1、甘肃省白银市靖远县2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）考生注意1本试卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。2请将各题答案填写在答題卡上。3本试卷主要考试内容人教版选修3-1。第卷（选择题共48分）一、选择题本题共12小题每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18小题只有一个选项正确第912小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1. 下列各组物理量，全都是矢量的一组是（）A. 电场强度、磁感应强度、洛伦兹力B. 电流、电场强度、磁通量C. 安培力、磁感应强度、磁通量D. 电动势、电流
2、、库仑力【答案】A【解析】【分析】【详解】A电场强度、磁感应强度、洛伦兹力都有大小和方向，都是矢量，故A正确；BCD电动势、电流和磁通量是标量，只有大小没有方向，故BCD错误。故选A。2. 如图所示，把质量为10g、电荷量为210-3C的带电小球用绝缘丝线悬挂于天花板上，并把其置于匀强电场中（电场未画出）。若小球静止时，丝线与竖直方向的夹角为30，取重力加速度大小g=10m/s2。则该匀强电场的电场强度的最小值为（）A. 25N/CB. N/CC. 50N/CD. 200N/C【答案】A【解析】【分析】【详解】受力分析如下图根据力的合成三角形定则可知，当电场力与绳子的拉力垂直时，电场力最小由图
3、像可知解得BCD错误，A正确。故选A。3. 如图所示，在abc中，d、f分别为bc、ac的中点。一匀强电场平行于abc所在平面，且a、b、c三点的电势分别为3V、4V、5V。则将一质子（电荷量为e）从d点移到f点的过程中，电场力做功为（）A. 2eVB. 1.5eVC. levD. 0.5eV【答案】D【解析】【分析】【详解】匀强电场平行于abc所在平面，d、f分别为bc、ac的中点，则有，将一质子（电荷量为e）从d点移到f点的过程中，电场力做功为故选D。4. 如图所示，将通电直导线AB（电流方向由A到B）用绝缘丝线悬挂在电磁铁的正上方，直导线水平且可自由转动，则接通开关S的瞬间（）A. 直导
4、线A端向下运动，B端向上运动B. 直导线A端向纸面外运动，B端向纸面内运动C. 直导线A、B端都向纸面内运动D. 直导线A、B端都向纸面外运动【答案】B【解析】【分析】【详解】由题意可判断，U形磁铁左边为N极，右边的S极，画一条经过导线AB的磁感线，在导线左边的磁感线大致斜向右上方，由左手定则可知，此处导线所受安培力垂直纸面向外，同理可知，在导线右边的磁感线大致斜向右下方，由左手定则可知，此处导线所受安培力垂直纸面向里，则直导线A端向纸面外运动，B端向纸面内运动故选B。5. 如图所示，在真空中有两个均带正电的点电荷A、B，电荷量分别为Q和2Q，它们相距l。若在两点电荷A、B连线的中点O处有一个
5、半径为r（2rl）的空心金属球，且球心位于O点，则关于球壳上的感应电荷在O点产生的电场强度，下列判断正确的是（）A. 电场强度大小为，方向由O点指向A点B. .电场强度大小为，方向由O点指向A点C. 电场强度大小为，方向由O点指向B点D. 电场强度大小，方向由O点指向B点【答案】D【解析】【分析】【详解】电荷在点场强方向向右。电荷在点场强方向向左。两电荷在点产生的合场强方向向左。点处于金属壳内，根据静电屏蔽知识可知，点的场强为零，即球壳上的感应电荷在O点产生的电场强度与两电荷产生的合场强等大反向，为，方向向右，即O点指向B点，ABC错误，D正确。故选D。6. 在如图所示的电路中，L1、L2、L
6、3、L4是四只小电灯，R是滑动变阻器，电源内阻不能忽略。开始时，滑动变阻器的滑片P位于中点位置。当S闭合时，四只小电灯都发光。现使滑动变阻器的滑片P向左移动，关于四只小电灯亮度的变化情况，下列说法正确的是（）A L1、L3变亮，L2、L4变暗B. L1变亮，L2、L3、L4变暗C. L1变亮，L2、L3变暗，L4亮度不变D. L1、L2、L3、L4均变亮【答案】A【解析】【分析】【详解】当滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器的阻值R减小，由题图可知，电路中的总电阻R总减小，由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流I总增大。内压增大，由可知，路端电压减小，即灯泡L4电压减小，电流减小，所以灯泡L
7、4变暗。灯泡L1的电流等于总电流减去灯泡L4的电流，由于总电流增大，灯泡L4的电流减小，所以灯泡L1的电流变大，电压变大，所以灯泡L1变亮。灯泡L2的电压等于路端电压减去灯泡L1的电压，路端电压减小，灯泡L1的电压变大，所以灯泡L2的电压减小，电流减小，所以灯泡L2变暗。由于灯泡L1的电流变大，灯泡L2的电流变小，所以灯泡L3的电流变大，电压变大，即灯泡L3变亮。故选A。7. 如图所示，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，二者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里、大小相等的电流时，纸面内与两导线距离均为l的a处的磁感应强度大小为B0，长直导线在某点产生的磁场的磁感应强度与该点到长
8、直导线的距离成反比。若仅让P中的电流反向，则a处磁感应强度的大小为（ ）A. 2B0B. C. D. B0【答案】B【解析】【分析】【详解】根据右手定则，可判断P、O在a点处产生的磁场方向如图所示由题意可知由几何知识得BP和BQ的夹角为，则做平行四边形为菱形，对角线为角平分线，则解得若仅让P中的电流反向，根据右手定则，可判断P、O在a点处产生的磁场方向如图所示根据题意由几何知识得和BQ的夹角为，则做平行四边形为菱形，对角线为角平分线，则根据几何知识故选B。8. 如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=2，定值电阻R1=1，R2=4，当滑动变阻器接入电路的电阻为12时，滑动变阻器的功率为（）A.
