2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题

2019～2020学年度高二上期末联考物理试题
满分100分，考试时间100分钟。

命题范围：选修3-1。

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1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1.下列单位中与磁感应强度单位一致的是 A.N A B.N A s ⋅ C.kg C s
⋅ D.2kg C s ⋅ 2.如图所示，将一圆面放人匀强磁场中，且与磁感线夹角为30°。

若已知圆面面积为3.0×104m 2，穿过该圆面的磁通量为3.0×105Wb ，则此匀强磁场的磁感应强度B 等于
A.2.0T
B.2.0×10－1T
C.1.0×10－1T
D.5.0×10－
2T
3.如图所示，在边长为L 的正方形的每个顶点都放置一个点电荷。

a 、b 、c 三点的电荷量均为+q ，d 点的电荷量为-2q ，则正方形中点O 的电场强度的大小和方向为
A.
26kq L ，由O 指向b B.26kq L
，由O 指向d C.29kq L ，由O 指向b D.29kq L ，由O 指向d 4.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，带电粒子的速率为v ，带电荷量为q ，下列带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向正确的是
A.图(1)为F 洛=qvB ，方向与v 垂直斜向上
B.图(2)为F 洛=qvB ，方向与v 垂直斜向下
C.图(3)为F 洛=qvB ，方向垂直纸面向外
D.图(4)为F 洛=qvB ，方向垂直纸面向里
5.如图所示，一带电粒子以某速度进入方向水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是
A.粒子带正电
B.粒子在N点速率小于M点速率
C.粒子在M点电场力的瞬时功率为0
D.粒子在电场中的电势能先减小后增大
6.已知直导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为B=
I
k
r
，k为常量，I为电流强度，
r为到导线的距离.b、c、d三根长通电直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，ac垂直于bd且ab=ad=ac，b、c、d三根导线中电流强度分别为I、I、2I。

已知导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为
A.10B
B.3B
C.22B
D.7B
7.如图所示，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ，导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，导体棒ab通有图示方向的恒定电流I，空间内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。

现缓慢增大θ(0<θ<90°)，若电流I不变，且ab始终静止在斜面上，下列说法正确的是
A.磁感应强度B应缓慢减小
B.磁感应强度B应缓慢增大
C.磁感应强度B应先增大后减小
D.磁感应强度B应先减小后增大
8.如图所示，边长为L的正方形CDEF区域内有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。

对角线CE和DF的交点为P，在P点处有一粒子源，可以连续不断地向纸面
内各方向发射出正离子。

已知离子的质量为m 、电荷量为q ，不计离子重力及离子间相互作用力.则离子不可能射出正方形区域的发射速率v 应满足
A.o<v≤8qBL m
B.0<v ≤qBL m
C.0<v≤2qBL m
D.0<v≤4qBL m
9.1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。

这台加速器由两个铜质形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙。

不计带电粒子在电场中的加速时间和相对论效应，下列说法正确的是
A.粒子由加速器的边缘进入加速器
B.粒子由加速器的中心附近进入加速器
C.加速电场的周期随粒子速度的增大而减小
D.粒子从D 形盒射出时的动能随D 形盒半径的增大而增大
10.如图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电流表和电压表均为理想电表，R 1、R 3为定值电阻，R 2为滑动变阻器，C 为平行板电容器。

开关S 闭合后，两极板间的带电液滴处于静止状态，当滑动变阻器滑片P 向a 端滑动过程中，下列说法正确的是
A.R 3的功率变大
B.电压表、电流表示数都变大
C.增大平行板间距，则液滴可能保持不动
D.电容器C 所带电荷量减少，液滴向下加速运动
11.如图所示，a 为不带电的绝缘物块，b 为带正电的物体，a 、b 叠放在粗糙水平地面上。

