湖南省益阳市2020-2021学年高二物理上学期期末试题（Word版附解析）

益阳市2020年下学期普通高中期末考试高二物理试题卷注意事项：1.本试卷包括试题卷和答题卷两部分。试题卷共6页，时量75分钟，满分100分。2.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在本试题卷和答题卡指定位置，并认真核对答题卡条形码上的姓名、考号和科目。3.选择题和非选择题均须按答题卡的要求在答题卡上作答，在本试题卷和草稿纸上作答无效。4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷（共48分）一、单项选择题：（共6个小题，每小题4分，共24分。）1.关于指针式多用电表的使用，下列说法正确的是（　　）A测电阻时，指针偏转至靠近刻度盘最右端，需要将倍率调换到更高倍率挡B.测电阻时，为保证接触良好，可以用手直接将表笔和电阻捏紧C.欧姆表换挡后，不需要重新进行欧姆调零，即可直接测电阻D.测电流时，电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出【答案】D【解析】【详解】A．测电阻时指针偏转至靠近刻度盘最右端；即电表指针偏转角度太大，所测的电阻值读数比较小，则应换用倍率较小的挡位，A错误；B．测电路中某个电阻阻值时，一定要将该电阻与其它元件断开，避免测量出现较大误差，包括人体也不能与表笔的金属部分接触，B错误；C．测电阻时，要选择合适的挡位，并且只要换挡位一定要重新进行欧姆调零，C错误；D．用电流挡测直流电流时，电流应从正接线柱流入电流表，即应使电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出，D正确。故选D。2.真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B（均可看做点电荷），分别固定在两处，两球间的静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C与A接触，然后移开C，并将A、B球间的距离增大为原来的2倍，则它们间的静电力变为（　　） A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】设金属小球A和B带电量为q，根据库仑定律得不带电的同样的金属小球C与A接触后，电荷均分，A带电量为，有故选C。3.如图所示，将四根通电直导线分别放在四个匀强磁场中，图中给出了磁感强度B的方向、导线中电流I的方向，某同学分别画出了通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是A.B.C.D.【答案】AD【解析】【详解】根据左手定值可知：A．图A中的安培力应该垂直导体斜向上，故A正确；B．图B中电流方向和磁场方向平行，不受安培力，故B错误；C．图C中的安培力应该垂直磁感线竖直向上，故C错误；D．图D中的安培力应该垂直于电流方向斜向下，故D正确．故选AD。4.如图所示，导线框ABC与长直导线在同一平面内，直导线通恒定电流I，当线框由左向右匀速靠近直导线及穿过直导线后远离导线过程中，线框中感应电流的方向分别是（　　） A.都是ABCB.都是CBAC先ABC，后CBAD.先CBA，后ABC【答案】B【解析】【详解】由安培定则得，载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直纸面向外，右边的磁场方向垂直向里，当线圈向导线靠近时，则穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律，可知：感应电流方向为CBA；当穿过直导线后远离导线时，则穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可知，感应电流方向为CBA。故选B。5.如图所示，倾角为的光滑固定斜面体处于垂直斜面向下的匀强磁场中，在斜面上有一根长为L、质量为m的导体棒，当导体棒中电流为I时恰能保持静止，重力加速度为g。则磁感应强度B的大小为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】导体棒受力如下图 根据共点力平衡可得解得故选A。6.如图所示的电路中，闭合开关后，滑动变阻器的滑动触头向左移动时，下列说法正确的是（　　）A.电压表示数不变B.电容器带电量增加C.灯泡变暗D.电流表示数变小【答案】B【解析】【详解】AB．滑动变阻器的滑动触头向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，即电表的示数减小，根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流增大，即电流表示数变大，通过灯泡的电流增大，灯泡两端的电压增大，即电容器两端的电压增大，根据电容器带电量增加，A错误B正确；CD．滑动变阻器的滑动触头向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流增大，即电流表示数变大，通过灯泡的电流增大，则灯的实际电功率增大，灯泡变亮，CD错误。故选B二、多项选择题：（共4个小题，每小题6分，共24分。每个小题至少有两个正确选项，全选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 7.如图所示，一带电粒子飞入电场后，只在电场力作用下由M运动到N其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是（　　）A.M点的电势高于N点的电势B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能D.粒子带正电荷【答案】AC【解析】【详解】A．沿电场线方向电势逐渐降低，M点的电势高于N点的电势，A正确；B．电场线的疏密表示场强的大小，M点的电场线疏，场强小，根据M点的电场力小，根据牛顿第二定律，粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，B错误；D．带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为电场线的反方向，所以此粒子为负电荷，D错误；C．根据粒子为负电荷，M点的电势高于N点的电势，则粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能，C正确。故选AC。8.如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个质量和电荷量相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图，若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法的是正确（　　） A.