福建省永泰县第一中学2019-2020高二上学期期末考试物理（Word版带答案）.doc

2019-2020 学年第一学期永泰县一中期末考 高中 二 年 物理 科试卷 完卷时间：90 分钟 满分：100 分 一、选择题 （本题共 12 小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-8 题只有一项符合题目要求，第 9-12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分， 选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。） 1. 关子物理学史，下列说法中正确的是 A．卡文迪许借助扭秤装置总结出了点电荷间相互作用的规律 B．法拉第发现了电流的磁效应 C．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律 D．美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器 2. 关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是 A．电场强度的定义式 ，只适用于匀强电场 B．由磁感应强度公式 ，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所 受 的安培力方向相同 C．电场中某点电场强度方向与在该点的正检验电荷所受电场力方向一定相同 D．通电直导线在磁场中受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度也一定为 零 3. 如图所示，平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态，电流表和电压表为理 想电 表，当滑动变阻器 的滑片向 b 端移动时，则 A．电压表读数增大 B．电流表读数增大 C．质点 P 将向上运动 D． 上消耗的功率逐渐增大 4. 如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积 ，且“3”线圈在 磁 铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为 、 、 ，则它们的大小关系是 A． B． C． D． 5. 如图所示，M、N 和 P 是以 MN 为直径的半圆弧上的三点，O 为半圆弧的圆心， ，在 M、P 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂直纸面向里、 大小相等的恒定电流，这时 O 点的磁感应强度大小为 。若将 P 处长直导线移开，则 O 点的磁感应强度的大小为 A． B． C． D． 6. 如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两 个 D 型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。下列说法正确的是 A．粒子从磁场中获得能量 B．粒子被电场加速后，运动越来越快，走过半圆的时间越来越短 C．D 形盘的半径 R 越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越小 D．粒子第 2 次和第 3 次经过两 D 形盒间狭缝后轨道半径之比为 ： 7. 如图所示直线是电场中的一条电场线，A、B 是该线上的两点。一负电荷由 A 点以一定 初速度沿电场线从 A 运动到 B，运动过程中的速度 时间图线如图乙所示，则下列说法 中正确的是( D ) A．该电场是匀强电场 B．A、B 两点的电势关系一定是 C．A、B 两点的场强大小关系一定是 D．该电荷在两点的电势能大小关系一定是 8. 如图所示，质量 m＝0.75 kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为 30°、宽度 L＝ 1m 的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势 E＝8 V、内阻 r＝1 Ω，额定功率为 6W、额定电压为 2V 的电 动机 M 正常工作。取重力加速度大小 g＝10 m/s2，则磁场的磁感应强度大小为(　B　) A．1 T B．1.25 T C．1.5 T D．2 T （以下为多项选择题） 9. 一个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动， 重力不可忽略，已知轨迹圆的半径为 r，电场强度的大小为 E，磁感应强度的大小为 B， 重力加速度为 g，则 BD A．该微粒带正电 B．带电微粒沿逆时针旋转 C．微粒从 a 到 c，机械能守恒 D．微粒做圆周运动的速度为 10. 如图，半径为 R 的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，半径 OC 与 OB 夹角为 一电子以速率 v 从 A 点沿直径 AB 方向射入磁场，从 C 点射出。电子质量为 m、电荷 量为 e，不计电子重力，下列说法正确的是 A. 磁场方向垂直纸面向里 B. 磁感应强度大小为 C. 电子在磁场中的运动时间为 D. 若电子速率变为 ，仍要从 C 点射出，磁感应强度大小应变为原来的 3 倍 11. 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析 器通道中心线的半径为 R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为 E，磁分 析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外。一质量 为 m、电荷量为 q 的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由 P 点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的 Q 点。不计粒子重力，下列说法正确的 是A．极板 M 比极板 N 电势低 B．加速电场的电压 C．直径 D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在 胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷 12. 在如图甲所示的电路中， 为定值电阻， 为滑动变阻器，闭合开关 S，将滑动变阻器 的滑动触头 P 从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整过程 图线如图乙所示，则下列说法正确的是 AC A. 图乙中图线 a 是电压表 的示数 随电流表示数变化的图线 B. 电源内阻为 Ω C. 电源的最大输出功率为 W D. 滑动变阻器 的最大功率为 W 二、实验填空题（每空 2 分，共 16 分。） 13. （1）如图 1 所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“ ”的欧姆挡测电阻时， 表针指示如图所示，为了使测量结果更精确些，则下列操作正确的是 A．