1、甘肃省天水市第一中学2019-2020学年高二物理上学期期末考试考试试题（含解析）一、选择题 （共48分）1. 某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是（ ）A. 电流表烧坏B. 电压表烧坏C. 小灯泡烧坏D. 小灯泡不亮【答案】D【解析】 用伏安法测灯泡电阻的电压不高，在电表误用的情况下，由于电压表的电阻很大，电路可视为断路，因此灯泡不亮，故选D2. 两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，若图中A、B两点处的场强大小分别为EA、EB，电势分别为A、B，则（ ）A. EAEB ABB. EAEB ABC. EAEB ABD. EAEB
2、AB【答案】D【解析】【分析】【详解】由电场线的分布情况可知，A处电场线比B处电场线密，则A点的场强大于B点的场强，即EAEB；过B点的等势线与A所在的电场线交于C点，则有A点的电势高低C点的电势，所以A点的电势高低B点的电势，即AB。故选D。3. 两根平行放置的长直导线a和b，通有大小和方向相同的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小为F2（F2F1），则此时b受到的磁场力大小为（）A. F2B. F1F2C. F1F2D. 2F1F2【答案】D【解析】【分析】【详解】通电长直导线中电流方向相同，受到的安培力大小为F1相互吸引，a、b单独在
3、匀强磁场中受到的安培力方向相反、大小相同，设为F，又F22B. 1=2C. 12D. 无法确定【答案】C【解析】【分析】【详解】设在位置时磁通量大小为，位置时磁通量大小为。第一次将金属框由平移到，穿过线框的磁感线方向没有改变，磁通量变化量第二次将金属框绕cd边翻转到，穿过线框的磁感线的方向发生改变，磁通量变化量综上分析可得，故C正确，ABD错误。故选C。5. 如图所示，线框三条竖直边长度和电阻均相同，横边电阻不计它以速度v匀速向右平动，当ab边刚进入虚线内匀强磁场时，a、b间的电势差为U，当cd边刚进入磁场时，c、d间的电势差为()A. UB. 2UC. D. 【答案】B【解析】分析】【详解】
4、当ab边进入磁场时，若感应电动势为E，由于ab相当于电源，cd与ef并联相当于外电路，所以.当cd边进入磁场时，感应电动势不变，ab与cd并联相当于电源，ef相当于外电路，此时c、d间电势差，选项B正确故选B.【点睛】此题关键要区分清楚电源和外电路，可以先画出等效电路，电源两端间的电势差是路端电压，不是电源的内电压6. 在如图甲所示电路的MN间加一如图乙所示的正弦交流电，负载电阻为100 ，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为（ ）A. 220 V，2.20 AB. 311 V，2.20 AC. 220 V，3.11 AD. 311 V，3.11 A【答案】A【解
5、析】【分析】【详解】电压表和电流表都是表示的有效值，根据图像得出电压的有效值是根据欧姆定律得出电流的有效值是故选A。7. 如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度( )A. 一定减小B. 一定增大C. 一定不变D. 可能不变【答案】A【解析】【分析】【详解】由题，减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，根据电容的决定式，可知，电容增大，电容器的电量不变，由得知，板间电势差减小，则静电计指针的偏转角度一定减小，故A正确，BCD错误。故选A。8. 一个按正弦规律变化的交流电的图象如
6、图所示，由图象可知（ ）该交变电流的频率为0.2 Hz该交变电流的有效值为14.1 A该交变电流的瞬时值表达式为i=20sin0.02t (A)t=时刻，该交变电流的大小与其有效值相等A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】【详解】由图可知，交变电流的周期为0.02s，频率为50Hz，则错误；该交变电流的有效值为，正确；该交变电流的瞬时值表达式为i20sin 100t (A)，错误；时刻，该交变电流的大小为i20sin 100t (A)=20sin(A)=14.1A，即与其有效值相等，正确。股选B。9. 如图所示，Rt为正温度系数热敏电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源
