福建省福州市八县(市)协作校2020-2021学年高二上学期期末联考物理试题含答案解析

1、福建省福州市八县（市）协作校【最新】高二上学期期末联考物理试题学校:姓名：班级：考号：一、单选题1 .下列关于物理学史错误的是（）A. 1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律一 库仑定律.B.法拉第曾经做了一-个法拉第笼实验.该实验说明静电屏蔽可以使金属壳内部 不受外部电场的影响C. 1820年，丹麦物理学家安培电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流 的磁效应.D.荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力 （洛仑兹力）的观点.2.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为 r的两处，它们间库仑力的大小为F.

2、若将两小球相互接触后分开一定的距离，两球间4库仑力的大小变为§F,则两小球间的距离变为（）A. -B. rC. -D 2r423.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出、匕两 个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则（）A.“ 一定带正电，b一定带负电B. “的速度将减小，b的速度将增加C. ”的加速度将增加，的加速度将减小D.两个粒子的电势能都减小4 .在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调h.滑动变阻器R使电 动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0V.重新调R使电动机恢 复正常运转，此时电流表和电压表的

3、示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为（)A. 47WB. 44WC. 32WD. 18 W5 .如图所示，两平行导轨与水平而成。角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路，细杆与导轨间的摩擦不计.整个装置分别处在如图所示的匀强磁场中，其中可能使金属细杆处于静止状态的是（）试卷第7页，总7页6 .如图所示，长方形m长点，=0.6m,宽以0.3m,。、e分别是加、反的中点,以，/为直径的半圆内有垂直纸而向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度3=0.25T. 一 群不计重力、质量机=3x10 7kg电荷量仆+2x10 3c的带电粒子以速度v=5xl（）2m/s

4、沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域（）A.从。“边射入的粒子,B.从。边射入的粒子,C.从04边射入的粒子,D.从“。边射入的粒子,出射点全部分布在。“边出射点分布在必边和be边出射点分布在0a边和ab边 出射点全部分布在。边7 .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源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，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，如图所示.设D形盒半径 为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为£则 下列说法正确的是（ ）A.质子被加速后的最大速度不

5、可能超过板8 .质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.不改变5和了,该回旋加速器也能用于加速a粒子二、多选题8.在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为，R、&为 定值电阻，&为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表.在滑动变 阻器滑动头P自端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A.电流表示数变小B.电压表示数变大C.电容器。中的电场强度变小D. 点的电势降低9. 一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经8、。点运动到。点，其v-f图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A. A点的电场强

6、度一定大于B点的电场强度B. CO间各点电场强度和电势都为零C. A8两点间的电势差大于C8两点间的电势差D.粒子在A点的电势能一定大于在5点的电势能10.如图所示的S/图象中，直线I为某电源路端电压与电流的关系图线，直线II为某一电阻R的图线.用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A. R的阻值为1.5QB.电源电动势为3.0V,内阻为L5cC.电源的输出功率为3.0WD.电阻R消耗的功率为1.5W11.如图所示为磁流体发电机的原理图。金属板M、N之间的距离为d=20cm,磁场 的磁感应强度大小为B=5 T,方向垂直纸而向里。现将一束等离子体（即高温下电离 的气体，含有大量带正电和带

7、负电的微粒，整体呈中性）从左侧喷射入磁场，发现在时、 N两板间接入的额定功率为尸=100 W的灯泡正常发光，且此时灯泡电阻为/?=100 C, 不计离子重力和发电机内阻，且认为离子均为一价离子，则下列说法中正确的是（）,M|,-X X X X I二 X X X X x L（X）上乂 X X X XA.金属板M上聚集负电荷，金属板N上聚集正电荷B.该发电机的电动势为100VC.每秒钟有6.25x1018个离子打在金属板"上D.离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为103 mzs12.如图所示，实线表示竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成a角，水平方向的 匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿

