江西省上饶市2021-2022学年高二上学期期末质量检测物理试题（Word版含答案）

上饶市2021-2022学年度上学期期末教学质量测试高二物理试卷
一、选择题（共40分，每小题4分；把你认为正确的选项代号填涂在答题卡的相应位置上。第1-7小题，每小题只有一个正确选项；第8-10小题，每小题有多个正确选项，全部选择正确得4分，选择正确但不全得2分，不选、多选或错选得0分）
1. 以下关于电场和电场线的说法中正确的是（　　）
A. 电场线不仅能在空间相交，也能相切
B. 在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零
C. 同一试探电荷在电场线密集地方所受电场力大
D. 电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，是客观存在的物质
2. 真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量变为原来的四倍，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量变为原来的（　　）
A. B. C. D.
3. 如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b。下列表述正确的是（　　）
A. 该电场是匀强电场 B. a点的电场强度比b点的大
C. a点的电势比b点的高 D. a点与b点间的电势差大小与零电势点的选取有关
4. 如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小灯泡，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，下列结论正确是（　　）
A. 电流表示数变小，电压表示数变小
B. 电流表示数变小，电压表示数变大
C. 电容器C上电荷量减少
D. 小灯泡L变亮
5. 如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是 ( )
A. 线圈向左运动
B. 线圈向右运动
C. 从上往下看顺时针转动
D. 从上往下看逆时针转动
6. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是（　　）
A. M带正电，N带负电
B. M的运行时间等于N的运行时间
C. 洛伦兹力对M、N做正功
D. M的动量大小等于N的动量大小
7. 如图所示，一重力不计的带电粒子以一定的速率从a点对准圆心射入一圆形匀强磁场，恰好从b点射出。减小粒子射入磁场的速率（速率不为0），下列判断正确的是（　　）
A. 该粒子从ab间射出
B. 该粒子从bc间射出
C. 该粒子从ad间射出
D. 该粒子从cd间射出
8. 如图所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，下列办法可行的是（　　）
A. 只增加D形盒的半径 B. 只减小带电粒子的电荷量
C. 只增加磁场的磁感应强度 D. 只增加带电粒子的质量
9. 如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别悬挂起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ，将两图中的右极板都向右平移时，下列说法正确的是（　　）
A. 甲、乙图中电容器的电容均变小
B. 甲、乙图中电容器的电容均变大
C. 甲图中夹角减小，乙图中夹角增大
D. 甲图中夹角减小，乙图中央角不变
10. 如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，AB是竖直方向的直径，一质量为m、电荷量为的小球静止在圆环上P点，OP与竖直方向的夹角，不计空气阻力。已知重力加速度为g，，。现使小球从P点出发恰能做完整的圆周运动，则下列选项正确的是（　　）
A. 小球做圆周运动在B点速度最大
B. 电场强度的大小为
C. 小球初速度的大小应为
D. 小球初速度的大小应为
二、实验题（每空2分，共18分）
11. 某实验小组想测量一金属圆柱体的电阻率，实验步骤如下：
（1）首先用20分度游标卡尺测金属棒的长度，用螺旋测微器测量金属棒的直径，测量结果如图甲、乙所示，则金属棒的长度___________cm，金属棒直径___________mm。
（2）用多用表粗测其电阻约为2Ω，然后用伏安法进行更准确测量，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为和，则测量值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测量值_______（选填“大于“等于”或“小于”）真实值，且________（选“”或“”更接近待测电阻的真实值。
12. 某同学做描绘小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流为0.32A）的伏安特性曲线实验，实验给定的实验器材如下：（本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压）
直流电源电动势为4V，内阻不计；电压表V（量程4V，内阻约为5kΩ）；电流表（量程0.6A，内阻约为4Ω）；电流表（量程3A，内阻约为1Ω）；滑动变阻器（0到1000Ω，0.5A）；滑动变阻器（0到10Ω，2A）；开关、导线若干。
