安徽省休宁县五城中学2020-2021学年高二(上)期末物理试题(实验班)含答案解析

安徽省休宁县五城中学【最新】高二（上）期末物理试题（实验班）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图磁感线分布情况，以O点（图中白点）为坐标原点，沿Z轴正方向，磁感应强度B大小的变化最有可能为（）A．B．C．D．2．如图所示，P、Q为平行板电容器，两极板竖直放置，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球．将该电容器与电源连接，闭合电键后，悬线与竖直方向夹角为α．则()A．保持电键闭合，缩小P、Q两板间的距离，角度α会减小B．保持电键闭合，加大P、Q两板间的距离，角度α会增大C．将电键再断开，加大P、Q两板间的距离，角度α会增大D．将电键再断开，缩小P、Q两板间的距离，角度α不变化3．如图，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（）A．沿路径a运动，轨迹是圆B．沿路径a运动，轨迹半径越来越大C．沿路径a运动，轨迹半径越来越小D．沿路径b运动，轨迹半径越来越小4．如图所示为一直流电路，电源内阻不能忽略，但R0大于电源内阻，滑动变阻器的最大阻值小于R，当滑动变阻器滑片P从滑动变阻器的最右端滑向最左端的过程中，下列说法正确的是（）A．电压表的示数一直增大B．电流表的示数一直增大C．电阻R0消耗的功率一直增大D．电源的输出功率一直增大5．带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图所示．不计重力，下列分析正确的是（）A．M带正电，N带负电B．M和N都带正电C．M带负电，N带正电D．M和N都带负电6．有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm．则下列说法正确的是（）A．粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反B．粒子经过P点与Q点时，动能相等C．粒子将沿x轴正方向一直向前运动D．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等二、多选题7．如图所示，质量为m的细杆ab置于倾角为θ的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好静止在导轨上，则从b端的侧视图看，其中杆 ab 与导轨间摩擦力可能为“0”的是（）A．B．C．D．8．如图所示,点电荷Q固定,虚线是电荷量为q的微粒只在静电力作用下的运动轨迹,微粒的重力不计,可看作点电荷，a 、b是轨迹上的两个点,b离Q较近,下列判断正确的是()A．a点的电势一定小于b点的电势B．电荷q在a点的电势能一定大于在b点的电势能C．微粒通过a时的速率比通过b时的速率大D．微粒通过a 、b两点时,加速度方向都是指向Q9．如图两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则( )A．通过两棒的电流不相等B．粗棒中的自由电子定向移动的平均速率较大C．细棒中的自由电子定向移动的平均速率较大D．细棒两端的电压U1大于粗棒两端的电压U210．如图所示，两平行金属板中间有相互正交的匀强磁场和匀强电场，一带电粒子沿垂直于电场和磁场方向射入两板间，从右侧射出时它的动能减少了，不计重力.为了使带电粒子的动能增加，下列办法可行的是（）A．增大匀强电场的场强B．减小匀强电场的场强C．减小匀强磁场的磁感应强度D．增大匀强磁场的磁感应强度11．如图所示，空间某区域存在着非匀强电场，实线表示该电场的电场线，过O点的虚线MN表示该电场一个等势面，两个相同的带正电的粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动，速度方向垂直于MN，AB连线与MN平行，且都能从MN左侧经过O点．设粒子P、Q在A、B两点的电势能分别为Ep1和Ep2，经过O点时的速度大小分别为v1和v2．粒子的重力不计，则A．v1＞v2B．v1＜v2C．Ep1＜Ep2D．Ep1＞Ep2 12．一个带电粒子在磁场中运动，某时刻速度方向如图所示，带电拉子受到的重力和洛仑兹力的合力的方向恰好与速度方向相反。

不计阻力，那么接下去的一小段时间内，带电粒子（）A．可能做匀减速运动B．不可能做匀减速运动C．可能做匀速直线运动D．不可能做匀速直线运动三、实验题13．（1）在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中_______A．在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零B．在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C．在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D．在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测（2）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中，现备有以下器材：A．干电池1节B．滑动变阻器（0～50Ω）C．电压表（0～3V）D．电压表（0～15V）E．电流表（0～0.6A）F．电流表（0～3A）①其中电压表应选___，电流表应选___．（填写字母序号即可）②如图是根据实验数据画出的U-I图象．由此可知这个干电池的电动势E=____V，内电阻r=_____Ω．14．某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：电源(电动势约为2 V，内阻不可忽略)两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA，内阻不计)电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)定值电阻R0(可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)开关S，导线若干，刻度尺．实验步骤如下：A．测得圆柱形玻璃管内径d＝20 mmB．向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度LC．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2，记录电阻箱的阻值RD．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值RE．断开S，整理好器材(1)为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选________．(2)玻璃管内水柱的电阻R x的表达式R x＝________(用R0、R、I1、I2表示)(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－L关系图像，则自来水的电阻率ρ＝________ Ω·m(保留两位有效数字)，在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)四、解答题15．在电场中一条电场线上有A、B两点，如图所示．若将一负电荷q=-2.0×10﹣7C，从A点移至B点，电荷克服电场力做功4.0×10﹣4J．试求：(1)电场方向；(2)A、B两点的电势差多大？哪一点电势高？(3)在这一过程中，电荷的电势能怎样变化，变化了多少？(4)如在这一电场中有另一点C，已知U AC=500V，若把这一负荷从B移至C电场力做多少功？是正功还是负功？16．如图所示，BC是半径为R的14圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。

