湖南省常德芷兰实验学校高二物理上学期期中试题A卷

芷兰2022年下学期高二年级期中考试A卷物理试卷时量：90分钟满分：110分一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中.1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1．下列说法正确的是（）A.由电流可知I与q成正比B.质子、电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等，因此质子、电子就是元电荷C.电动势、电压和电势差名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同D.电源的电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多2．在静电场中，下列说法中正确的是（）A．电势为零的点，电场强度也一定为零B．电场强度的方向处处与等势面垂直C．由静止释放的正电荷,仅在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小3.如图,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点，用、表示A、B两处的场强，则（）A．不同电荷，在A、B两处所受到的电场力方向相同B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以C．电场线从A指向B，所以>D．不知A、B附近电场线的分布情况，、的大小不能确定4.如图甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示。下列说法正确的是-9-\nA.电源的电动势E=V，内阻r=4ΩB.图乙中Rx=20ΩC.定值电阻R消耗的最大功率为0.96WD.调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1W5.喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（）A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹与带电量无关D.运动轨迹是抛物线6．目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,如图表示它的原理:将一束等离子体喷射入磁场(速度方向垂直纸面进去),在磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.以下说法正确的是()A.A板带正电B.B板带负电C.电阻R中电流方向向上 D.电阻R中电流方向向下7．如图是质谱仪工作原理的示意图．不计重力的带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则()A.a的质量一定大于b的质量B.a的电荷量一定大于b的电荷量C.a在磁场中运动的时间一定小于b在磁场中运动的时间D.a的比荷一定小于b的比荷-9-\n8．如图所示，在xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴，y轴相切于P，Q两点，圆内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场，在第I象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E．一带正电的粒子（不计重力）以速率v0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从M（3R，0）点射出电场，出射方向与x轴正方向夹角α=45°，则（）A.带电粒子在磁场中运动的轨道半径为1.5RB.带电粒子的比荷为C.磁场的磁感应强度大小为D.带电粒子运动经过y轴时纵坐标值为R9.下面各图是描述电容C、带电荷量Q、电势差U之间的相互关系的图线，对于给定的电容器，关系正确的是（）10.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是（）A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小C.对应P点，小灯泡的电阻为D.对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1／I211.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A.带电质点通过Q点时的加速度a的方向如图中箭头所示B.三个等势面中，a的电势最高C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大-9-\nD.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大12.如图所示，长为a宽为b的矩形区域内（包括边界）有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．0点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为m电量为q的带正电的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，不计重力和粒子之间的相互作用，则（　　）A.粒子速度大小为B.粒子做圆周运动的半径为2bC.最后从磁场中飞出的粒子一定从上边界的中点飞出D.a的长度为（+1）b二、实验题（13题8分，14题8分，共16分）13.电流表G的满偏电流Ig=100mA，内阻Rg未知，某同学欲将其改装为量程较大的电流表，并用改装好的电流表测量一未知电阻Rx的阻值。（1）如图甲所示，该同学首先将一阻值为R=20Ω的电阻并联在电流表G的两端进行电流表改装，然后通以I=0.3A的电流，发现电流表G的指针正好指在50mA刻度处，由此可得到电流表G的内阻为Rg=________Ω，改装后的电流表量程为________A。（2）该同学将改装后的电流表接入如图乙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，已知电源的电动势E=4.5V，闭合开关K后，电压表的读数为3.60V，而改装后的电流表的读数如图丙所示，则Rx=________Ω。（3）由此测得的未知电阻Rx的阻值与其真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。-9-\n14．某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池．（1）甲同学选用如图所示的电路图测量该电池的电动势和内阻．在他测量与计算无误的情况下，所得到的电源电动势E的测量值比真实值(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)，原因可能是________（填选项前的字母）造成的．A．电压表的分流B．电流表的分压（2）乙同学采用如图所示电路进行测量，并根据测量数据做出了图像，则根据图象，该水果电池的电动势为______V，内阻为_______结果保留两位有效数字三、计算题（本大题共3小题，第15题10分；第16、17题每题12分；共34分）15.如图所示，在匀强电场中，电荷量q＝5.0×10－10C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，静电力做功都是3.0×10－8J。已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab＝20cm，∠a＝37°，∠c＝90°，求：(1)a、b两点的电势差Uab；(2)匀强电场的场强大小和方向。-9-\n16．如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin37°＝0.60、cos37°＝0.80。求：(1)导体棒受到的安培力；(2)导体棒受到的摩擦力；(3)若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆继续保持静止，且不受摩擦力作用，求此时磁场磁感应强度B2的大小．17．如图所示，在边长为a的正方形ABCD的对角线AC左右两侧，分别存在垂直纸面向内磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左电场强度大小为E的匀强电场，AD、CD是两块固定荧光屏（能吸收打到屏上的粒子）。现有一群质量为m、电量为q的带正电粒子，从A点沿AB方向以不同速率连续不断地射入匀强磁场中，带电粒子速率范围为。已知，不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用。求：(1)带电粒子从A点射入到第一次进入电场的时间；(2)恰能打到荧光屏CD上的带电粒子的入射速度；(3)CD荧光屏上形成亮线的长度；(4)AD荧光屏上形成亮线的长度-9-\n芷兰2022年下学期高二年级期中考试A卷物理答卷一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中.1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)题号123456789101112答案DBDCDCCBADADBDBD二、实验题（13题8分，14题8分，共16分）13、（每空2分）（1）100（2分）,0.6（2分）（2）30（2分）（3）偏小（2分14、（1）小（2分），A（2分）（2）0.96±0.02V（2分）（1.5-1.6）×103Ω（2分）三、计算题（本大题共3小题，第15题10分；第16、17题每题12分；共34分）15、由a点移到b点和由a点移到c点，静电力做功都是3.0×10－8 J，表明b、c两点在等势面上。从图中可知ac垂直于 bc，则ac是在电场线上，匀强电场电势差与电场强度关系可知16、（1）由欧姆定律可知，导体棒中通过的电流为I==1.5A，受到的安培力F安=BIL=0.5T×0.4m×1.5A=0.3N；由左手定则判断出，安培力的方向沿斜面向上。（2）对金属棒受力分析，重力在斜面方向的分力为F=mgsin37°=0.04kg×10N/kg×0.6=0.24N，方向沿斜面向下，小于安培力，故金属棒受到的摩擦力为f=F安－F=0.3N－0.24N=0.06N；方向沿斜面向下。-9-\n（3）若将磁场方向改为竖直向上，则导体棒的安培力的方向水平向右，因为不受摩擦力的作用，故此时的安培力与重力在沿斜面方向上的分力是平衡的，即F安′cos37°=mgsin37°=0.24N，故F安′=0.3N；因为F安′=B′IL，故B′==0.5T。17、（1）带电粒子在磁场中运动的周期为T=，从A点射入后在磁场中运动的时间是t=；(2)带电粒子射入匀强磁场中在洛仑兹力作用下做匀速园周运动，经四分之一周到达对角线沿水平向右的方向进入匀强电场，在电场力的作用下做匀减速直线运动，设带电粒子到达CD的速度恰好为零时对应的入射速度为V，在磁场中的运动半径为r，有牛顿第二定律可得：，有动能定理可得:结合已知条件解得r=，（3）的带电粒子直接打在荧光屏CD上，其中入射速度的粒子半径为a，将直接打到C点，故荧光屏CD上亮线的长度为（4）-9-\n的带电粒子，进入电场后不能到达CD屏，原速返回后又在磁场中转了3/4周，刚好垂直进入电场，在电场中类平抛运动。荧光屏AD上亮线长度为-9-