1、甘肃省天水市秦安县一中2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题（重点班，含解析）第I卷一、选择题（1-8为单选题，每题只有一个正确的选项，9-12为多选题，每题至少有两个选项，选全得4分，选不全得2分，选错不得分，总计48分）。1. 下列说法正确的是（ ）A. 电荷放在电势高的地方，电势能就大B. 正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点具有的电势能C. 电场强度为零的点，电势一定为零D. 无论移动正电荷还是负电荷，若克服电场力做功它的电势能都增大【答案】D【解析】试题分析：正电荷放在电势高的地方，电势能就大，而负电荷放在电势高的地方，电势能就小故A错误电荷的电势能与电荷的电性和
2、电势的正负有关，正电荷在电场中电势为负值的某点的电势能，小于负电荷在该点具有的电势能故B错误电场强度与电势无关，电场强度为零的点，电势不一定为零故C错误只要电荷克服电场力做功，根据功能关系可知，它的电势能都增大故D正确故选D.【点睛】正电荷放在电势高的地方，电势能就大电荷的电势能与电荷的电性和电势的正负有关，正电荷在电场中某点的电势能，不一定大于负电荷在该点具有的电势能电荷克服电场力做功它的电势能都增大电场强度与电势无关2. 如图所示，一带正电的粒子以初速度v进入范围足够大的匀强电场E中，初速度方向与电场方向平行，粒子不计重力。下列说法正确的是（）A. 粒子一直做匀加速直线运动B. 粒子一直做
3、匀减速直线运动C. 粒子先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动D. 粒子先做匀加速直线运动，再反向做匀减速直线运动【答案】A【解析】【分析】【详解】因为粒子带正电，受到的电场力方向与初速度方向相同，而且电场力是恒力，粒子的加速度恒定，所以粒子一直做匀加速直线运动，A正确，BCD错误。故选A。3. 如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A 和B,使它们彼此接触,起初它们不带电，分别贴在导体A、B 下部的金属箔都是闭合的现将带正电的物体C 移近A,下列描述正确的是A. 稳定后只有A 下部的金属箔张开B. 稳定后只有B 下部的金属箔张开C. C移近A后,再把B与A 分开,稳定后A、B下部的金属箔都张
4、开D. C移近A后,再把B与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都闭合【答案】C【解析】A、带正电的物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电；所以金属箔都张开故A B错误；把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，选项C正确，D错误故选C.点睛：此题体现了物体静电感应起电的实质；静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等4. 如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为El，若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产
5、生的感应电动势变为E2则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比ElE2分别为A. ca，21B. ac，21C. ac，12D. ca，12【答案】C【解析】试题分析：由楞次定律判断可知，MN中产生的感应电流方向为NM，则通过电阻R的电流方向为acMN产生的感应电动势公式为E=BLv，其他条件不变，E与B成正比，则得El：E2=1：2故选C考点：楞次定律；感应电动势【名师点睛】本题关键要掌握楞次定律和切割感应电动势公式E=BLv，并能正确使用，属于基础题5. 两根完全相同的金属裸导线，如果将其中一根均匀拉长到原来的2倍，而将另一根对折绞合起来，然后把它们并联接入电路中，电路导通，下列说法错误的是
6、（）A. 二者电压相同B. 二者电阻大小之比为161C. 二者电阻大小之比41D. 二者电流大小之比为116【答案】C【解析】【分析】【详解】A两导线并联，则二者电压相同，选项A正确，不符合题意；BC设原来导线电阻为R，则第一根导线的电阻第二根导线的电阻二者电阻大小之比161，选项B正确，不符合题意；选项C错误，符合题意；D电压相等，根据可知，二者电流大小之比为116，选项D正确。不符合题意。故选C。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，运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示，下列表述正确的是（）A. M带正电，N带负电B. M的速率大于N的速率C.
