云南省楚雄州2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题(解析版)

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楚雄州2019-2020学年上学期高二期末考试

物理试题

1.下列说法正确的是（ ）

A. 法拉第发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想

B. 楞次定律表明，感应电流的方向一定与原来的电流方向相反

C. 磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁

D. 电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反

2.关于静电场中的电场强度和磁场中的磁感应强度，下列说法正确的是（ ）

A. 电场强度是矢量，真空中点电荷的电场强度定义式为E=

B. 电场强度的公式E=，适用于任何静电场

C. 磁感应强度B是矢量，其定义式为B=

D. 由磁感应强度公式B=，磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同

3.将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。若a、b为电场中的两点，则下列判断正确的是（ ）

A. a点的电场强度比b点的大 B. a点的电势比b点的低

C. 检验电荷+q在a点的电势能比在b点的小 D. 将电子从a点移到b点的过程中，电场力全程不做功

4两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电量为-q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中（ ） - 2 -

A. 油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向a B. 油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b

C. 油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a D. 油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b

5如图所示，某一用同一材料制成的导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a：b：c=5：3：2．在此导体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4．电流通过1、2接线柱时导体的电阻为R1，电流通过3、4接线柱时导体的电阻为R2，则R1：R2等于（ ）

A. 5：2 B. 2：5 C. 25：4 D. 4：25

6真空中静电场的电势φ在x正半轴随x的变化关系如图所示，x1、x2、x3为x轴上的三个点，下列判断正确的是（ ）

A. 将一负电荷从x1移到x2，电场力不做功 B. 该电场可能是匀强电场

C. 负电荷在x1处的电势能小于在x2处的电势能 D. x3处的电场强度方向沿x轴正方向

7如图所示，L1和L2为直流电阻可忽略的电感线圈。A1、A2和A3分别为三个相同的小灯泡。下列说法正确的是（ ）

A. 图甲中，闭合S1瞬间和断开S1瞬间，通过A1的电流方向不同

B. 图甲中，闭合S1，随着电路稳定后，A1会再次亮起

C. 图乙中，断开S2瞬间，灯A3立刻熄灭

D. 图乙中，断开S2瞬间，灯A2立刻熄灭

8.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。图示为回旋加速器原理示意图，现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁 - 3 - 场中，接入高频电源。分别加速氘核和氦核，下列说法正确的是（ ）

A. 它们在磁场中运动的周期相同 B. 它们的最大速度不相等

C. 两次所接高频电源的频率不相同 D. 仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

9.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电流表、电压表均为理想电表，当开关闭合后，三个小灯泡均能正常发光，当滑动变阻器的触头P向右移动时，关于灯泡的亮度和电表示数变化情况，下列说法正确的是（小灯泡不会烧坏）（ ）

A. L1变亮，L2变暗，L3变暗 B. L1变暗，L2变暗，L3变亮

C. 电流表A的示数变大，电压表V的示数变小 D. 电流表A的示数变小，电压表V的示数变大

10.如图所示的正方形区域存在垂直纸面向里的磁场，两个质量相等、电荷量相等的异种电荷1、2，以不同速率垂直于磁感线方向从O点垂直ad射入磁场中，O点为ad的中点，两粒子运动的轨迹如图所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．不计粒子受到的重力。下列关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t、圆周运动周期T及角速度ω的关系正确的是（ ）

A. v1：v2=5：2 B. t1：t2=53：180 C. T1：T2=1：1 D. ω1：ω2=180：53

11如图所示，AB、CD是两根平行的导线，AB通过螺线管连接，当一条形磁铁从右侧靠近螺线管时，下列说法正确的是（ ）

A. 导线AB的电流方向向左 B. 导线AB和导线CD相互吸引

C. 螺线管产生的磁场，右端为N极 D. 若条形磁铁上下移动，导线AB中没有感应电流

12如图甲所示，足够长的水平光滑平行金属导轨MN、PQ，两导轨间距为1m，范围足够大的匀强磁场方向竖直向上，导轨M、P之间连接一个阻值为3Ω的电阻R，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑的 - 4 - 定滑轮与重物相连，细线对导轨的拉力平行于导轨，金属棒ab的质量为0.2kg、有效电阻为0.5Ω，重物的质量为0.4kg。将重物和金属棒由静止释放，金属棒的位移与时间的关系如图乙所示，其中0.4s～0.6s内的图线为直线，导轨的电阻不计，g=10m/s2．下列说法正确的是（ ）