今有一质量为m、电荷量为q带正电的小滑块（可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。

若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 ，重力加速度为g。

忽略因摩擦而造成的电荷量的损失。

求∶(1)滑块通过圆弧最低点B时对轨道的压力大小；(2)水平轨道上A、B两点之间的距离。

17．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距L，导轨平面与水平面夹角为α，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱，已知灯泡的电阻R L ＝4R，定值电阻R1＝2R，调节电阻箱使R2＝12R，重力加速度为g，闭合开关S，现将金属棒由静止释放，求：(1)金属棒下滑的最大速度v m；(2)当金属棒下滑距离为s0时速度恰好达到最大，则金属棒由静止下滑2s0的过程中，整个电路产生的电热；(3)改变电阻箱R2的值，当R2为何值时，金属棒达到匀速下滑时R2消耗的功率最大．参考答案1．C【详解】磁感线的疏密表示磁感应强度B 的大小，所以从题图中可以看出，从O 点沿着Z 轴向上的过程中，磁感应强度B 先减小到0，再增大，所以C 正确，ABD 错误。

故选C 。

2．D【解析】试题分析：保持电键S 闭合时，电容器板间电压不变，缩小P 、Q 两板间的距离，由UE d=分析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则α增大．相反，加大P 、Q 两板间的距离时，α会减小．故AB 错误．电键S 断开，电容器的带电量不变，根据公式Q C U=，U=Ed 、4S C kd επ=，则得4kQ E Sπε=，即电场强度与极板间距无关，故板间场强不变，小球所受电场力不变，则α不变，故C 错误，D 正确．故选D ．考点：电容器的电容；电场强度.3．B【解析】试题分析：由安培定则得电子所在导线下方的磁场垂直纸面向外，据左手定则判断出电子所受的洛伦兹力向下，即沿路径a 运动，D 错；且向下运动的过程中因离导线变远，磁感应强度B 变小，由知半径r 变大，AC 错，B 对．考点：本题考查安培定则，左手定则，半径公式点评：本题学生能熟练运用安培定则，左手定则，会用半径公式解相关问题．4．A【详解】AB ．根据电路图可知，当滑片处于最右端时，电压表被短路了，此时电压表的示数为零，当滑片向左移动时，滑动变阻器的左半部分与R 串联后与变阻器的右半部分并联后再与R 0串联，接入电源，由于滑动变阻器的最大阻值小于R ，所以并联部分电阻增大，则总电阻增大，电路中总电流减小，电源的内电压以及R 0所占电压都减小，则由闭合电路欧姆定律可知，电压表示数增大，故选项A 正确，选项B 错误；C ．根据200P I R ＝可知，由于干路总电流I 减小，则0R 功率减小，故选项C 错误；D ．当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，而0R 大于电源内阻，所以随着外电阻增大，电源的输出功率一直减小，故选项D 错误．故选A 。

