河南省原阳三高2020-2021学年高二下学期期末考试物理试卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 河南省原阳三高2020-2021学年高二下学期期末考试物理试卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 179.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-04 17:07:53 | ||
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文档简介
原阳三高2020-2021学年高二下学期期末考试
物理试卷
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间为90分钟；
2.请将答案填在答题卡上，否则无效。
一、选择题：（12小题，1至8题为单选题、9至12题为多选。多选题漏选得2分，选错或不选不得分，每小题4分，共48分。）
1．两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为( )
A.F B.F C. 12F D．F
2．处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是( )
A．外电场不能进入导体内部
B．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零
C．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零
D．以上解释都不正确
3.如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（ ）
A．甲表是电流表，R增大时量程减小
B．甲表是电流表，R增大时量程增大
C．乙表是电压表，R增大时量程减小
D．上述说法都不对
4．如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的电流关系是( )
A．IA=IB B．IA=2IB C．IB=2IA D．不能确定
5关于磁感应强度和电场度，下列说法中正确的是（ ）
A．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，说明此处一定无磁场。
B．一试探电荷在某处不受电场力作用，说明此处一定无电场。
C．一小段通电直导线在磁场中所受磁场力越大，说明此处磁场越强。
D．磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同。
6．关于匀强电场中的场强和电势差的关系，下列说法正确的是( )
A．任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积
B．在相同距离的两点上，电势差大的，其场强也大
C．电势减小的方向必是场强方向
D．沿电场线方向，任何相同距离上电势降落必相等
7．下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是( )
8. 如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小，电势高低的比较，正确的是( )
A. ，
B. ；
C. ；
D. 因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低
9.如图所示，一束电子从孔a射入正方形容器的匀强磁场中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则( )
A．从两孔射出的电子在容器中运动的时间比为1：2
B．从两孔射出的电子在容器中运动的时间比为1：1
C．从两孔射出的电子运动轨迹半径之比为1：2
D．从两孔射出的电子运动轨迹半径之比为1：1
10．如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（ ）
A．R的阻值为1.5Ω
B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W
D．电源内部消耗功率为1.5W
11.如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠。R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是( )
A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．小电珠L变暗
C．电容器C上电荷量减小 D．电源的总功率变小
12.如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在三点所受电场力相等
B．粒子可能先经过a，再到b，然后到c
C．粒子三点所具有的动能大小关系为Ekb＞Eka＞Ekc
D．粒子在三点的电势能大小关系为Epc＜Epa＜Epb
二、实验题（共1小题，每空2分，电路图6分，共12分）
13.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
（1）用刻度尺量出圆柱体长度为L，用螺旋测微器测出其直径D如图所示，则D=_____________mm．
（2）若用多用电表的欧姆挡粗测圆柱体的电阻．机械调零、欧姆调零后，选择“×100”倍率进行测量，发现表针偏转角度很大，正确的判断和做法是 ___________．
A．被测电阻值很大 B．被测电阻值很小
C．为了把电阻值测得更准一些，应换用“×1k”挡，重新欧姆调零后再测量
D．为了把电阻值测得更准一些，应换用“×10”挡，重新欧姆调零后再测量．
（3）现选择多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图1，则该电阻的阻值约为R=____________Ω．
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）； 电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）； 电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）；
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S、导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图2框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
三、计算题（共4小题，共40分，写出必要的文字说明、公式、演算步骤、计算结果和单位。）
14. （8分）如图所示，电源电动势E=10 V，内阻r=0.5 Ω，标有“8 V，16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=1 Ω，求：
（1）电源的总功率；
（2）电动机的输出功率。
15.（10分）如图所示，在电场强度E＝2×103 V/m的匀强电场中有三点A、M和B，AM＝4 cm，MB＝3 cm，AB＝5 cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q＝2×10－9 C的正电荷从B移动到M点，再从M点移动到A点，求电场力做功的多少？