将选择开关旋转到欧姆挡“ ” B．将选择开关旋转到欧姆挡“ ” C．换挡后直接接入待测电阻测量 D．换挡后先将两表笔短接调零，再接入待测电阻进行测量 （2）若选用2.5V 电压挡测电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________V。 （3）若该欧姆表表头如图 2 所示，已知电流计的量程为 ，电池电动势为E ＝ 1.5V，则该欧姆表的表盘上 刻度线对应的电阻值是______KΩ。14. 某同学要测定一电源的电动势 E 和内电阻 r，实验器材有：一只电阻箱（阻值用 R 表 示），一个电流表（读数用 I 表示），一只开关和导线若干，电路如图所示。 （1）该同学设计实验的原理表达式是 E＝__________（用 r、I、R 表示） （2）该同学根据实验采集到的数据作出如图 2 所示的 图象，纵轴截距为 0.4，则由图 象可 求得该电源的电动势 E＝______ V，内阻 r＝______Ω （结果均保留两位有效数 字）． （3）考虑电流表内阻的影响，则电池电动势及内阻真实值与测量值的大小比较，E 真 ______E 测， r 真______r 测。（填“＞”，“＜”或“＝”） 三、计算题（本题共 4 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。） 15. （5 分）电场中某区域的电场线如图所示，A、B 是电场中的两点．一个电荷量为 q=+4.0× 10-8C 的点电荷在 A 点所受电场力 F=2.0×10-4N，将该点电荷从 A 点移到 B 点，电场 力做功 W=8.0×10-7J．求： （1）A 点电场强度的大小 E； （2）A、B 两点间的电势差 U。16. （8 分）如图所示，光滑的平行导轨与水平面的夹角为 θ＝370，两平行导轨间距为 L＝ 1m，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。导轨中接入电动势为 E=4.5V、内阻为 r=0.5Ω 的直流电源，电路中有一阻值为 R=1Ω 的电阻，其余电阻不计。将质量为 m=4kg，长度也为 L 的导体棒放在平行导轨上恰好处于静止状态，重力加速度为 g=10m/s2，（ sin370=0.6，cos370=0.8），求： （1）通过 ab 导体棒的电流强度为多大？ （2）匀强磁场的磁感应强度为多大？ （3）若突然将匀强磁场的方向变为垂直导轨平面向上， 求此时导体棒的加速度大小及方向。 17. （9 分）如图所示是磁流体发电机的装置，a、b 组成一对平行电极，两板间距为 d， 板平面的面积为 S，内有磁感应强度为 B 的匀强磁场。现持续将一束等离子体 即高 温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而整体呈中性 垂直喷入磁场， 每个离子的速度为 v，负载电阻阻值为 R，当发电机稳定发电时，负载中电阻的电 流为 I，求： （1）a、b 两板哪块板的电势高？ （2）磁流体发电机的电动势 E； （3）两板间等离子体的电阻率 。 18. （14 分）如图所示，直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿 y 轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ 象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场 B。一电量为 q、质量为 m 的带正电的粒子，在 轴上的点 a 以速率 ，方向和 轴方向成 射入磁场，然后经过 y 轴上的 b 点（0， L）垂直于 y 轴方向进入电场，并从 x 轴上 处的 c 点进入第 IV 象限，此后粒 子做匀速直线运动，进入矩形有界匀强磁场（图中未画出），并从矩形磁场边界上 d 点 （ ，L）射出，速度沿 x 轴负方向，不计粒子重力。求： 粒子在第Ⅱ象限的运动时间 t； （2）电场强度 E 的大小及粒子射出电场时的偏转角 θ； （3）矩形有界匀强磁场的磁感应强度 B0 大小 以及最小面积 Smin。参考答案 一、选择题 （本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-8 题只有一项符合题目要求，第 9-12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对 但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。） 二、实验题（每空 2 分，共 16 分） 13、__AD____、___2.20____、___2___ 14、（1）___I（R+r）__ （2）___6.3（6.1~6.4 均可）_、___2.5（2.4~2.6 均可）_ （3）__＝____、___＜____ 三、计算题（本题共 4 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。） 15.解：（5 分） A 点电场强度的大小 ---------1 分 =5x103N/C ---------1 分 A、B 两点间的电势差 ---------2 分 =20V ---------1 分 16.解：（8 分） 由闭合电路的欧姆定律可得 ---------2 分 导体棒静止，根据共点力平衡可得， BILcos370=mgsin370 ---------2 分 解得: B=10T ---------1 分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D C B A B D D B BD BC CD AC由牛顿第二定律可得， BIL- mgsin370=ma ---------1 分 解得: a=1.5m/s2 ---------1 分 方向沿斜面向上---------1 分 17.解：（9 分） 根据左手定则，正电荷向上偏转，所以 a 板带正电，电势高。---------2 分 最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有 ---------2 分 解得 ---------1 分 根据闭合电路欧姆定律，有 ---------1 分 r 为板间电离气体的电阻，且 ---------1 分 联立解得电阻率 的表达式为 ---------2 分 18.解：（14 分） 电子转过的圆心角为 则得 ---------1 分 而 ---------1 分 联立得： ---------1 分 设电子在电场中运动的加速度为 a，时间为 t，离开电场时，沿 y 轴方向的速度大小为 ， 则水平方向有： ---------1 分 竖直方向有： ---------1 分 2 ---------1 分 解得： ---------1 分 tanθ= 得：θ=600 ---------1 分 ---------1 分 qvB0 ---------1 分 得 ---------1 分 联立得：B0 ---------1 分以切点 F，Q 的连线长为矩形的一条边，与电子的运动轨迹相切的另一边作为其 FQ 的对 边，有界匀强磁场区域面积为最小． ---------1 分 得 ---------1 分