辽宁省六校协作体2019-2020学年高二上学期期中物理试卷(有解析)

辽宁省六校协作体2019-2020学年高二上学期期中物理试卷

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1. 如图所示，通电螺旋管放置于水平桌面上，并通入恒定的电流；当螺旋管左上方固定一垂直纸面的通电直导线，通入垂直纸面向外的恒定电流I时，下列说法正确的是( )

A. 通电导线受到竖直向上的安培力作用

B. 通电导线受到斜向下的安培力作用

C. 通电螺旋管对桌面的压力减小

D. 桌面受到螺旋管的摩擦力水平向右

2. 如图所示，a、b是环形通电导线内外两侧的两点，这两点磁感应强度的方向( )

A. 均垂直纸面向外

B. a点水平向左，b点水平向右

C. a点垂直纸面向外，b点垂直纸面向里

D. a点垂直纸面向里，b点垂直纸面向外

3. 如图所示，直线b为电源的𝑈−𝐼图像，直线a为电阻R的𝑈−𝐼图像，用该电源和该电阻串联组成闭合电路时，下列说法中不正确的是( )

A. 电源的输出功率为4W

B. 电源的电动势为3V，电源的内阻为0.5𝛺

C. 电源的热功率为2W

D. 电源的效率约为33.3%

4. 如图甲所示为柔软绝缘线圈，通电后线圈向横杆中央集中，如图乙所示，则出现这一情况的原因是( )

A. 安培力的作用 B. 库仑力的作用 C. 电磁感应作用 D. 电场力的作用

5. 在倾角为𝛼的光滑绝缘斜面上，放一根通电的直导线，如图，当加上下列磁场后，有可能使导线静止在斜面上的是

A. 加竖直向下的匀强磁场 B. 加垂直斜面向上的匀强磁场

C. 加水平向右的匀强磁场 D. 加沿斜面向下的匀强磁场

6. 如图所示，电源电动势𝐸=6 𝑉，内阻𝑟=1 𝛺，电阻𝑅1=2 𝛺，𝑅2=3 𝛺，𝑅3=7.5 𝛺，电容器的电容𝐶=2 𝜇𝐹。开关S原来断开，从闭合开关S到电路稳定，这一过程中通过电阻R的电荷量是( )

A. 2.4×10−6𝐶 B. 9.6×10−6𝐶 C. 3.6×10−6𝐶 D. 6×10−6𝐶

7. 如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m，长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向𝜃角处于平衡状态。为了使棒平衡在该位置上，所需磁场的最小磁感应强度的大小、方向是( )

A. ，竖直向上 B. ，竖直向下

C. ，平行悬线向下 D. ，平行悬线向上

8. 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，下列说法不正确的是(

)

A. 油滴带负电 B. 电势能减少

C. 动能增加 D. 重力势能和电势能之和增加

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图3甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称．则( )

A. B，C两点场强大小和方向都相同

B. A，D两点场强大小相等，方向相反

C. E，O，F三点比较，O点场强最强

D. B，O，C三点比较，O点场强最弱

10. 在如图甲所示的电路中，𝐿1、𝐿2和𝐿3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 𝐴，则此时( )

A. 通过𝐿1的电流为通过𝐿2的电流的2倍

B. 此时𝐿1、𝐿2和𝐿3的电阻均为12 𝛺

C. 𝐿1消耗的电功率为0.75 𝑊

D. 𝐿1消耗的电功率为𝐿2消耗的电功率的4倍

11. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，𝑅0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )

A. 灯泡L将变暗 B. 灯泡L将变亮

C. 电容器C所带的电荷量将减小 D. 电容器C所带的电荷量将增大

12. 一长为L的细线，上端固定于O点，下端栓一质量为m、电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始以O为圆心OA为半径向下摆动.当细线转过60∘角，小球到达B点时速度恰好为零(重力加速度为𝑔).则(

)

A. AB两点的电势𝑈𝐴𝐵=−√3𝑚𝑔𝐿2𝑞

B. 匀强电场的电场强度大小为𝐸=√2𝑚𝑔𝑞

C. 小球到达B点时，细线对小球的拉力𝑇=√3𝑚𝑔

D. 若O点为零电势点，则小球到达B点时电势能最大

三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）

13. 某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻．

①实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：

电压表：𝑉(量程3v，内阻𝑅𝑣=10𝑘𝛺)

电流表：𝐺(量程3mA，内阻𝑅𝑔=100𝛺)

电流表：𝐴(量程3A，内阻约为0.5𝛺)

滑动变阻器：𝑅1(阻值范围0〜10𝛺，额定电流2𝐴)

𝑅2(阻值范围0〜1000𝛺，额定电流1𝐴)

定值电阻：𝑅3=0.5𝛺

该同学依据器材画出了如图1所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是______．

②该同学将电流表G与定值电阻𝑅3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是______A.

③为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器______(填写器材的符号)

④该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势𝐸=______V (结果保留三位有效数字)，电源的内阻𝑟=______𝛺 (结果保留两位有效数字)．

14. 图(𝑎)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；𝑅1、𝑅2、𝑅3、𝑅4和𝑅5是固定电阻，𝑅6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 𝜇𝐴，内阻为480𝛺.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5𝑚𝐴挡，欧姆×100𝛺挡。

(1)图(𝑎)中的A端与______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。

(2)关于𝑅6的使用，下列说法正确的是______(填正确答案标号)。

A.在使用多用电表之前，调整𝑅6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整𝑅6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C.使用电流挡时，调整𝑅6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)根据题给条件可得𝑅1+𝑅2=______𝛺，𝑅4=______𝛺。

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(𝑏)所示。若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为______；若此时B端是与“5”相连的，则读数为______。(结果均保留3为有效数字)

四、简答题（本大题共1小题，共9.0分）

15. 如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子从直线ac与圆的交点a正对圆心射入柱形区域，而后从圆上的b点离开该区域，bo连线与直线垂直。圆心O到直线的垂直距离为12𝑅，现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线ac的匀强电场，同一粒子以同样速率在a点沿直线ac射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力。

(1)求粒子入射的初速度大小；

(2)求电场强度的大小。

五、计算题（本大题共3小题，共27.0分）

16. 如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且𝐶𝐷=4𝑐𝑚，CD连线和场强方向成60°角。已知一电量𝑞=3.2×10−19𝐶的负电荷从D点移到C点的过程中电场力做功为3.2×10−17𝐽，求：

(1)匀强电场的场强的大小和方向；

(2)𝐴、B两点间的电势差；

17. 如图，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，分布着竖直向上的匀强磁场。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=0.04𝑘𝑔的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒所受摩擦力为零；若将磁场大小不变，方向改为垂直于导轨所在平面向上，导体棒恰好可以静止在导轨上。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𝑅=2.5𝛺，金属导轨的其它电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10𝑚/𝑠2.已知𝑠𝑖𝑛37°=0.60，𝑐𝑜𝑠37°=0.80，求：

(1)通过导体棒的电流；

(2)磁感应强度B；

(3)导体棒与轨道间的动摩擦因数。

18. 如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上．导轨平面与水平面的夹角为𝜃，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．左侧是水平放置、间距为d的平行金属板．R和𝑅𝑥分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．

(1)调节𝑅𝑥=𝑅，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v；

(2)改变𝑅𝑥，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的𝑅𝑥．