16.（10分）如图所示，两平行光滑金属导轨宽d，与电源连通，导轨平面与水平方向的夹角θ角，导轨上放置一质量为m的金属棒MN。当导体棒中通有电流I时，为使其能静止在导轨上，需在金属棒所在的空间加一匀强磁场。
（1）如果导体棒MN静止在导轨上且对导轨无压力，则所加的匀强磁场的磁感强度大小和方向如何？
（2）若要磁场的磁感应强度最小，所加磁场方向如何？ 磁感应强度最小值为多大？
17．（12分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°．已知偏转电场中金属板长L=2cm，圆形匀强磁场的半径R=10cm，重力忽略不计．求：
（1）带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率；
（2）两金属板间偏转电场的电场强度E；
（3）匀强磁场的磁感应强度的大小．
答案
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分）
1 2 3 4 5 6 7 8
D C A A B D C B
9 10 11 12
AC AD BD ABD
二、实验题（每空2分，电路图6分。共12分）
13.（1）5.696mm--5.698mm（2）BD （3）220 （4）如图
三、计算题共4小题，共40分，计算题题要写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。
14.【解析】（1）路端电压等于电灯L的电压，即为8 V．（2分）
由E＝U＋Ir得 I＝＝A＝4 A（1分）
电源总功率P总＝EI＝40 W．（1分）
（2）电动机的电流IM＝I－IL＝2 A （1分）
电动机消耗的总功率 P入＝UMIM＝8×2 W＝16 W（1分）
电动机内阻消耗的功率 P内＝IR0＝22×1 W＝4 W（1分）
所以输出功率为 P出＝P入－P内＝16 W－4 W＝12 W．（1分）
15.解析 B、M在同一等势面上，电荷由B到M电场力不做功．由M到A电场力做负功．
W＝qU＝qEd＝2×10－9×2×103×4×10－2 J＝0.16×10－6 J.
即电场力做功为－0.16×10－6 J.
16.解析：（1）导体棒对轨道无压力，MN所受安培力
应竖直向上，故磁场方向应水平向右…………………………………（2分）
且： ……………………………………………（2分）
…………………………………………（1分）
（2）当安培力沿斜面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，方向应垂直于斜面向下（2分）
…………………………。（2分）
………………………………（1分）
17.【解答】解：（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1，
根据动能定理：qU1=..............2分
得：v1==1.0×104m/s ………………2分
（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动．水平方向：v1=……………………1分
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向：a= v2=at ……………………1分
由几何关系：tanθ=，联立得 tanθ= ………………1分
解得：E=10000V/m．…………………………。1分
（3）设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则：=2×104m/s……………1分
由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则轨迹半径为：r=Rtan60°=0.3m
由：qvB=m…………………………2分
得：B==0.13T……………………1分
物理试卷
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间为90分钟；
2.请将答案填在答题卡上，否则无效。
一、选择题：（12小题，1至8题为单选题、9至12题为多选。多选题漏选得2分，选错或不选不得分，每小题4分，共48分。）
1．两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为( )
A.F B.F C. 12F D．F
2．处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是( )
A．外电场不能进入导体内部
B．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零
C．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零
D．以上解释都不正确
3.如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（ ）
A．甲表是电流表，R增大时量程减小
B．甲表是电流表，R增大时量程增大
C．乙表是电压表，R增大时量程减小
D．上述说法都不对
4．如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的电流关系是( )
A．IA=IB B．IA=2IB C．IB=2IA D．不能确定
5关于磁感应强度和电场度，下列说法中正确的是（ ）
A．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，说明此处一定无磁场。
B．一试探电荷在某处不受电场力作用，说明此处一定无电场。
C．一小段通电直导线在磁场中所受磁场力越大，说明此处磁场越强。
D．磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同。
6．关于匀强电场中的场强和电势差的关系，下列说法正确的是( )
A．任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积
B．在相同距离的两点上，电势差大的，其场强也大
C．电势减小的方向必是场强方向
D．沿电场线方向，任何相同距离上电势降落必相等
7．下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是( )
8. 如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小，电势高低的比较，正确的是( )
A. ，
B. ；
C. ；
D. 因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低
9.如图所示，一束电子从孔a射入正方形容器的匀强磁场中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则( )
A．从两孔射出的电子在容器中运动的时间比为1：2
B．从两孔射出的电子在容器中运动的时间比为1：1
C．从两孔射出的电子运动轨迹半径之比为1：2
D．从两孔射出的电子运动轨迹半径之比为1：1
10．如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（ ）
A．R的阻值为1.5Ω
