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德优网2021陕西省西安市长安区长安区一中高中物理考试期末高二上

2020-2021学年陕西省西安市长安一中高二(上)期末物理试卷(理科)

试卷总分:110分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(15小题共60分)
1. (本题4分) 下列说法正确的是(  )

A.某物体带电荷量有可能为3.3×10﹣19C

B.由F=k可知,当两电荷间的距离r趋近于零时静电力将趋向无穷大   

C.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力 

D.电场中某点的电场强度,由电场本身的性质决定,与试探电荷在该点所受的静电力及电荷量均无关

2. (本题4分) 如图所示,矩形线框在匀强磁场中做的各种运动,能够产生感应电流的是(  )
A.                   
B.  
C.                 
D.
3. (本题4分) 下列说法正确的是(  )

A.电势反映了电场能的性质,因此电场中某点的电势与电荷在该点的电势能成正比 

B.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的场强与电荷在该点的电场力成正比 

C.电势相等的地方,电场强度一定相等

D.电势为零的地方,电场强度不一定为零

4. (本题4分) 2020年9月1日消息,广东清远磁浮列车圆满完成整车静态调试,运行试验如图1。图2是磁悬浮的原理图,图中甲是圆柱形磁铁,乙是用高温超导材料制成的超导圆环,将超导圆环乙水平放在磁铁甲上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁甲的上方空中,若甲的N极朝上,在乙放入磁场向下运动的过程中(  )

A.俯视,乙中感应电流的方向为顺时针方向;当乙稳定后,感应电流消失 

B.俯视,乙中感应电流的方向为顺时针方向;当乙稳定后,感应电流仍存在   

C.俯视,乙中感应电流的方向为逆时针方向;当乙稳定后,感应电流消失 

D.俯视,乙中感应电流的方向为逆时针方向;当乙稳定后,感应电流仍存在

5. (本题4分) 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,带电粒子的速率为v,带电荷量为q,下列带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向正确的是(  )

A.图(1)为 F=qvB,方向与v垂直斜向上   

B.图(2)为 F=qvB,方向与v垂直斜向下   

C.图(3)为 F=qvB,方向垂直纸面向外 

D.图(4)为 F=qvB,方向垂直纸面向里

6. (本题4分) 甲、乙两图中正方形相同,在正方形四个顶点各固定一个点电荷,点电荷所带电荷量+Q、﹣Q、+2Q已在两图中标出,甲图中正方形中心处场强大小为E1,乙图中正方形中心处场强大小为E2,则为(  )

A.4      
B.2      
C.       
D.
7. (本题4分) 如图所示,纸面内竖直向上的长直绝缘导线通有向上的电流,导线左右有a、b两点,它们相对于导线对称,整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外(未画出)。若通电导线在a点产生的磁感应强度大小为B,则(  )

A.a点磁感应强度大小为B  

B.b点磁感应强度大小为B  

C.a、b两点磁感应强度大小、方向都不同  

D.a点磁感应强度方向垂直纸面向里

8. (本题4分) 将A、B两单匝闭合圆形导线环如图所示放置,导线环B恰好与正方形的匀强磁场区域边界内切,磁场方向垂直于两导线环的平面,A、B导线环的半径之比rA:rB=2:1。若磁感应强度均匀增大,则A、B导线环中感应电动势之比为(  )

A.1:1      
B..4:1     
C.4:π     
D.2:π
9. (本题4分) 如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接定值电阻R。金属杆ab在导轨上以速度v0水平向左匀速运动,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下,该磁场区域也以速度v0匀速地向右运动,当金属杆刚进入磁场时,杆中产生的感应电动势的大小为(  )

A..0       
B.Bdv0       
C..2Bdv0   
D.4Bdv0
10. (本题4分) 如图所示,光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ.导体棒ab静止在斜面上,ab与斜面底边平行,通有图示的恒定电流I。空间充满竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.现缓慢增大θ(0<θ<90°),若电流I不变,且ab始终静止在斜面上(不考虑磁场变化产生的影响),下列说法正确的是(  )

A.B应缓慢增大                   B.B应缓慢减小 
C.B应先增大后减小               D.B应先减小后增大
11. (本题4分) 如图所示,矩形abcd位于匀强电场中且所在平面与匀强电场平行,ab=2bc=m,e点是ab边的中点。已知a点电势为4V,b点电势为﹣8V,c点电势为﹣2V。则(  )

A.d点电势为10V

B.一个电子放在e点具有的电势能大小为﹣3.2×10﹣19J  

C.电场强度的大小为12V/m,方向垂直ec连线斜向右上方

D.若将一电子从e点以某一速度沿c连线射出有可能经过b点

12. (本题4分) 如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表和电压表均为理想电表,R1、R3为定值电阻,R2为滑动变阻器,C为平行板电容器。开关S闭合后,两极板间的带电液滴处于静止状态,当滑动变阻器滑片P向a端滑动过程中,下列说法正确的是(  )

A.R3的功率变小 

B.电压表、电流表示数都变小

C.增大平行板间距,则液滴可能保持不动  

D.电容器C所带电荷量减少,液滴向下加速运动

13. (本题4分) 如图所示为一闭合单匝线圈abcd,在0~t0时间内磁场垂直纸面向里,穿过线圈的磁通量大小由φ均匀减小到0,在t0~2t0时间内磁场垂直纸面向外,穿过线圈的磁通量大小由0均匀增大到φ,则(  )

A.0~2t0时间内,线圈中感应电流方向始终为a→d→c→b→a 

B.0~2t0时间内,线圈中感应电流方向先为a→d→c→b→a,再变为a→b→c→d→a 

C.0~2t0时间内,线圈中感应电动势大小为 

D.0~2t0时间内,线圈中感应电动势大小为0

14. (本题4分) 真空中一平面直角坐标系xOy内,存在着平行x轴方向的电场,x轴上各点的电势φ随位置x变化的关系图象如图所示,x=0处电势为12V,一个负电荷从x=2cm处由静止释放,不计电荷重力,则下列说法正确的是(  )