（1）该同学按图甲电路图进行实验，则电流表应该选用___________（选填“”或“”），滑动变阻器应该选用___________（选填“”或“”）。
（2）该同学按照正确的实验步骤，描出的伏安特性曲线如图乙所示，从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而___________（选填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”），当给小灯泡加电压3.8V时，此时小灯泡的发热功率为___________W（结果保留2位有效数字）。
三、计算题（共42分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并在方向竖直向上、大小为1T的匀强磁场中，一根质量为2kg，有效长度为1m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动，重力加速度g取10m/s2.求：金属棒与水平导轨之间的动摩擦因数大小？
14. 如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且，CD连线和场强方向成角，C到B板的距离为4cm。已知电子从D点移到C点的过程中电场力做功，。求：
（1）匀强电场场强大小；
（2）若B板接地，电子在C点的电势能为多少？
15. 如图所示，已知电源电动势E为3V，内阻r为3Ω，定值电阻为3Ω，滑动变阻器R阻值范围为0~10Ω。求：
（1）滑动变阻器R阻值为多少时，定值电阻消耗的功率最大；最大功率是多少；
（2）滑动变阻器R阻值为多少时，滑动变阻器R消耗的功率最大；最大功率是是多少。
16. 如图所示，在xOy坐标系中，在的区域内分布有电场强度大小、方向沿y轴负方向的匀强电场，在的区域内分布有垂直xOy平面向里的匀强磁场，MN为电场和磁场的边界，在处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板ab，带电粒子打到板上即被吸收（设轨迹圆与挡板ab相切的粒子刚好不会被吸收），一质量为m、电量为的粒子以初速度由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场，粒子的重力不计。求：
（1）粒子进入磁场时的速度大小？
（2）要使粒子不打到挡板上，磁感应强度应满足什么条件？
（3）调节磁感应强度的大小为，求粒子第三次经过边界MN上时的坐标。
上饶市2021-2022学年度上学期期末教学质量测试高二物理试卷 答案版
一、选择题（共40分，每小题4分；把你认为正确的选项代号填涂在答题卡的相应位置上。第1-7小题，每小题只有一个正确选项；第8-10小题，每小题有多个正确选项，全部选择正确得4分，选择正确但不全得2分，不选、多选或错选得0分）
1. 以下关于电场和电场线的说法中正确的是（　　）
A. 电场线不仅能在空间相交，也能相切
B. 在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零
C. 同一试探电荷在电场线密集地方所受电场力大
D. 电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，是客观存在的物质
答案 C
2. 真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量变为原来的四倍，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量变为原来的（　　）
A. B. C. D.
答案 C
3. 如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b。下列表述正确的是（　　）
A. 该电场是匀强电场 B. a点的电场强度比b点的大
C. a点的电势比b点的高 D. a点与b点间的电势差大小与零电势点的选取有关
答案 C
4. 如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小灯泡，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，下列结论正确是（　　）
A. 电流表示数变小，电压表示数变小
B. 电流表示数变小，电压表示数变大
C. 电容器C上电荷量减少
D. 小灯泡L变亮
答案 B
5. 如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是 ( )
A. 线圈向左运动
B. 线圈向右运动
C. 从上往下看顺时针转动
D. 从上往下看逆时针转动
答案 A
6. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是（　　）
A. M带正电，N带负电
B. M的运行时间等于N的运行时间
C. 洛伦兹力对M、N做正功
D. M的动量大小等于N的动量大小
答案 B
7. 如图所示，一重力不计的带电粒子以一定的速率从a点对准圆心射入一圆形匀强磁场，恰好从b点射出。减小粒子射入磁场的速率（速率不为0），下列判断正确的是（　　）
A. 该粒子从ab间射出
B. 该粒子从bc间射出
C. 该粒子从ad间射出
D. 该粒子从cd间射出
答案 A