7、电动势为E，内阻为r， V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是() A. 热敏电阻温度升高，其他条件不变B. 热敏电阻温度降低，其他条件不变C. 光照增强，其他条件不变D. 光照减弱，其他条件不变【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB热敏电阻温度升高时，其阻值增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压随之增大，而R2电压减小，则并联部分的电压增大小，通过光敏电阻的电流增大，所以通过热敏电阻的电流减小，电压表的读数减小相反，同理可得热敏电阻温度降低，其他条件不变，电压表的示数增大，符合题意故A错误，B正确CD光照增强，光敏电阻的阻值减小，外电路总电阻减小，并联部分的电压减小，则电
8、压表的示数减小光照减弱，光敏电阻的阻值增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，则电压表的示数增大，故D正确，C错误；故选BD点睛：该题考查光敏电阻和热敏电阻的特性与闭合电路的欧姆定律的应用，关键是光敏电阻的特性是当光敏电阻上的光照强度增大，热敏电阻的特性是随着温度的升高阻值增大，再由欧姆定律进行动态分析10. 一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B.两盒分别与交流电源相连设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是（ ）A D形盒之间交变电场的周期为B. 质子被加速后的最大速度随B、的增大而增大C. 质子被加速后的最大速度随加
9、速电压的增大而增大D. 质子离开加速器时的动能与成正比【答案】AB【解析】【分析】【详解】AD形盒之间交变电场的周期等于质子在磁场中回旋的周期，A正确；BC由得，当r=R时，质子速度最大，即B、R越大，越大，与加速电压无关，B正确，C错误；D质子离开加速器时的动能质子离开加速器时的动能与R2成正比，故D错误；故选AB。11. 如图所示，导线AB可在平行导轨MN上滑动，接触良好，轨道电阻不计，电流计中有如图所示方向感应电流通过时，AB的运动情况是：（ ） A. 向右加速运动；B. 向右减速运动；C. 向右匀速运动；D. 向左减速运动【答案】AD【解析】试题分析：如果导体棒AB向右匀速运动，产生的
10、感应电流恒定不变，穿过右边线圈的磁通量不变，在灵敏电流表上没有电流通过，当导体棒AB向右加速运动时，产生的感应电流方向竖直向上，穿过右边线圈的磁场为竖直向下，由E=BLv可知穿过右边线圈的磁通量增大，感应电流的磁场竖直向上，由右手定则可知感应电流的方向竖直向下，A对；同理判断B错；D对；考点：考查法拉第电磁感应和楞次定律点评：难度中等，匀速运动的导体棒产生的感应电流恒定，电流形成的磁场恒定不变，根据导体棒的速度方向判断远磁场方向，由速度大小变化判断磁通量变化12. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由
11、平行磁场的位置转过90的过程中，下列说法正确的是（）A. 磁通量的变化量NBSB. 平均感应电动势C. 电阻R产生的焦耳热D. 电阻R产生的焦耳热【答案】BD【解析】【分析】【详解】A图示位置磁通量为10转过90时磁通量为2BS磁通量的变化量21BS故A错误；B根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势ENt解得平均感应电动势为故B正确；CD电流为电动势有效值为EmNBS电阻R所产生的焦耳热QI2Rt解得故C错误，D正确。故选BD。二、非选择题（本题共2小题，18分）13. (1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有mA处，并把多用电表_联接入被测电路中。当测直流电压时，应把选择开关旋至
12、标有V处，并把多用电表与被测电路_联。(2)如图所示、三条线分别表示多用电表指针的指示位置。将多用电表选择开关置于“10”挡，的示数为_，的示数为_。【答案】 (1). 串 (2). 并 (3). 240 (4). 360【解析】【分析】【详解】(1)1 2多用电表打到mA处相当于直流电流表，测电流时一定与待测用电器串联；当档位打到直流电压档时，相当于直流电压表，测量电压时，一定与待测用电器并联。(2)34如果将多用电表选择开关置于“10”挡，对应24，因此电阻的示数为240；对应36，因此电阻的示数36014. 实验室给出下列器材，请你完成一节干电池电动势和内阻的测定。A一节待测干电池（内阻
13、大于2 ）B.电流表，量程为00.6 A，内阻为5 左右C.电流表，量程为01.5 A，内阻为0.5 左右D.电压表，量程为02.0 V，内阻为5 k左右E.滑动变阻器，最大阻值为100 F.滑动变阻器，最大阻值为10 G开关一只，导线若干(1)该实验所需器材：_（填器材前面的字母）。(2)请在虚线框中画出该实验电路图_。(3)下表列出了某组同学测得的实验数据，其中有一组数据不符合读数要求，请将该组数据的序号填在横线上：_。组序123456U/V1.371.321.241.201.101.05I/A0.120.20.310.420.500.57(4)根据表中数据，在图中，作出U-I图像_，并根