B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W
D．电源内部消耗功率为1.5W
11.如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠。R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是( )
A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．小电珠L变暗
C．电容器C上电荷量减小 D．电源的总功率变小
12.如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在三点所受电场力相等
B．粒子可能先经过a，再到b，然后到c
C．粒子三点所具有的动能大小关系为Ekb＞Eka＞Ekc
D．粒子在三点的电势能大小关系为Epc＜Epa＜Epb
二、实验题（共1小题，每空2分，电路图6分，共12分）
13.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
（1）用刻度尺量出圆柱体长度为L，用螺旋测微器测出其直径D如图所示，则D=_____________mm．
（2）若用多用电表的欧姆挡粗测圆柱体的电阻．机械调零、欧姆调零后，选择“×100”倍率进行测量，发现表针偏转角度很大，正确的判断和做法是 ___________．
A．被测电阻值很大 B．被测电阻值很小
C．为了把电阻值测得更准一些，应换用“×1k”挡，重新欧姆调零后再测量
D．为了把电阻值测得更准一些，应换用“×10”挡，重新欧姆调零后再测量．
（3）现选择多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图1，则该电阻的阻值约为R=____________Ω．
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）； 电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）； 电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）；
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S、导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图2框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
三、计算题（共4小题，共40分，写出必要的文字说明、公式、演算步骤、计算结果和单位。）
14. （8分）如图所示，电源电动势E=10 V，内阻r=0.5 Ω，标有“8 V，16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=1 Ω，求：
（1）电源的总功率；
（2）电动机的输出功率。
15.（10分）如图所示，在电场强度E＝2×103 V/m的匀强电场中有三点A、M和B，AM＝4 cm，MB＝3 cm，AB＝5 cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q＝2×10－9 C的正电荷从B移动到M点，再从M点移动到A点，求电场力做功的多少？
16.（10分）如图所示，两平行光滑金属导轨宽d，与电源连通，导轨平面与水平方向的夹角θ角，导轨上放置一质量为m的金属棒MN。当导体棒中通有电流I时，为使其能静止在导轨上，需在金属棒所在的空间加一匀强磁场。
（1）如果导体棒MN静止在导轨上且对导轨无压力，则所加的匀强磁场的磁感强度大小和方向如何？
（2）若要磁场的磁感应强度最小，所加磁场方向如何？ 磁感应强度最小值为多大？
17．（12分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°．已知偏转电场中金属板长L=2cm，圆形匀强磁场的半径R=10cm，重力忽略不计．求：
（1）带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率；
（2）两金属板间偏转电场的电场强度E；
（3）匀强磁场的磁感应强度的大小．
答案
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分）
1 2 3 4 5 6 7 8
D C A A B D C B
9 10 11 12
AC AD BD ABD
二、实验题（每空2分，电路图6分。共12分）
13.（1）5.696mm--5.698mm（2）BD （3）220 （4）如图
三、计算题共4小题，共40分，计算题题要写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。
14.【解析】（1）路端电压等于电灯L的电压，即为8 V．（2分）
由E＝U＋Ir得 I＝＝A＝4 A（1分）
电源总功率P总＝EI＝40 W．（1分）
（2）电动机的电流IM＝I－IL＝2 A （1分）
电动机消耗的总功率 P入＝UMIM＝8×2 W＝16 W（1分）
电动机内阻消耗的功率 P内＝IR0＝22×1 W＝4 W（1分）
所以输出功率为 P出＝P入－P内＝16 W－4 W＝12 W．（1分）
15.解析 B、M在同一等势面上，电荷由B到M电场力不做功．由M到A电场力做负功．
W＝qU＝qEd＝2×10－9×2×103×4×10－2 J＝0.16×10－6 J.
即电场力做功为－0.16×10－6 J.
16.解析：（1）导体棒对轨道无压力，MN所受安培力
应竖直向上，故磁场方向应水平向右…………………………………（2分）
且： ……………………………………………（2分）
…………………………………………（1分）
（2）当安培力沿斜面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，方向应垂直于斜面向下（2分）
…………………………。（2分）
………………………………（1分）
17.【解答】解：（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1，
根据动能定理：qU1=..............2分
得：v1==1.0×104m/s ………………2分
（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动．水平方向：v1=……………………1分
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向：a= v2=at ……………………1分
由几何关系：tanθ=，联立得 tanθ= ………………1分
解得：E=10000V/m．…………………………。1分
（3）设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则：=2×104m/s……………1分
由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则轨迹半径为：r=Rtan60°=0.3m
由：qvB=m…………………………2分
得：B==0.13T……………………1分
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