7、洛伦磁力对M、N做正功D. M的运行时间大于N的运行时间【答案】B【解析】【分析】【详解】A. 根据左手定则，可知，M带负电，N带正电，A错误；B. 粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，即：解得：同一磁场，又M和N两粒子的电荷量相同，故轨道半径大小r和速度v成正比，故B正确；C. 洛伦兹力每时每刻与速度垂直，不做功，C错误；D. 粒子在磁场中运动的周期T的计算如下：同一磁场，M和N两粒子的电荷量相同，故两粒子在磁场中运动的周期相同，它们均运动了半个周期，故它们运动的时间相同，D错误；故选B。7. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压
8、表示数为U，电容器C所带电荷量为Q将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，与P移动前相比（）A. U变小B. I变小C. Q不变D. Q减小【答案】B【解析】【分析】【详解】当滑动变阻器P滑动触头从图示位置向a端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流I减小；变阻器两端的电压U=E-I（R2+r），由I减小，可知U增大，即电容器C两端的电压增大，再据C=，得Q=CU，可判断出电容器的电荷量Q增大，故B正确，ACD错误故选B8. 如图所示，螺线管匝数n1500匝，横截面积S20 cm2，螺线管导线电阻r1 ，电阻R4 ，磁
9、感应强度B的Bt图像如图所示(以向右为正方向)，下列说法正确的是()A. 通过电阻R的电流方向是从A到CB. 感应电流的大小保持不变为2.4 AC. 电阻R的电压为6 VD. C点的电势为4.8 V【答案】D【解析】【分析】【详解】A.根据图像可知，磁感应强度在向右增强，根据楞次定律可知，感应电流的磁场向左，由右手定则可知，通过电阻的电流为C到A，A错误B.根据法拉第电磁感应定律可知，所以回路电流，B错误C.电阻R的电压，C错误D.因为A点接地电势为零，结合C选项分析，根据右手定则可知，C端与电源正极相连，所以C点电势为4.8V，D正确9. 如图所示，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，金属
10、杆PQ在外力F作用下在粗糙U型导轨上以速度v=2向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0，金属杆的电阻r=1.0，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ）A. 通过的感应电流的方向为由d到aB. 金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 VC. 金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 ND. 外力F做功大小等于电路产生的焦耳热【答案】BC【解析】试题分析：根据右手定则，通过R的感应电流的方向为由a到d，所以A错误；E=BLv=112V=2V，B正确；I=，F=BIL=0.5N，C正确；由能量守恒可知，外力F做功还有一部分转换成了内能，D错误考点：本题主要考查了电磁感应和闭
11、合欧姆定律的知识10. 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝纯电阻矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1A。下列说法正确的是（）A. 线圈消耗的电功率为4WB. 线圈中感应电流有效值为2AC. 任意时刻线圈中的感应电动势为e2cost（V）D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为sint（Wb）【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，其瞬时表达式则电流的最大值为则电流的有效值线圈消耗的电功率为故A正确，B错误；C.电动势的最大值任意时刻线圈中的感应电动势为故C错误；D.任意时刻
12、穿过线圈的磁通量为根据可得则故D正确。故选AD。11. 如图所示电路中，A、B是相同的两个小灯泡。L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计。调节滑动变阻器R，电路稳定时两灯都正常发光，则在开关闭合和断开时（）A. 两灯同时亮、同时熄灭B. 闭合S时，B比A先达到正常发光状态C. 断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A灯的电流方向与原电流方向相同D. 断开S时，A灯一定立刻熄灭【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB闭合S时，由于线圈的自感作用，阻碍电流的变化，因此流过线圈的电流逐渐增加，故B立刻变亮，而A逐渐变亮，最后两灯一样亮，B正确，A错误；CD断开S时，由于线圈的自感作用，阻碍电流的变化，流
13、过线圈的电流逐渐减小，此时A、B及L构成闭合回路，因此流过两个灯的电流都逐渐减小，并且流过A灯的电流方向与原电流方向相同，流过B灯的电流方向与原电流方向相反，C正确，D错误。故选BC。12. 如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光下列说法正确的是A. 原、副线圈匝数比为9:1B. 原、副线圈匝数比为1:9C. 此时a和b的电功率之比为9:1D. 此时a和b的电功率之比为1:9【答案】AD【解析】【分析】考查了理想变压器，电功率的计算【详解】AB设灯泡的额定电压为,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为，副线圈两端电压