14、据图像计算被测电池的电动势为_V，内阻为_ 。【答案】 (1). ABDFG (2). (3). 2 (4). (5). 1.46（1.451.47均正确） (6). 0.73（0.700.74均正确）【解析】【分析】【详解】(1) 1观察表格中的电流，都小于0.6A，故电流表选择B；滑动变阻器起限流作用，最大值应该与其他元件总电阻相差不大，故滑动变阻器选用F；故实验中所需要的器材为ABDFG；(2) 2利用伏安法测电源电动势和内阻，干路电流较小，因此电压表的分流能力比较弱，所以电压表必须接在电源两端，故电路图如下 (3) 3表格组序2有效数字是一位，其他组序是两位，故不符合；(4) 4通过分
15、析数据，作出合理的坐标，然后描点连线，图像如下；5图像与纵坐标的交点就是电源的电动势1.46V（1.45V1.47V均正确）；6内阻（0.700.74均正确）三、计算题（本题有4小题，共40分15. 如图所示,M、N为水平放置的互相平行的两块大金属板,间距d=35cm,两板间电压U=3.5104V现有一质量m=7.010-6kg、电荷量q=6.010-10C的带负电的油滴,由下板N正下方距N为h=15cm的O处竖直上抛,经N板中间的P孔进入电场,欲使油滴到达上板Q点时速度恰为零,则油滴上抛的初速度v为多大?（g取10m/s2）【答案】4m/s或2m/s【解析】【分析】【详解】若N板电势高：对应
16、于油滴运动全程，由动能定理得：解得：若N板电势低：对应于油滴运动全程，由动能定理得：解得：16. 如图所示，截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈（电阻不计）A处在变化的磁场中，磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设垂直纸面向外为B的正方向R14 ，R26 ，C30 F，线圈的内阻不计，求电容器上极板所带电荷量并说明正负【答案】7.2106C；上极板带正电【解析】【分析】【详解】根据图象，结合题意可知，在0到1秒内，磁场方向向里，且大小减小，由楞次定律，则有线圈产生顺时针的电流，从而给电容器充电，电容器上极板带正电；在1秒到2秒内，磁场方向向外，大小在增大，由楞次定律
17、，则有线圈产生顺时针的电流，仍给电容器充电，则电容器上极板带正电；由法拉第电磁感应定律，得由电路图可得因电容器与电阻R2并联，则电压相等，根据电容与电量关系式，则有Q=CUC=3010-60.24C=7.210-6 C17. 如图所示，线框用导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，导体棒ab所在处为匀强磁场且B22 T，已知ab长L0.1 m，整个电路总电阻R5 .螺线管匝数n4，螺线管横截面积S0.1 m2.在螺线管内有图示方向磁场B1，若 10 T/s均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(g10 m/s2)(1)通过导体棒ab的电流大
18、小？(2)导体棒ab的质量m为多少？【答案】（1）0.8 A ；（2）0.016 kg【解析】【分析】【详解】(1)螺线管产生的感应电动势: 4100.1V=4V则 =0.8A(2)ab所受的安培力F=B2IL=20.80.1N=0.16N导体棒静止时有F=mg求得 m=0.16kg18. 如图所示，一个质量为m，带电量为q的正离子，从D点以某一初速度v0垂直进入匀强磁场磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度为B离子的初速度方向在纸面内，与直线AB的夹角为60结果粒子正好穿过AB的垂线上离A点距离为L的小孔C，垂直AC的方向进入AC右边的匀强电场中电场的方向与AC平行离子最后打在AB直线上的B点B到A的距离为2L不计离子重力，离子运动轨迹始终在纸面内，求：（1）粒子从D点入射的速度v0的大小；（2）匀强电场的电场强度E的大小【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）离子磁场中做圆周运动，轨迹如图所示由几何关系可知，离子圆周运动半径r满足：离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力由牛顿第二定律：由解得入射速度（2）离子进入电场后做类平抛运动，轨迹如图所示水平方向竖直方向由解得匀强电场的电场强度