8. 如图所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，下列办法可行的是（　　）
A. 只增加D形盒的半径 B. 只减小带电粒子的电荷量
C. 只增加磁场的磁感应强度 D. 只增加带电粒子的质量
答案 AC
9. 如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别悬挂起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ，将两图中的右极板都向右平移时，下列说法正确的是（　　）
A. 甲、乙图中电容器的电容均变小
B. 甲、乙图中电容器的电容均变大
C. 甲图中夹角减小，乙图中夹角增大
D. 甲图中夹角减小，乙图中央角不变
答案 AD
10. 如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，AB是竖直方向的直径，一质量为m、电荷量为的小球静止在圆环上P点，OP与竖直方向的夹角，不计空气阻力。已知重力加速度为g，，。现使小球从P点出发恰能做完整的圆周运动，则下列选项正确的是（　　）
A. 小球做圆周运动在B点速度最大
B. 电场强度的大小为
C. 小球初速度的大小应为
D. 小球初速度的大小应为
答案 BC
二、实验题（每空2分，共18分）
11. 某实验小组想测量一金属圆柱体的电阻率，实验步骤如下：
（1）首先用20分度游标卡尺测金属棒的长度，用螺旋测微器测量金属棒的直径，测量结果如图甲、乙所示，则金属棒的长度___________cm，金属棒直径___________mm。
（2）用多用表粗测其电阻约为2Ω，然后用伏安法进行更准确测量，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为和，则测量值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测量值_______（选填“大于“等于”或“小于”）真实值，且________（选“”或“”更接近待测电阻的真实值。
答案 ①. 10.230 ②. 4.950（4.949—4.951） ③. 小于 ④. 大于 ⑤. Rx1
12. 某同学做描绘小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流为0.32A）的伏安特性曲线实验，实验给定的实验器材如下：（本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压）
直流电源电动势为4V，内阻不计；电压表V（量程4V，内阻约为5kΩ）；电流表（量程0.6A，内阻约为4Ω）；电流表（量程3A，内阻约为1Ω）；滑动变阻器（0到1000Ω，0.5A）；滑动变阻器（0到10Ω，2A）；开关、导线若干。
（1）该同学按图甲电路图进行实验，则电流表应该选用___________（选填“”或“”），滑动变阻器应该选用___________（选填“”或“”）。
（2）该同学按照正确的实验步骤，描出的伏安特性曲线如图乙所示，从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而___________（选填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”），当给小灯泡加电压3.8V时，此时小灯泡的发热功率为___________W（结果保留2位有效数字）。
答案 ①. ②. ③. 增大 ④. 1.2
三、计算题（共42分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并在方向竖直向上、大小为1T的匀强磁场中，一根质量为2kg，有效长度为1m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动，重力加速度g取10m/s2.求：金属棒与水平导轨之间的动摩擦因数大小？
答案
14. 如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且，CD连线和场强方向成角，C到B板的距离为4cm。已知电子从D点移到C点的过程中电场力做功，。求：
（1）匀强电场场强大小；
（2）若B板接地，电子在C点的电势能为多少？
答案 （1）；（2）
15. 如图所示，已知电源电动势E为3V，内阻r为3Ω，定值电阻为3Ω，滑动变阻器R阻值范围为0~10Ω。求：
（1）滑动变阻器R阻值为多少时，定值电阻消耗的功率最大；最大功率是多少；
（2）滑动变阻器R阻值为多少时，滑动变阻器R消耗的功率最大；最大功率是是多少。
答案 （1）时，；（2）时，
16. 如图所示，在xOy坐标系中，在的区域内分布有电场强度大小、方向沿y轴负方向的匀强电场，在的区域内分布有垂直xOy平面向里的匀强磁场，MN为电场和磁场的边界，在处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板ab，带电粒子打到板上即被吸收（设轨迹圆与挡板ab相切的粒子刚好不会被吸收），一质量为m、电量为的粒子以初速度由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场，粒子的重力不计。求：
（1）粒子进入磁场时的速度大小？
（2）要使粒子不打到挡板上，磁感应强度应满足什么条件？
（3）调节磁感应强度的大小为，求粒子第三次经过边界MN上时的坐标。
答案 （1）；（2）；（3）