14、为，故，根据，A正确B错误；CD根据公式可得，由于由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式可得两者的电功率之比为1:9，C错误D正确；第卷二、填空题（16分）。13. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L_mm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D_mm。【答案】 (1). 50.00 (2). 4.000【解析】【分析】【详解】(1)1 游标为20分度的游标卡尺，其分度值是0.05mm，图甲中主尺读数5.0cm，游标尺的零刻度与主尺对齐，故物体的长度为5.0cm，即为50.00mm；(
15、2)2 螺旋测微器的主尺读数3.5mm，可动刻度500.01mm=0.50mm，估读一位，所以最终读数是4.000mm。14. 在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所使用的电流表内阻约为几欧，电压表的内阻约为十几千欧，实验中得到了8组数据，在图甲所示的电流一电压（IU）坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。（1）请你判断实验电路的连接方式，根据你的判断在虚线框中画出实验电路图_，并在图乙中连线使之为实验电路_；（2）根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U2和I2的关系，下列示意图中正确的是_；（3）将被测小灯泡与一定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路，电源的电动势为6.0V，内
16、阻为1.0，现测得电路中的电流为0.40A，则定值电阻R所消耗的电功率为P=_。【答案】 (1). (2). (3). D (4). 0.64【解析】【分析】【详解】（1） 描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由图甲所示图象可知，灯泡电阻约为，电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为十几千欧，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：（2） 由图甲所示图象可知，随着小灯泡电流与电压的增大，电压与电流的比值增大，即随灯泡电流与电压的增大，灯泡电阻增大。AB.由于灯泡电阻R随U的增大而增大，
17、则灯泡电阻R随U2增大而增大，由P=可知，PU2斜率随U2增大而减小，故AB错误；CD.由于灯泡电阻R随电流增大而增大，由P=I2R可知，PI2图象斜率随电流增大而增大，故C错误，D正确。故选D。（3） 由图甲所示图象可知，电流为0.4A时，灯泡两端电压为4.0V，电阻两端电压UR=E-Ir-UL=（6-041.0-4.0）V=1.6V电阻消耗的电功率P=IUR=1.60.4W=0.64W三、计算题（15-16题8分，17-18题10分，总计36分）15. 如图所示，在同一水平面内的两导轨ab、cd相互平行，相距2m并在竖直向上的磁场中，一根质量为3.6kg、有效长度为2m的金属棒放在导轨上，
18、当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增大到8A时，金属棒能获得2m/s2的加速度。求：(1)磁场的磁感应强度大小为多少？(2)金属棒与水平导轨间的动摩擦因数？【答案】(1)1.2T；(2) 【解析】【分析】【详解】(1)对金属棒进行受力分析，利用牛顿第二定律可得，当金属棒中的电流为5A时当金属棒中的电流为8A时可得(2) 根据解得16. 如图所示，水平桌面上有两个质量为m5.0103kg、边长均为L0.2m的正方形线框A和B，电阻均为R0.5，用绝缘细线相连静止于宽为d0.8m的匀强磁场的两边，磁感应强度B1.0T，现用水平恒力F0.8N拉线框B，不计摩擦，线框A的右边
19、离开磁场时恰好做匀速运动，求：(1)线框匀速运动的速度；(2)线框产生的焦耳热。【答案】(1)10m/s；(2)0.14J【解析】【分析】【详解】(1)线框A的右边离开磁场时平衡条件为所以 (2)由能量守恒定律代入数据解得线框进出磁场过程中产生的焦耳热17. 如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l=0.5m，左端接一电阻R=0.2，有一磁感应强度B=0.4T的匀强磁场，方向垂直于导轨平面。导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v=4m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ab棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3)维持ab棒
20、做匀速运动的水平外力F的大小。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律，ab棒中感应电动势为(2)根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为(3)当ab棒向右匀速滑动时，ab棒中有由b向a的电流，根据左手定则可知ab棒所受的安培力水平向左，为维持ab棒做匀速运动，应施加一个与安培力等值反向的水平外力，即18. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B0.5T，边长L10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r1，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度2rad/s，外电路电阻R4，求：(1)转动过程中感应电动势的最大值；(2)由图示位置转过60角的过程中产生的平均感应电动势；(3)线圈转过60角的过程中，通过R的电荷量。【答案】(1)V；(2)V；(3)C【解析】【分析】【详解】(1)感应电动势的最大值为 (2)线圈转过60角过程中产生的平均感应电动势为 (3)线圈转过60角的过程中，通过电阻R的电荷量为
