吉林省长春市田家炳实验中学2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题 Word版含解析

  • 格式:doc
  • 大小:788.50 KB
  • 文档页数:18

长春市田家炳实验中学 2019—2020学年度高二年级上学期期末测试物理试卷命题人:陈丽云 考试时间: 90分钟 满分:100一、选择题(一共14小题,每题4分,共计56分。

1-10为单项选择题;11-14为多项选择题,错选不得分,选不全得2分)1.真空中两个点电荷相距r 时,静电力为F ,如果保持它们的电量不变,而将距离增大为2r 时,则静电力将变为A. 2FB. FC. 4FD. 2F【答案】C 【解析】【详解】设两点电荷分别带电为q 1、q 2,由点电荷库仑力的公式得:122kq q F r =电量不变,将它们之间的距离增大为2r ,库仑力将变为:122(2)4kq q FF r '== A.2F.故A 项错误; B. F .故B 项错误; C.4F.故C 项正确; D. 2F .故D 项错误.2.某静电场的电场线分布如图所示,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ,电势分别为φP 和φQ ,则( )A. E P >E Q ,φP >φQB. E P >E Q ,φP <φQC. E P <E Q ,φP >φQD. E P <E Q ,φP <φQ 【答案】A 【解析】 【分析】本题考查电场线和电势【详解】据题意,从上图可以看出,P 点所在位置电场线较密集,该位置电场强度也较大,则有:P Q E E >,沿电场线方向电势降低,则P 点电势较高,有:P Q ϕϕ>.3.在如图所示的电路中,、为两个完全相同的灯泡,为自感线圈,为电源,为开关,关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是( )A. 合上开关,先亮,后亮;断开开关,、同时熄灭B. 合上开关,先亮,后亮;断开开关,先熄灭,后熄灭C. 合上开关,先亮,后亮;断开开关,、同时熄灭D. 合上开关,、同时亮;断开开关,先熄灭,后熄灭 【答案】C 【解析】 【分析】当开关接通和断开的瞬间,流过线圈的电流发生变化,产生自感电动势,阻碍原来电流的变化,根据楞次定律来分析两灯亮暗顺序.【详解】由图可以看出,a 、b 灯泡在两个不同的支路中,对于纯电阻电路,不发生电磁感应,通电后用电器立即开始正常工作,断电后停止工作.但对于含电感线圈的电路,在通电时,线圈产生自感电动势,对电流的变化有阻碍作用。

则合上开关,b 先亮,a 后亮.当断开电键时,线圈中产生自感电动势,由a、b及电感线圈组成一个回路,两灯同时逐渐熄灭.故C正确.故选C.【点评】对于线圈要抓住这个特性:当电流变化时,线圈中产生自感电动势,相当于电源,为回路提供瞬间的电流.4.如图所示,电源电动势E,内阻r,当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时,则理想电表示数的变化情况是()A. V1减小,V2增大,A增大B. V1增大,V2减小,A增大C. V1增大,V2增大,A减小D. V1减小,V2减小,A减小【答案】C【解析】【详解】当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时,电阻R3的阻值变大,电路总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,则V1读数变大;电阻R1和电源内阻上的电压减小,则R2电压变大,即V2读数变大;R2上的电流变大,则R3电流减小,即电流表A读数减小;A.V1减小,V2增大,A增大,与结论不相符,选项A错误;B.V1增大,V2减小,A增大,与结论不相符,选项B错误;C.V1增大,V2增大,A减小,与结论相符,选项C正确;D.V1减小,V2减小,A减小,与结论不相符,选项D错误;故选C.5.如图所示为电视机显像管的原理示意图(俯视图),电子枪发射电子经加速电场加速后,再经过偏转线圈打到荧光屏上.当偏转线圈产生的偏转磁场方向和强弱不断变化,电子束打在荧光屏上的光点就会移动,从而实现扫描.下列关于荧光屏上光点说法正确的是A. 光点打在A 点,则磁场垂直纸面向里B. 从A 向O 扫描,则磁场垂直纸面向外且不断增强C. 从O 向B 扫描,则磁场垂直纸面向里且不断减弱D. 从A 向B 扫描,则磁场先垂直纸面向外后垂直纸面向里 【答案】D 【解析】【详解】A .光点打在A 点,在偏转磁场中洛伦兹力向上,电流向左,根据左手定则,磁场垂直纸面向外,故A 错误;B .从A 向O 扫描,在偏转磁场中洛伦兹力方向一直是向上,电流向左,故根据左手定则,磁场一直垂直纸面向外,但转弯半径变大,由于是洛伦兹力提供向心力,故2v qvB m r=则有mv r qB=说明磁感应强度是减小的,故B 错误;C .从O 向B 扫描,在偏转磁场中洛伦兹力方向一直是向下,电流向左,故根据左手定则,磁场一直垂直纸面向里,但转弯半径变小,由于mvr qB=,说明磁感应强度是增强的,故C 错误; D .从A 向B 扫描,其中从A 向O 点扫描过程磁场垂直纸面向外,从O 向B 扫描过程磁场垂直纸面向里,故D 正确.6.如图,在倾角为θ的光滑绝缘斜面上垂直纸面放置一根长为L ,质量为m 的直导体棒,一匀强磁场垂直于斜面,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I 时,导体棒恰好静止在斜面上(重力加速度为g )则( )A. 如果磁场方向垂直斜面斜向上,磁感应强度的大小为sin mgILθB. 如果磁场方向垂直斜面斜向下,磁感应强度的大小为sin mgILθC. 如果磁场方向垂直斜面斜向上,磁感应强度的大小为cos mgILθD. 如果磁场方向垂直斜面斜向下,磁感应强度的大小为cos mgILθ【答案】B【解析】【详解】AC.如果磁场方向垂直斜面斜向上,则所受的安培力沿斜面向下,则导体棒不可能平衡,选项AC错误;BD.根据左手定则知,若磁场的方向垂直斜面向下,则安培力的方向沿斜面向上。