9、2WB. 1.5WC. 0.75WD. 0.5W【答案】C【解析】【分析】【详解】并联部分的电阻为电路中的总电流为并联部分的电压为滑动变阻器的功率为故选C。9. 如图所示，电阻R和电动机并联后接到电路中，已知电阻R与电动机的内阻相等，开关闭合后，电动机正常工作。若电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，通过电阻R和电动机的电流分别为I1和I2，电阻R和电动机消耗的功率分别为P1和P2，在相等的时间内电阻R和电动机的内阻所产生的热量分别为Q1和Q2。则下列关系式正确的是（ ）A. I1I2B. U1U2C. P1P2D. Q1Q2【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB根据并联电路电压特点U1
10、=U2因为电动机所在支路为非纯电阻电路，所以U2I2R对于电阻RU1=I1R可得I1I2所以A正确，B错误；C根据P=UI得P1P2所以C错误；D根据焦耳定律Q=I2Rt得Q1Q2所以D正确。故选AD。10. 如图所示，M、N是真空中相距为d的两块平行金属板，质量为m（不计所受重力）、电荷量为q的带电粒子，以大小为v0的初速度从小孔垂直金属板进入板间电场，当M、N间的电压为U时，粒子恰好能到达两板正中间，然后返回。若要使这个带电粒子恰好能到达N板，则下列措施能满足要求的是（ ）A. 使两板间的距离变为，电压U不变B. 使两板间电压变为，其他条件不变C. 使粒子进入M板时的初速度变为，其他条件不
11、变D. 使两板间距离变为2d，同时使粒子进入M板时的初速度大小变为2v0，电压U不变【答案】BC【解析】【分析】【详解】当MN间得电压为U时，粒子恰好能到达两板正中间，此过程粒子得动能全部转化为电势能。M板到两板正中间的电压为，则得A使两板间的距离变为，电压U不变，假设粒子恰好能到达N板，则粒子动能减少量为，电势能增加量为qU，可知粒子能量不守恒，假设不成立，故A错误；B使两板间电压变为，其他条件不变。假设粒子恰好能到达N板，则粒子动能减少量为，电势能增加量为，可知粒子能量守恒，假设成立，故B正确；C使粒子进入M板时的初速度变为，其他条件不变。假设粒子恰好能到达N板，则粒子动能减少量为，电势能
12、增加量为，可知粒子能量守恒，假设成立，故C正确；D使两板间距离变为2d，同时使粒子进入M板时的初速度大小变为2v0，电压U不变。假设粒子恰好能到达N板，则粒子动能减少量为，电势能增加量为，可知粒子能量不守恒，假设不成立，故D错误。故选BC。11. 在如图所示的电路中，电流表的量程为10mA、内阻rg=100。R1、R2为定值电阻。接线柱1、2间允许通过的最大电流为0.6A，接线柱1、3间允许加的最大电压为3V。则下列分析正确的是（）A. 接线柱1、2间允许加的最大电压为0.1VB. 定值电阻R1的阻值约为1.7C. 接线柱1、3间允许通过的最大电流为10mAD. 定值电阻R2的阻值约为3.3【
13、答案】BD【解析】分析】【详解】A接线柱1、2间允许加的最大电压为电流表能承受的最大电压，为A错误；B接线柱1、2间允许通过的最大电流为0.6A，则流过电阻的最大电流为则根据欧姆定律有B正确；C电阻与电流表并联后再与电阻串联，则接线柱1、3间允许通过的最大电流为接线柱1、2间允许通过的最大电流，为0.6A，C错误；D接线柱1、3间允许加的最大电压为3V，电阻与电流表并联的最大电压为，则电阻上的电压为流过电阻的最大电流为0.6A，则有D正确。故选BD。12. 如图所示，xOy平面内有垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计粒子受到的重力）以大小为v0的初
14、速度从y轴上的a点沿x轴正方向进入匀强磁场，其运动轨迹经过x轴上的b点，且Oa=Ob。若撤去磁场换一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点沿x轴正方向进入电场，运动轨迹仍能通过b点，则（ ）A. 粒子带负电B. 匀强电场的电场强度大小为C. 粒子在磁场中从a点运动到b点的过程中，速度的偏转角的正弦值为0.8D. 粒子在磁场中从a点运动到b点的时间为【答案】AC【解析】【分析】【详解】A粒子在洛伦兹力作用下在磁场中做匀速圆周运动，可判断a点洛伦兹力方向向下，根据左手定则可判断，粒子带负电，A正确；B粒子在磁场产中做匀速圆周运动，在磁场中运动轨迹如图中绿色曲线设Oa=l，根据几何知识可
15、得粒子做匀速圆周运动得半径则有粒子在电场中做类平抛运动，加速度为a，运动时间为t则联立解得B错误；C有几何知识可判断，速度的偏转角等于圆心角，则C正确；D由上式可得粒子在磁场中从a点运动到b点的时间为联立解得D错误。故选AC。第卷（非选择题共52分）二、非选择题本题共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13. 某同学在练习使用游标卡尺和螺旋测微器时，测量结果分别如图甲、乙所示，则游标卡尺（10分度）的示数为_mm，螺旋测微器的示数为_mm。【答案】