三个粒子都带正电荷B.c粒子速率最小C.a粒子在磁场中运动时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc【答案】AC【解析】【详解】A．三个带电粒子均向上偏转，射入磁场时所受的洛伦兹力均向上，根据左手定则判断得知：三个粒子都带正电荷，A正确；B．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据可得则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子的轨迹半径最小，c粒子的轨迹半径最大，则a粒子速率最小，c粒子速率最大，B错误；CD．三个带电粒子的质量和电荷量都相同，由粒子运动的周期可知，三粒子运动的周期相同，即运动的时间θ是粒子轨迹对应的圆心角，也等于速度的偏转角，由图知，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，c在磁场中运动的偏转角最小，c粒子在磁场中运动时间最短，C正确D错误。故选AC。 9.如图所示，电源的电动势为10V，内阻为1Ω，一个标有“3V，6W”的电灯与一个绕线电阻为1Ω的电动机串联。开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则下判断中正确的是（　　）A.电动机两端的电压为5VB.通过电动机电流为5AC.电动机的输出功率为10WD.电动机的发热功率为4W【答案】AD【解析】【详解】B．电路中的电灯正常发光，则电路中的电流为即通过电动机电流为2A，B错误；A．电源的内电压则电动机两端的电压为A正确；D．电动机的发热功率为D正确；C．电动机的总功率电动机的输出功率为C错误。故选AD。10.如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定 值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将长为L，质量为m的导体棒由静止释放，当导体棒下滑距离d时达到最大速度，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导体棒和导轨的电阻，重力加速度为g，则（）A.导体棒最大的速度为B.导体棒的最大加速度为gC.导体棒达到最大速度时的电动势为D.导体棒从释放到下滑距离d过程通过导体棒的电荷量是【答案】CD【解析】【详解】A．对导体棒进行受力分析，受到安培力、重力和支持力，当导体棒达到最大速度时，导体棒加速度为零，受力平衡，由联立解得A错误；B．导体棒的加速度当，加速度最大，最大为B错误；C．导体棒达到最大速度时的电动势为 C正确；D．导体棒切割磁感线产生的感应电动势为导体棒从释放到下滑距离d过程通过导体棒的电荷量D正确。故选CD。第Ⅱ卷（共52分）三、实验题（第11题4分，第12题10分，共14分）11.用螺旋测微器测得某材料的直径如图甲所示，读数D=_______mm。用游标卡尺测得某材料的长度如图乙所示，读数L=_______cm。【答案】①.0.710②.1.925【解析】【详解】[1]图甲所示，读数[2]如图乙所示，读数12.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．被测干电池一节B．电流表：量程0~0.6A，内阻约0.10ΩC．电流表：量程0~3A，内阻约0.02ΩD．电压表：量程0~3V，内阻约3kΩE．电压表：量程0~15V，内阻约15kΩF．滑动变阻器：0~20Ω，2AG．滑动变阻器：0~200Ω，1AH．开关、导线若干为了尽量较准确地测量电源电动势和内阻，在现有器材的条件下：(1)电流表应选________，电压表应选___________，滑动变阻器选______（填写选项前的字母）：(2)根据实验中测得的数据得到了如图所示的U-I图象，则干电池的电动势E=_____V，内电阻r=____Ω【答案】①.B②.D③.F④.1.4⑤.0.8【解析】【详解】（1）[1]测一节干电池的电动势和内阻，测量时电流值较小，故为了读数准确，电流表应选量程0~0.6A，故选B。[2]测一节干电池的电动势约为1.5V，为了准确测量，电压表应选量程0~3V，故选D。[3]滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F。（2）[4]由U-I图可知，电源的电动势为[5]内电阻为四、解答题（共38分） 13.如图甲，1000匝的线圈（图中只画了1匝）两端与一个R=4Ω的电阻相连，线圈面积S=2×10-2m2、电阻r=1Ω。线圈中的磁感应强度按图乙所示规律变化，取垂直纸面向里为正方向。求：(1)0~3s内，回路中的感应电动势及通过电阻R的感应电流方向；(2)t=5s时，电阻R两端的电压U。【答案】（1）2V，由b到a或向上；（2）1.6V【解析】【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律，可知电动势大小为=2V根据楞次定律可知线圈中电流始终为顺时针方向，所以通过电阻的感应电流方向为由b到a或向上(2)根据闭合电路欧姆定律可知回路中电流为根据欧姆定律可知电阻R两端的电压为U=IR=1.6V14.如图所示，把平行板电容器的一个极板P与电源的正极相连，另一极板Q与电源负极相连，Q板接地，两板间产生的电场可看做匀强电场。已知电源电动势为100V，板间的距离d=20cm，两板间的A点距P板8cm。(1)两板间的电场强度多大；(2)将q=－2.0×10－6C的试探电荷从A点移到Q板，求电场力做的功(3)将Q板向下平移5cm，则A点的电势将变为多少？ 【答案】(1)500V/m；(2)－1.2×10－4；(3)68V【解析】【详解】(1)由公式可得两板间的电场强度=500V/m(2)由公式可得，则UAQ=EdAQ=60V则电场力做功为W=qUAQ=－1.2×10－4(3)将Q板向下平移5cm，则A点的电势=68V15.如图，在x<0的区域存在方向沿x轴正方向的匀强电场，在x>0的区域存在方向垂直于xoy平面向外的匀强磁场。一个质量为m，电荷量为+q的粒子从x轴上P点以初速度v0沿y轴正方向射出，从y轴上的M点进入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角为30°，并从y轴上的N点第一次射出磁场（图中M、N点未画出），N点与M点关于坐标原点O对称，OP=d，不计粒子重力。求：(1)电场强度E的大小；(2)M点到原点O的距离；(3)磁场的磁感应强度大小。 【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】粒子在磁场中的运动轨迹如下图所示(1)M点分解速度，有x轴方向粒子做初速度为零的匀加速直线运动，有由牛顿第二定律得联立方程，解得 (2)粒子在电场中运动时间为则M点到原点O的距离为联立方程，解得(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有由几何关系，可得联立方程，解得