一電荷量q3104 C帶正電的小球，用絕緣細(xì)線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點(diǎn)S合上后，小球靜止后，細(xì)線與豎直方向的夾角37.已知兩板相距d0.1 m，電源電動(dòng)勢(shì)E12 V，內(nèi)阻r2 ，電阻R14 ，R2R3R412 .g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)流過電源的電流；(2)兩板間的電場強(qiáng)度的大?。?3)小球的質(zhì)量解析：(1)R2與R3并聯(lián)后的電阻值R23eq f(R2R3,R2R3)6 由閉合電路歐姆定律得Ieq f(E,R1R23r)1 A. (2)電容器兩板間的電壓UCI(R1R2

15、3)電容器兩板間的電場強(qiáng)度E1eq f(UC,d)eq f(IR1R23,d)100 N/C.(3)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受電場力為F，由平衡條件得Fmgtan ，又有FqE1，所以meq f(qE1,gtan )，解得m4103 kg答案：(1)1 A(2)100 N/C(3)4103 kg15如圖所示，EF與GH間為一無場區(qū)無場區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板，兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強(qiáng)電場，其中A為正極板無場區(qū)右側(cè)為一點(diǎn)電荷Q形成的電場，點(diǎn)電荷的位置O為圓弧形細(xì)圓管CD的圓心，圓弧半徑為R，圓心角為120，O、C在兩板間的中心線上，D位于GH上一個(gè)質(zhì)量為m、

16、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強(qiáng)電場，粒子出勻強(qiáng)電場經(jīng)無場區(qū)后恰能進(jìn)入細(xì)圓管，并做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)粒子的重力、管的粗細(xì))求：(1)O處點(diǎn)電荷Q的電性和電荷量；(2)兩金屬板間所加的電壓解析：(1)由幾何關(guān)系知，粒子在D點(diǎn)速度方向與水平方向夾角為30，進(jìn)入D點(diǎn)時(shí)速度veq f(v0,cos 30)eq f(2r(3),3) v0在細(xì)圓管中做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故Q帶負(fù)電且滿足keq f(Qq,R2)meq f(v2,R)由得：Qeq f(4mvoal(2,0)R,3kq).(2)粒子射出勻強(qiáng)電場時(shí)速度方向與水平方向成30tan 30eq

17、f(vy,v0)vyataeq f(qU,md)teq f(L,v0)由得：Ueq f(mdvoal(2,0)tan 30,qL)eq f(r(3)mdvoal(2,0),3qL).答案：(1)負(fù)電eq f(4mvoal(2,0)R,3kq)(2)eq f(r(3)mdvoal(2,0),3qL)16如圖，在第一象限存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面(xy平面)向外；在第四象限存在勻強(qiáng)電場，方向沿x軸負(fù)向在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在(d,0)點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)入電場不計(jì)重力若該粒子離開電場時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為，求(1)電場強(qiáng)度大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值：(2)該粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間解析：(1)如圖所示，粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，粒子質(zhì)量與所帶電荷量分別為m和q，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R0.