A.x=4cm处的电势为零,电场强度大小也为零  

B.x=﹣2cm的电场强度小于x=2cm处的电场强度  

C.负电荷在x=2cm处释放后沿x轴负方向运动过程中,电势能先变大后变小   

D.负电荷在x=2cm处释放后沿x轴负方向运动到的最远位置处的坐标为x=﹣3cm

15. (本题4分) 质谱仪的结构原理图如图所示,水平极板S1、S2间有垂直极板方向的匀强电场,圆筒N内可以产生质子和氚核(它们的电荷量之比为1:1,质量之比为1:3),它们由静止进入极板间,经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场,在磁场中运动半周后打到底片P上。不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用,下列判断正确的是(  )

A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为1:

B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:1  

C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为:1

D.质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为1:

二、实验题(2小题共16分)
16. (本题8分) (1)如图甲所示为某多用电表内部简化电路图,作为欧姆表使用时,选择开关S应接        (填“1”“2”“3”4”或“5”)
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(2)某同学想通过该多用电表的欧姆挡测量某定值电阻的阻值,主要步骤如下:
①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上;
②把两表笔相接触旋转欧姆调零旋钮使指针指在        (填“电阻”或“电流”)零刻度处;
③把红、黑表笔与待测电阻两端相接,发现这时指针偏转角度很大;
④换用        (填“×10”或“×1k“)欧姆挡重新调零后测量,发现这时指针偏转适中,如图乙所示,记下电阻阻值为        Ω;
⑤把选择开关调至“OFF“挡或交流电压最高挡后拔下表笔,把多用电表放回桌上原处,实验完毕
17. (本题8分) 德优题库某同学设计了如图甲所示的电路,其中定值电阻R0的阻值为30Ω,R为电阻箱,通过这一电路测量电源的电动势和内阻,实验步骤为:保持开关S1、S2闭合,多次调节电阻箱R的阻值,得到多组R和I值,作出如图乙所示的R-
1
I
的图象,得到图象的斜率为k,纵轴截距为b。已知Rx的阻值约为50Ω,还有下列器材供选用:

A.电流表(量程0~0.6A,内阻未知)
B.电流表(量程0~300mA,内阻未知)
C.电流表(量程0~15mA,内阻为RA
D.电阻箱(最大电阻99.99Ω)
E.电阻箱(最大电阻999.9Ω)
F.电源(电动势约为3V,内阻未知)
G.单刀单掷开关2个
H.导线若干
(1)为使测量有尽可能高的精度且便于调节,电流表应选用        ,电阻箱应选用        (选填相应器材前字母)。
(2)电源电动势E=       ,电源内阻r=       (用题目所给表示大小的字母符号表示)。
(3)测量电阻Rx的阻值的步骤为:闭合S1,断开S2,调节电阻箱,使电流表指针有较大的偏转,记下其示数I和电阻箱的阻值R1;然后闭合开关S1、S2,再次调节电阻箱,使电流表示数仍为I,记下电阻箱的阻值R2。则待测电阻Rx=       (用R1、R2表示)。
三、计算题(3小题共34分)
18. (本题8分) 德优题库将电阻率为ρ、横截面积为S的导线弯成边长为a的单匝正方形线框,线框平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,磁场方向如图所示,经过时间t0,磁感应强度大小由B0均匀增大到2B0(磁场方向不变),求感应电流的大小和方向。
19. (本题10分) 如图所示,一根用同种材料制成、粗细均匀的金属棒,a、b、c、d为棒上四点,且ab=bc=cd=L。现通过两根轻质导线(轻质导线电阻不计)按图甲、乙所示的两种方式对称悬挂在天花板上,并在两导线间加一恒定电压U,处于静止状态。已知金属棒质量为3m、电阻为3R,处在垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与天花板间距离为L。求甲、乙两种悬挂方式中单根导线上的拉力大小的比值。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
20. (本题16分) 德优题库如图所示,两平行带电金属板M、N长度及间距均为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场,两板及左右侧边缘连线均与磁场边界恰好相切。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子沿两板间中心线O1O2,从左侧O1点以初速度v0射入,沿直线通过圆形磁场区域,从右侧O2点射出,不计粒子重力。求:
(1)M、N板的带电性质及两板间电压U;
(2)若两极板不带电,保持磁场不变,粒子仍沿中心线O1O2从左侧O1点射入,欲使粒子能从两板间射出,则射入的初速度应满足的条件。
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  • 库仑定律的表达式及其简单应用,点电荷与均匀带电球体(球壳)周围的电场,电场强度与电场力的关系和计算,
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  • 电磁感应现象的发现过程,
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  • 电场强度与电场力的关系和计算,电场力做功与电势能变化的关系,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,
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  • 楞次定律及其应用,
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  • 洛伦兹力的概念,左手定则判断洛伦兹力的方向,
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  • 点电荷与均匀带电球体(球壳)周围的电场,电场强度的叠加,电场强度与电场力的关系和计算,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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  • 通电直导线周围的磁场,磁感应强度的定义与物理意义,
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  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式,法拉第电磁感应定律的内容和表达式,导体平动切割磁感线产生的感应电动势,
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  • 导体平动切割磁感线产生的感应电动势,
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  • 电势能的概念和计算,电势差的概念、单位和物理意义及用定义式计算,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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  • 含容电路的动态分析,
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  • 楞次定律及其应用,法拉第电磁感应定律的内容和表达式,
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  • 练习使用多用电表(实验),
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  • 牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,
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