1、新疆阿勒泰地区2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）说明：1、本卷满分100分，考试时间90分钟；2、本答卷要求用黑色中性笔答题。一、选择题（共10题。在1-6题只有一个选项正确，7-10有多个选项正确。全部选对得4分，选不全的得2分，选错或不答得0分。共40分。）1. 中央电视台有这样一个节目：让父母手拉手站在绝缘台上，父亲手扶一装置来回答问题，当在规定时间内回答不完所给的问题，工作人员经过操作使回答问题的父母“怒发冲冠”（头发直立而散开），从物理学原理分析产生这一现象的原因是：（ ）A. 空气对头发的作用结果B. 一种魔术现象C. 同种电荷相互排斥原理，使带同种电荷的头
2、发相斥而散开D. 以上说法都不对【答案】C【解析】【分析】【详解】头发比较轻，当带有同种电荷时，相互排斥，头发便分散开来，形成“怒发冲冠”的现象，故选项C正确2. 如图所示，下列带电粒子所受洛伦兹力的方向向上的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】【详解】由左手定则：（磁感线穿过左手手心，四指指向正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向，大拇指的指向即为洛伦兹力的方向）A图中带电粒子受力方向向上；B图中带电粒子受力方向向外；C图中带电粒子受力方向向左；D图中带电粒子受力方向向里。故选A。3. 如图所示，ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为A=15
3、V，B=3V，C=-3V，由此可得D点电势为（ ）A. 6VB. 9VC. 12VD. 15V【答案】B【解析】【分析】【详解】匀强电场中AB与DC平行且等长，则即代入数据可得，故选B【点睛】据，匀强电场中任意两条平行线上距离相等的点间电势差相等.4. 如图所示，一个电阻R和一个灯泡L串联接在电压恒为U的电源上，电路中的电流为I,电阻R两端的电压为U1，电功率为P1；灯泡两端的电压为U2，电功率为P2，则下列关系式正确的是()A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】【详解】电阻和灯泡均为纯电阻，则R消耗的功率应为，灯泡的功率应为，不能用电阻的阻值来代替灯泡的电阻，AB错误；根据串联电
4、路规律可知，而电阻两端的电压；故，C错误；D正确5. 如图所示，空间某一区域中存在着方向互相垂直匀强电场和匀强磁场，电场的方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里一个带电粒子在这一区域中运动时动能保持不变，不计粒子的重力，则带电粒子运动的方向可能是（ ）A. 水平向右B. 水平向左C. 竖直向上D. 竖直向下【答案】C【解析】粒子动能不变，则速度大小不变，原因是电场力与洛伦兹力等大反向设粒子带正电，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，根据左手定则粒子竖直向上运动，且，即(粒子带负电，结论相同)故C项正确点睛：此题实际是速度选择器的变形6. 如图所示的电路中，当滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时()A
5、. 电压表的读数减小B. R1消耗的功率增大C. 电源的输出功率增大D. 电容器C所带电荷量增多【答案】D【解析】【分析】【详解】根据题图可知，R1、R2串联后接在电源两端，电容器C并联在R2两端，电压表V测路端电压当滑动触头P向下滑动时，R2连入电路的电阻变大，则总电阻变大，由知电流I减小，由知路端电压增大，则电压表示数变大，电源的输出功率无法判断由知，R1消耗的功率变小由知电容器两端电压变大，则电容器所带电荷量增多.A.综上分析可知电压表示数变大；故A项不合题意.B.综上分析可知R1消耗的功率变小；故B项不合题意.C.综上分析可知电源的输出功率无法判断；故C项不合题意.D.综上分析可知电容
6、器C所带电荷量增多；故D项符合题意.7. 自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献下列说法正确的是（ ）A. 奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B. 欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C. 库仑总结出了库仑定律，定量给出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的计算式D. 焦耳发现了电流热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，故A正确；B欧姆发现了欧姆定律，说明了流过导体电流与导体两端的电压、导体的电阻之间的联系；焦
7、耳发现了焦耳定律，说明了热现象和电现象之间存在联系，故B错误；C库仑总结并确认了真空中两个静止的点电荷之间的相互作用规律，定量给出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的计算式，故C正确；D焦尔发现了电流的热效应，定量得出了电能和热量之间的转换关系-焦尔定律，故D正确；故选ACD。8. 如图，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列的判断正确的是（）A. A点场强等于B点场强B. C点电势低于B点电势C. 将电子从A点移到B点，电场力不做功D. 将质子从A点移到C点，其电势能增加【答案】BC【解析】试题分析：AB两点的场强的方向不同，故A
8、错误；沿电场线的方向电势降落，所以B点的等势面的电势高于C点的等势面的电势故B正确；A、B是同一等势面上的两点，它们之间的电势差为0，所以将电子从A点移到B点，电场力不做功故C正确；沿电场线的方向电势降落，所以A点的等势面的电势高于C点的等势面的电势，将质子从A点移到C点，电场力做正功，其电势能减小故D错误故选BC.【点睛】根据电场线的分布特点：电场线越密，场强越大顺着电场线，电势降低正电荷的电势能沿着电场线方向不断降低，负电荷的电势能沿着电场线方向不断升高.9. 如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，则下列判断正确的是（）A. 电源电动势E1E2B. 电源电动势E1=E2C.
