1、甘肃省兰州市第二十七中学2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分。选对的得3分，有选错或不答的得0分）1下列说法正确的是( )A运动电荷在磁场中一定受到磁场力B把负电荷从A点移动到B点电场力做正功，则有UAB0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为R/2，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60，则粒子的速率为(不计重力) ( ) A qBR/2m B qBR/mC 3qBR/2m D 2qBR/m9如图所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强
2、度为，且PR2RQ = 2r。则( )Aq12q2 Bq14q2Cq12q2 Dq14q210在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB2BC，如图所示。由此可见()A电场力为2mgB小球带正电C小球从A到B与从B到C的运动时间相等D小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等二、多项选择题（共5小题，每小题4分，共20分。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）11对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝，下列说法正确的是()A常温下，若将电阻
3、丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10RB常温下，若将电阻丝从中点对折，电阻变为R/4C加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U，则在任意状态下的U/I的值不变D若把温度降到绝对零度附近，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象12如图所示，Q是一个正点电荷，ab是水平放置的光滑绝缘杆，杆上套着一个带负电的环p，它们在同一竖直平面内，把环从a端由静止释放，在环从a端向b端滑动过程中（ ）A环做匀速运动 B环经Q的正下方时加速度最大C电势能先减少后增加 D环的速度先增大后减少13如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，
4、下列说法正确的是()AL1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直BL3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直CL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为11DL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为114如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，D形盒半径为R。用该回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电周期为T。(粒子通过狭缝的时间忽略不计)，则( )A质子在D形盒中做匀速圆周运动的
5、周期为TB质子被加速后的最大速度可能超过C质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关D不改变B和T，该回旋加速器也能用于加速粒子15.如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，电子能够射出，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，下列方法中正确的是（ ）A.使U1增大到原来的2倍 B.使U2增大为原来的2倍C.使偏转板的长度减小为原来的1/2 D.使偏转板的距离减小为原来的1/2三、实验题（16题6分，17题12分，本题共18分）16.( 6分)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R。(1) 先用多用电表的欧姆“
6、1”挡粗测其电阻， 示数如图所示，则电阻丝的电阻约为 。(2) 用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲,则金属丝的直径为mm。(3)若用图乙所示电路测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。17（12分）用伏安法测量某一小灯泡的伏安特性曲线，现有实验器材如下： A小灯泡（额定电压2.5V额定电流0.3A） B电流表（量程0.6A，内阻约0.125） C电流表（量程3A，内阻约0.025） D电压表（量程3V,内阻约6-3k） E滑动变阻器(0-10) F滑动变阻器(0-2000) G电源（电动势3V,内阻不计） H开关和导线若干(1)为了方便测量且测量结果尽量准确，电流表应
7、选_ _；滑动变阻器应选_ _.选填器材前的字母）(2)为了获得更准确的伏安特性曲线，实验电路应选用图中的_ _（填字母代号）. (3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片的位置，发现电压表的示数逐渐增大，但电流表指针却几乎不动，电路的故障可能为_.(4)读出图中的电压表和电流表的示数，并将该组数据标注在图的I-U坐标系中，然后画出小灯泡的I-U曲线(5)将本实验中的小灯泡两端加2.5V的电压，则小灯泡的实际功率约为_ _W;若直接接在电动势为2.0V、内阻为2.0的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为_ _W.（结果均保留两位有效数字）四、计算题（本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、
8、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，答案中必须明确写出数值和单位。）18 (8分)电动机与电阻并联在电池组两端，如图所示.已知电动机线圈电阻r0=0.2，电阻R=4，电池组内阻r=1.当开关S断开时，电阻功率P136 W；当S闭合时，电阻功率为P2=16W。求：（1）电池组的电动势； （2）开关S闭合时，电动机输出的机械功率. 19(10分)如图所示，通电直导线ab质量为m，水平地放置在倾角为的光滑导轨上，导轨宽度为L，通以图示方向的电流，电流大小为I，要求导线ab静止在斜面上。(1)若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度的
9、大小和方向如何？20.(14分）在平面直角坐标系xoy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于直角坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y 轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成=60角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示，不计粒子的重力，求：（1）M、N两点间的电势差UMN；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（3）粒子从M点运动到P点的总时间。物理答案1B 2A 3B 4A 5A 6A 7B 8 B 9D 10D11 BD 12CD 13BC 14AC 15BD 16 6
10、 0.695-0.697 偏小17B E B 灯泡断路 0.75 0.380.4118.E=15V P=35W19答案：(1)(2)方向垂直斜面向上解析：(1)若磁场方向竖直向上，从a向b观察，导线受力情况如图所示。由平衡条件得：在水平方向上：FFNsin0，在竖直方向上：mgFNcos0，其中FBIL，联立可解得：B。(2)若要求磁感应强度最小，则一方面应使磁场方向与通电导线垂直，另一方向应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小。如右图，由力的矢量三角形法则讨论可知，当安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应的磁感应强度最小，设其值为Bmin，则BminILmgsin，Bmin。根据左手定则知，该磁场方向垂直斜面向上。20. 解：（1）如图所示为带电粒子的运动轨迹，设粒子过N点时的速度为v，由得粒子从M点运动到N点的过程，由动能定理有 解得：（2）粒子在磁场中以O为圆做匀速圆周运动，半径为ON由得 （3）设粒子在电场中运动的时间为t1,有由几何关系得解得：设粒子在磁场中运动的时间为t2，有粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期解得：所以粒子从M点运动到P点的总时间