地
面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用恒力F拉b，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速阶段，下列说法正确的是
A.a受到的摩擦力方向水平向左，大小不变
B.a受到的摩擦力方向水平向左，逐渐变小
C.地面对b的摩擦力方向水平向右，逐渐变大
D.地面对b的摩擦力方向水平向右，逐渐变小
12.在一静止正点电荷的电场中，任一点处的电势φ与该点到点电荷的距离r的倒数1
r
的关
系图象如图所示。

电场中三个点a、b、c的坐标如图所示，其电场强度大小分别为E a、E b 和E c，现将一带负电的试探电荷依次由a点经过6点移动到c点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W ab和W bc。

下列判断正确的是
A.E b：E c=1：1
B.E a：E b=1：4
C.W ab：W bc=1：1
D.W ab：W bc =2：3
二、实验题(本题共2小题，共12分)
13.(4分)(1)如图甲所示为某多用电表内部简化电路图，作为欧姆表使用时，选择开关S应接(填“1”“2”“3”“4”或“5”)。

(2)某同学想通过该多用电表的欧姆挡测量某定值电阻的阻值，主要步骤如下：
①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
②把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在(填“电阻”或“电流”)零刻度处；
③把红、黑表笔与待测电阻两端相接，发现这时指针偏转角度很大；
④换用(填“×10”或“×1k”)欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，如图乙所示，记下电阻阻值为Ω；
⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕。

14.(8分)在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学在实验室找出了下列器材：
A.电流表G(满偏电流10mA，内阻r g=10Ω)
B.电流表A(0～0.6A，内阻不计)
C.滑动变阻器R0(0～100Ω，1A)
D.定值电阻R(阻值990Ω)
E.开关与导线若干
F.待测电源(E、r未知)
(1)由于未找到合适量程的电压表，该同学利用电表改装知识，将电流表G与定值电阻R (填“并”或“串”)联改装成的电压表量程的最大值为V。

(2)根据现有的实验器材，设计电路图，要求用题中所给仪器符号标在电路图中，请画在图甲所示的方框中。

(3)如图乙所示是该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E=V，内阻r=Ω。

(均保留两位有效数字)
三、计算题(本题共4小题，共40分。

作答时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得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15.(8分)如图所示的电路，开关S闭合，电源的电动势E=14V，内阻r=0.2Ω，R2=R3=2Ω，R1=1.8Ω，线圈电阻R=1Ω，规格为“6V 12W”的电动机正常工作。

求：
(1)通过电源的电流I；
(2)电阻R4的阻值；
(3)电动机的输出功率。

16.(8分)如图所示，在水平向右的匀强电场中，一质量为m=0.1kg、电荷量为q=2.0×10-4C 的带电小球用一端固定于O点的绝缘轻绳连接恰好能静止在图中的P位置，轻绳OP与竖直方向成37°角，且轻绳OP的长度为L=0.2m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)小球的带电性质；
(2)该匀强电场的场强大小；
(3)若将带电小球从最低点Q静止释放，则小球到达P点时的速度。

17.(12分)如图所示，在0≤x≤d的一、四象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于xOy
平面向里，在d<x≤2d的一、四象限范围内分布着一个匀强电场，方向沿x轴负方向。

现将某质量为m、电荷量为q的正粒子从原点O处以斜向下且与x轴正方向成37°角的初速度v0垂直射入磁场，经过一段时间粒子从位置(d，0)离开磁场进入电场。

若粒子恰好没有从x=2d 的边界离开电场，不计粒子重力，求：(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8)
(1)磁感应强度B；
(2)电场强度E；
(3)粒子恰好不离开电场的位置坐标。

18.(12分)如图所示，两平行带电金属板M、N长度及间距均为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场，两板及左右侧边缘连线均与磁场边界恰好相切。

一质量为m、电荷量为+q的带电粒子沿两板间中心线O1O2，从左侧O点以初速度v射入，沿直线通过圆形磁场区域，从右侧O2点射出，不计粒子重力。

求：
(1)M、N板的带电性质及两板间电压U；
(2)若两极板不带电，保持磁场不变，粒子仍沿中心线O1O2从左侧O点射入，欲使粒子能从两板间射出，则射入的初速度应满足的条件。