A. t=0时刻金属棒的加速度大小为10m/s2 B. 磁场的磁感应强度大小为2T

C. 在0～0.6s内通过电阻R的电荷量为0.8C D. 在0～0.6s内电阻R产生的热量为1.925J

13.（4分）如图甲所示，当使用0～0.6A量程的电流表时，其示数为______A。

如图乙所示，当使用0-15V量程的电压表时，其示数为______V。

14.（9分）实验小组要测量一个纯电阻元件Rx的电阻，用多用电表粗测其阻值约为5Ω．为了测量该电阻的精确值，除待测元件外，实验小组还准备了以下实验器材：

A．电流表A：量程0～200mA，内阻为2Ω；

B．电压表V：量程0～3V，内阻约为10000Ω；

C．定值电阻R1：阻值为1Ω；

D．滑动变阻器R2：0～20Ω，额定电流为2A；

E．滑动变阻器R3：0～2000Ω，额定电流为1A；

F．电源：电动势为4V，内阻约为0.3Ω；

G．开关，导线若干。

要求该元件两端电压能从零开始变化。

（1）滑动变阻器应选______（选填“D”或“E”）。

（2）请在虚线框中画出电路图并对所用器材进行标注。

（3）根据实验电路图以及测量得到的电压表和电流表的示数绘制出如图所示的U-I图象，则该电阻元件的 - 5 - 阻值为______Ω（结果保留三位有效数字）。

15.（6分）如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，放置一根长为L、质量为m、通有电流I的导体棒，为了使导体棒静止在斜面上，现施加一个竖直向上的匀强磁场，求该匀强磁场的磁感应强度大小（重力加速度为g）。

16.（6分）如图所示，在竖直面内有一质量为m的带电小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处在水平向右的匀强电场中，小球静止在B点，且细线与竖直方向夹角为θ．突然在竖直面内给小球一垂直细绳OB斜向下的初速度，测得小球在A点（A、B两点关于O点对称）时绳子的拉力大小等于（g为重力加速度）。求：

（1）该匀强电场的电场强度的大小；

（2）小球在A点的速度大小。

17（12分）如图所示，R1=R3=2R2=2R4，电键S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m，带电量为q的小球恰好处于静止状态；现将电键S断开，小球将向电容器某一个极板运动。若不计电源内阻，求：

（1）电源的电动势大小；

（2）小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。

18（15分）如图所示，竖直直角坐标平面xOy内有一条过原点的射线OA，OA与x、y轴正半轴夹角都为45°，OA与y轴正半轴形成的区域存在竖直向下的电场，OA与x轴水平正半轴形成的区域与第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，其他区域无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速度v0从P点（0，）平行x轴正方向进入电场，恰好从Q点（L，L）进入磁场，粒子最后恰好垂直y轴进入第三象限，粒子的重力不计，求： - 6 -

（1）带电粒子进入磁场时的速度；

（2）磁场的磁感应强度的大小；

（3）从带电粒子刚进入电场到刚离开磁场的时间。

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1.

【答案】

A

【解析】

解：A、法拉第发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想，使人类社会进入电气时代，故A正确；

B、楞次定律“增反减同”可知，感应电流的方向可能与原来的电流方向相反，也可能与原来的电流方向相同，故B错误；

C、磁与电紧密联系，有磁不一定有电，但有电必有磁，故C错误；

D、电磁感应现象中，楞次定律“增反减同”可知，感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化，则可能跟原来的磁场方向相反，也可能与原来的磁场方向相同，故D错误。

故选：A。

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

2. 【答案】

C

【解析】

解：A、电场强度是受力，其定义式为E=，公式k为点电荷场强的决定式，故A错误；

B、电场强度的公式E=，仅适用于任何匀强电场，故B错误；

C、磁感应强度是矢量，公式B=的磁感应强度的定义式，该定义式的条件是电流的方向垂直于磁场的方向，电流元IL在磁场中受力为F，故C正确；

D、磁感应强度的方向和该处的通电导线所受的安培力方向垂直，故D错误；

故选：C。

电场强度是反映电场力的性质的物理量，大小用比值法定义，方向与正的试探电荷受到的电场力的方向相同；电场中某点的场强可以通过电场线形象地表示；点电荷场强的决定式为k。

在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱。将通电导线垂直放入匀强磁场中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比。

本题考查对电场强度两公式的理解能力，首先要理解公式中各个量的含义，其次要理解公式的适用条件。

3. 【答案】

A

【解析】

解：A、电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大，故A正确；

B、a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高。故B错误；

C、电势越高的地方，正电荷具有的电势能越大，即正电荷在a点的电势能较b点大，故C错误；

D、由上知，-q在a点的电势能较b点小，则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能