根据平衡知,安培力F A=BIL=mg sinθ解得:sinmgBIL θ=则B正确,D错误;故选B。

7.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面积的电荷量为q1;第二次bc边平行于MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则()A. Q 1>Q 2,q 1=q 2B. Q 1>Q 2,q 1>q 2C. Q 1=Q 2,q 1=q 2D. Q 1=Q 2,q 1>q 2 【答案】A 【解析】设ab 和bc 边长分别为L 1,L 2,若假设穿过磁场区域的速度为v ,2222212121B L v L B L L vQ R v R=⋅=,1211BL L N q I t t tR R∆Φ=∆=∆=∆总 ; 同理可以求得:22212B L L v Q R=,122BL L q R =;L 1>L 2,由于两次“穿越”过程均为相同速率穿过,因此:Q 1>Q 2,q 1=q 2,故A 正确,BCD 错误.故选A .在电磁感应题目中,公式N q R ∆Φ=总,常考,要牢记,选择题中可直接应用,计算题中要写出推导过程;对于电磁感应能量问题一般有三种方法求解:①利用电路中产生的热量等于克服安培力做得功;②利用动能定理;③利用能量守恒;具体哪种方法,要看题目中的已知条件.8.如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ,且12I I > ;a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a 、b 、c 与两导线共面;b 点在两导线之间,b 、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是A. a 点B. b 点C. c 点D. d 点【答案】C【解析】试题分析:两电流在该点的合磁感应强度为0,说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系,根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反,则为a 或c ,又12I I >,所以该点距1I 远距2I 近,所以是c 点,故选项C 正确,选项ABD 错误. 考点:通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【名师点睛】由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向,再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位置;本题考查了安培定则及矢量的合成方法,特别应注意磁场的空间性,注意培养空间想象能力.9.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m ,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T /s 的变化率增强时,线框中a 、b 两点电势差是( )A. U ab =0.1 VB. U ab =-0.1 VC. U ab =0.2 VD. U ab =-0.2 V【答案】B 【解析】【详解】由于磁场是均匀增强的,而原磁场的方向垂直纸面向里,所以由楞次定律可知,线圈中产生的磁场方向是垂直纸面向上的,再由右手定则可知,线圈中的电流方向沿逆时针方向,故电流由b 向右再回到a 点,可见,ab 间的电势差是负值,所以AC 错误;线圈产生的电动势E=10T/s×(0.2m)2/2=0.2V ,又因为ab 两点正好在线圈的中点上,所分的线圈的两侧电阻相等,故U ab =-E/2=-0.2V/2=﹣0.1V ,选项B 正确.10.如图甲所示,矩形导线框abcd 固定在变化的磁场中,产生了如图乙所示的电流(电流方向abcda 为正方向).若规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向,能够产生如图乙所示电流的磁场为( )A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】AB.由题图乙可知,0~t1内,线圈中的电流的大小与方向都不变,根据法拉第电磁感应定律可知,线圈中的磁通量的变化率相同,故0~t1内磁感应强度与时间的关系是一条斜线,A、B错误;CD.又由于0~t1时间内电流的方向为正,即沿abcda方向,由楞次定律可知,电路中感应电流的磁场方向向里,故0~t1内原磁场方向向里减小或向外增大,因此D正确,C错误.11.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样导线制成,匝数均为10匝,边长l a=3l b,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流B. a、b线圈中感应电动势之比9∶1C. a、b线圈中感应电流之比为3∶4D. a、b线圈中电功率之比为3∶1【答案】B【解析】试题分析:根据楞次定律可知,两线圈内均产生逆时针方向的感应电流,选项A错误;因磁感应强度随时间均匀增大,则Bkt∆=∆,根据法拉第电磁感应定律可知2ΔΔΔΔBE n n lt tΦ==,则239()11abEE==,选项B正确;根据2444Bn l SE E klStI lnlR nlSρρρ∆∆'='=='=∝,故a、b线圈中感应电流之比为3:1,选项C错误;电功率232344klS B nk l SP IE n l ltρρ'⋅'∆===∝∆,故a、b线圈中电功率之比为27:1,选项D错误;故选B.【考点定位】法拉第电磁感应定律;楞次定律;闭合电路欧姆定律;电功率.【名师点睛】此题是一道常规题,考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律;要推导某个物理量与其他物理量之间的关系,可以先找到这个物理量的表达式,然后看这个物理量和什么因素有关;这里线圈的匝数是容易被忽略的量.12.如图所示,在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场,有两个电荷量、质量均相同的正、负粒子(不计重力),从边界上的O点以相同速度先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负粒子在磁场中:A. 运动轨迹的半径相同B. 重新回到边界所用时间相同C. 重新回到边界时速度大小和方向相同D. 重新回到边界时与O点的距离相等【答案】ACD【解析】【详解】A.根据牛顿第二定律得:2v qvB m r=解得:mv r qB=由题q 、m 、v 、B 大小均相同,则r 相同。