16、 (1). 9.8 (2). 0.825（0.8240.828均正确）【解析】【分析】【详解】1游标卡尺的示数9mm+80.1mm=9.8mm2螺旋测微器的示数为0.5mm+32.50.01mm=0.825mm14. 某兴趣小组测量电源的电动势和内阻的实验原理图，如图甲所示，现提供的器材如下A.待测电源（电动势约为3V）；B.电压表（量程为03V，内阻约为3k）；C.电压表（量程为06V，内阻约为10k）；D定值电阻R1=10；E.定值电阻R2=1000；F.电阻箱R（099.9）；G.开关和导线若干(1)如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择_。定值电阻R0应选择_。（均填写器材前的
17、字母序号）(2)改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，作出的图像如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距已在图中标出，则该电源的电动势为_V、内阻为_。（结果均保留两位有效数字）【答案】 (1). B (2). D (3). 2.7 (4). 1.1【解析】【分析】【详解】(1)1电源的电动势约为3V，电压表测量的是电阻箱两端的电压，所以量程选择03V即可，故选B；2定值电阻选择阻值较小的R1，这样能使电阻箱两端的电压具有较大的变化范围，能够测得更多数据，故选D；(2)3由闭合电路的欧姆定律可得整理得由图乙可知，当时，代入上式得解得4由图乙可知，当时，代入上式得解得15. 一测量电解液的电阻
18、率的玻璃容器如图甲所示，P、Q为电极，a=1m，b=0.5m，c=0.2m。当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，电解液的U一I图线如图乙所示。(1)定性分析电解液的电阻率随其通过的电流I的变化规律；(2)当U=9V时，求电解液的电阻率。【答案】(1)随其通过的电流的增大而减小；(2)【解析】【分析】【详解】(1)由图乙可知，图线上各点的比值随电流的增大而减小，所以电阻率也随着通过电流的增大而减小。(2)当U=9V时，电解液的电阻由电阻公式可得16. 如图所，平面直角坐标系xOy中第一象限内有沿y轴正方向的匀强电场，第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子（不计粒
19、子受到的重力），从点A（0，）以大小为v0的初速度沿x轴正方向射入电场，在电场中运动一段时间后从点P（6l，0）进入磁场，在磁场中运动一段时间后从y轴上的Q点（图中未画出）垂直y轴射出磁场。第二、三象限内无电场和磁场。求(1)匀强电场的电场强度大小E；(2)匀强磁场磁感应强度大小B及粒子在磁场中运动的时间。【答案】(1)；(2)，【解析】【分析】【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，则有解得(2)设粒子在P点时的速度方向与x轴的夹角为，则有解得粒子在磁场中的运动轨迹如图所示由几何关系可知，粒子进入磁场时的速度大小粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径由洛伦兹力提供向心力，则有解得由几何关系可知，粒
20、子在磁场中的运动轨迹所对应的圆心角所以粒子在磁场中运动的时间其中解得17. 如图所示，倾角为37的光滑绝缘斜轨道AB和光滑绝缘圆弧轨道BC相切于B点，倾斜轨道AB的长和圆弧轨道的半径相等，整个装置固定于方向水平向右的匀强电场中。一质量m=1kg、电荷量q=0.1C的带正电滑块（视为质点）从斜面底端以v0=6m/s的初速度沿斜面向上滑行，到达圆弧轨道上的C点后水平飞出，并落到水平地面上的D点（图中未画出）。已知滑块在倾斜轨道上滑行时的v-t图像如图乙所示，取sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。求(1)匀强电场的电场强度大小；(2)滑块在圆弧轨道C点时受到的轨道的支持力大小；(3)C、D两点间的水平距离。【答案】(1)E=50V/m；(2)F=4.8N；(3)xCD=6.6m【解析】【分析】【详解】(1)滑块在倾斜轨道滑行时，由受力分析可知由图乙可知滑块在倾斜轨道上滑行时的加速度大小解得(2)斜面长度，即圆弧轨道半径，由下图所示几何关系可知：B、C两点的高度差水平距离A、B两点的高度差水平距离滑块由A点运动到C点过程，由动能定理有解得在C点时，有解得(3)滑块从C点以速度水平飞出，在水平方向上以加速度做匀加速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，则有解得