9、 电源内阻r1r2D. 电源内阻r1r2【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB：据闭合电路欧姆定律，路端电压U=E-Ir；则U-I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，所以电动势E1=E2故A项错误，B项正确CD：据闭合电路欧姆定律，路端电压U=E-Ir；U-I图象中图线的斜率表示内阻，所以内阻r1r2故C项错误，D项正确【点睛】根据闭合电路欧姆定律，路端电压U=E-Ir；U-I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，斜率表示内阻(坐标轴交点为原点)10. 如图甲所示，质量为m的细杆ab置于倾角为的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为，有电流时，ab 恰好在导
10、轨上静止，图乙是它的侧视图，其中杆ab与导轨之间摩擦力可能为零的是（）A. B. C. D. 【答案】AB【解析】【分析】【详解】A棒子受重力、支持力和沿斜面向上的安培力，三个力可能处于平衡状态，所以摩擦力可能为0，故A正确；B棒子受重力、竖直向上的安培力，两个力若大小相等，则能处于平衡状态，不受摩擦力，故B正确；C棒子受重力、竖直向下的安培力，要想处于平衡状态，肯定受支持力和摩擦力，故C错误；D棒子受重力、沿斜面向下的安培力，要想处于平衡状态，肯定受支持力和摩擦力，故D错误。故选AB。二、填空题（每空2分，画图题3分，共17分）11. 某同学在测量金属丝电阻率时，先后用游标卡尺和螺旋测微器测
11、量金属丝的直径，测量结果如图甲乙所示，图甲为_mm，图乙为 _mm；接着利用多用电表欧姆“”档进行粗略测量电阻，测量结果如图丙中a指针所示，则电阻为_，最后用伏安法测量电阻，利用多用电表直流250mA档测量电流，测量结果如图丙中b指针所示，电流为_mA【答案】 (1). 4.40 (2). 4.390 (3). 13.0 (4). 200【解析】【分析】【详解】1游标卡尺是20分度的卡尺，其分度值为，则图示读数为 2由图示螺旋测微器可知，其读数为 3用多用电表“”挡，两表笔直接接触,调零后进行测量，由图丙所示可知，该电阻的阻值约为4用多用电表直流250mA档测量电流时，由图丙中b指针可得电流约
12、为：200mA。12. 要测绘额定电压为2V的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A.电源（电动势，内阻可不计）B.电压表（量程，内阻约）C.电压表D.电流表E.电流表F.滑动变阻器（最大值）G.滑动变阻器（最大值）(1)为减少实验误差，实验中电压表应选择_，电流表应选择_，滑动变阻器应选择_（填各器材的序号）。(2)为提高实验精度，请你在虚线框中设计实验电路图_。【答案】 (1). B (2). D (3). F (4). 电路图见解析【解析】【分析】【详解】(1)1小电珠的额定电压是2V，电压表应选B（3V）；2小电珠最大电流不超过0.5A
13、，故电流表选D（0.6A）；3为方便实验操作，且研究小电珠的伏安特性曲线需要滑动变阻器的分压式接法，则滑动变阻器应选小阻值，故选F（滑动变阻器R1，最大值10）。(2)4描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；小电珠电阻远小于电压表内阻，则电流表应采用外接法，电路图如图所示三、计算题（4小题，共43分，解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒
14、子所受重力：（1）求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。【答案】（1），；（2）。【解析】【分析】【详解】（1）粒子在磁场中受洛伦兹力F=qvB，洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动所需的向心力，有则粒子做匀速圆周运动的半径粒子做匀速圆周运动周期可得（2）分析知粒子带正电，为使该粒子做匀速直线运动，需加一竖直向下的匀强电场，电场力与洛伦兹力等大反向，相互平衡，即qE=qvB电场强度E的大小E=vB答：（1）求粒子做匀速圆周运动的半径，周期；（2）电场强度E=vB。14. 如图所示的电路中，电源的电动势E=
15、12V，内阻未知，R1=8，R2=1.5，L为规格“3V，3W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求：(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻；(2)电源的内阻；【答案】(1)1A，3；(2)1；【解析】【分析】【详解】(1)灯泡的额定电流灯丝电阻(2)断开S时，灯L正常发光，由闭合电路欧姆定律 解得15. 如图所示，有一质子(质量为m、电荷量为)由静止开始经电压为U1的电场加速后，进入两极板间距离为，板间电压为U2的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入电场,并且恰能从下板右边缘穿出电场，求：（1）质子刚进入偏转电场U2时的速度v0（2）质子在偏转电场U2
16、中运动的时间和金属板的长度；【答案】（1）；（2），。【解析】【分析】【详解】（1）质子在加速电场中，根据动能定理有解得：（2）质子在偏转电场中的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，则水平方向有：L=v0t竖直方向有：加速度由以上各式解得极板长 运动时间16. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度大小为B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=3.0V、内阻r=0.50的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。
17、导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin=0.60，cos=0.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小和方向；(3)导体棒受到的摩擦力大小和方向。【答案】(1)1A；(2)0.2N，方向平行斜面向上；(3)0.04N，方向平行斜面向上【解析】【分析】【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律得I=1A(2)导体棒受到的安培力F安=BIL=0.2N根据左手定则知安培力方向平行斜面向上(3)将重力正交分解，得mgsin=0.24NF安导体棒受到的摩擦力方向平行斜面向上，根据平衡条件得mgsin=F安f解得f=0.04N