5．C【解析】试题分析：由左手定则可知，粒子N 向上偏转，则受到的洛伦兹力向上，粒子带正电；粒子M 向下偏转，则受到的洛伦兹力向下，粒子带负电；故选C.考点：左手定则6．B【解析】x φ-图象的斜率大小等于场强E ．则知P 点的场强大于Q 点的场强，则粒子在p 点的加速度大于在Q 点的加速度，加速度方向相反．故A 错误．粒子经过P 点与Q 点时，电势相等，则其电势能相等，由能量守恒知动能相等．故B 正确．根据顺着电场线方向电势降低可知，0-2mm 内，电场线沿x 轴负方向，粒子所受的电场力方向沿x 轴正方向做加速运动；在2-6mm 内电场线沿x 轴正方向，粒子所受的电场力方向沿x 负方向做减速运动，6mm 处粒子的速度为零；然后粒子向左先做加速运动后做减速运动．即在0-6mm 间做往复运动．故C 错误．粒子经过P 点与Q 点时，速率相等，但电场力不同，则电场力做功的功率不等．故D 错误；故选B ．【点睛】根据顺着电场线方向电势降低可判断出电场线的方向，确定出粒子所受的电场力方向，分析其运动情况．x φ-图象的斜率大小等于场强E ．加速度qE a m=．根据电势关系，分析电势能关系，由能量守恒定律判断动能的关系．功率P=Fv ．7．AB【解析】试题分析：根据左手定则可知，四种情形下细杆所受的安培力方向如下图所示：由共点力平衡条件可知，图A中，若支持力、重力、安培力三力恰好平衡时，摩擦力为零，故A正确；B图中，若重力与安培力二力平衡时，摩擦力为零，所以B正确；图C中，重力、支持力、安培力三力不可能平衡，所以一定受到摩擦力作用，所以C错误；同理，图D 中的三个力也不可能平衡，故受摩擦力作用，所以D错误；考点：共点力平衡、左手定则8．BD【解析】由粒子的运动轨迹看出，微粒q轨迹向下弯曲，q受到Q的吸引，所以Q与q是异种电荷，但是由于不能确定Q的电性，故无法比较ab两点电势的高低，故A错误．从a到b，电场力做正功，电势能减小，故电荷q在a点的电势能一定大于在b点的电势能，选项B正确；由于电场力对q做正功，根据动能定理可知，微粒q的动能增加，速率增大，则知微粒通过a时的速率比通过b时的速率小，故C错误；微粒通过a、b两点时，受到的库仑力方向都指向Q，根据牛顿第二定律分析可知，在这两点的加速度方向都是指向Q，故D正确，故选BD.点睛：本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能或电势能的变化是常用的思路. 9．CD【解析】试题分析：两导体串联，则由串联电路的规律可知电流关系；由电阻定律可知两导体的电阻关系，再由欧姆定律可得出电压关系．解：A、因两导体串联，则电流一定相等，故A错误；B、由I=nesv可知，电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，因截面积不相同，故电子的定向移动速率不同，细棒中的电子定向移动速率大，故B错误，C正确；D、因电压相等，而由R=可知，细棒的电阻较大，则由欧姆定律可知，细棒两端的电压较大，故D正确；故选CD．点评：本题考查串并联的电流、电压规律及欧姆定律等内容，难度不大，属于基础题．10．AC【解析】无论粒子带何种电荷，由于电场力与洛伦兹力都是方向相反的，而动能减少说明电场力做了负功，即电场力小于洛伦兹力，粒子向洛伦兹力的方向偏转了．所以要使动能增大，必然减小磁场力或增大电场力．增加电场强度即增大电场力，使粒子向电场力方向偏转，这样电场力做正功，所以动能会增大．选项A正确．减小电场强度即减小电场力，使粒子向磁场力方向偏转，这样电场力做负功，所以动能会减小．选项B错误．减小磁感应强度，即减小了洛伦兹力，则偏向电场力方向，导致电场力做正功，动能会增大．选项C正确．增大磁感应强度即增大了洛伦兹力，电场力做负功，则动能会减小．选项D错误．故选AC.点睛：该题是速度选择器一类的题，在速度选择器中，粒子的受力特点：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即qvB=qE，v=EB ，只有速度为EB的粒子才能沿直线匀速通过选择器．若粒子受到的电场力和磁场力不平衡时，粒子将发生偏转：电场力大于洛伦兹力时，粒子向电场力方向偏转，此时电场力做正功，电势能转化为动能；电场力小于洛伦兹力时，粒子将向洛伦兹力反向偏转，电场力做负功，动能转化为电势能．11．BC【解析】AB、粒子P、Q从A、B两点分别到0点．有AO点间的电势差小于BO点间的电势差，所以粒子P的动能增加量小于粒子Q的动能增加量，所以v1<v2，故A错误、B正确；CD、过A点画出等势面，根据沿着电场线方向电势降低，所以A点电势低于B点电势，由于带电粒子带正电，所以E p1<E p2，故C正确、D错误．故选BC．12．BD【解析】A、匀减速运动的合外力应该恒定不变，带电粒子在磁场中受到重力和洛伦兹力两个力作用，而洛伦兹力的大小与速度大小成正比，若减速，则其洛伦兹力将减小，粒子的合外力将发生变化，不再恒定，所以不可能做匀减速运动，故A错误，B正确；C、若要做匀速直线运动，重力和洛伦兹力必须平衡，大小相等，方向相反，由图可知洛伦兹力方向斜向左上方，与重力方向不在同一直线上，两者不可能平衡，则不可能做匀速直线运动，故C 错误，D 正确。