8、斜向上的虚线L斜向上做直线运动，L与水平方 向成£角，且a>£,则下列说法中正确的是（）A.液滴一定做匀速直线运动B.液滴一定带负电C.电场线方向一定斜向上D.液滴有可能做匀变速直线运动三、实验题13 .在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下:待测金属丝：R,（阻值约4Q,额定电流约0.5A）：电压表：V （量程3V,内阻约3kC）：电流表：A1（量程0.6A,内阻约0.2。）；A2 （量程3A,内阻约0.05。）；电源：E （电动势3V,内阻不计）E?（电动势12V,内阻不计）滑动变阻器：R （最大阻值约20。）螺旋测微器：亳米刻度尺；开关S：导线.用螺旋测

9、微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm.若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选、电源应选（均 填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图.14 .用如图甲所示的电路测量一节新干电池的电动势和内电阻.干电池内电阻较 小.除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A.电压表V （量程3V）B.电流表A（量程0.6A）C.定值电阻岛（阻值2C,额定功率2W）D.滑动变阻器A （阻值范围0-20C,额定电流1A）（1）在图乙中己画出部分线路的连接，请你以笔画线代替导线，完成剩余的线 路连接：图乙（2）根据实验数据作出UI图象如图丙所示，则干电池的电动势E=V, 内

10、阻口一。（保留两位有效数字）；-2L00.10 030050 0.70图丙（3）定值电阻&在电路中作用是 （只要求写出一点）.四、解答题15.在图所示的电路中，Q=9d &=5Q,当、两点间接理想的电流表时，其读数为0.5A：当"、b两点间接理想的电压表时，其读数为L8V.求电源的电动势和内电阻.16 .如图所示是一个平行板电容器，其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电，两极 板间距为d.现将一个检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离 为s,连线AB与电场方向的夹角为60。，求：（1）两极板间的电场强度E的大小和方向；（2）从A运动到B的过程中电场

11、力所做的功.17 .如图所示，在倾角6=30。的斜面上，固定一金属框，宽L=O.25m,接入电动势E=12V.内阻为k0.6。的电池.垂直框面放有一根质量m=O.2kg的金属棒，它与框架的摩擦因 数为产”，整个装置放在磁感应强度B=0.8T垂直框而向上的匀强磁场中.当调在滑 动变阻器R的阻值在什么范国内时，可使金属棒静止在框架上？框架与棒的电阻不计,g=10ni/s2.木卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1. C【解析】A、法国物理学家库仑利用扭科实验发现了电荷之间的相互作用规律尸= ",故A正 确.B、著名物理学家法拉第曾经冒着被电击的危险做了一个著名的法拉

12、第笼实验，把自 己关在金属笼内，当笼外发生强大的静电放电时，他并未受到任何影响，并且验电器也无任 何显示，利用的是静电屏蔽，故B正确.C、丹麦物理学家奥斯特发现了电流可以使周闱的 小磁针偏转的效应，称为电流的磁效应，故C错误.D、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电 荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点，故D正确.本题选错误的 故选C.【点睛】物理学史是高考考查内容之一，是常识性问题，这些常识要与物理学其他知识一起 学习和记忆.2. C【解析】【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F = k空？ = 3&,两个相同的金属球各自带电, 广 厂接触后再分开，其所带电量先中和后

13、均分，所以两球分开后各自带点为+Q,两球间库仑力4r的大小变为尸=攵。=二/，联立解得/ = 7,故c正确，ABD错误。 r'1 323. D【详解】由图可知，/ ，粒子的轨迹向右弯曲，粒子受到的电场力方向向右，"的轨迹向左弯曲， 粒子受到的电场力方向向左，由于电场线未知，无法确定两个粒子的电性，但是一定带异种 电荷，故A正确：由图看出，向左电场线越来越疏，场强越来越小，则“所受电场力减小， 加速度减小，所受电场力增大，加速度增大，故C错误；由图判断电场力对两个粒子都做 正功，电势能都减小，动能都增大，故BD错误.4. C【详解】电动机内阻为电动机正常运转时解得% =32W,

14、 C正确，ABD错误。故选C。5. B【解析】A图中磁场的方向与电流的方向相同，不受安培力，金属杆受重力和支持力不可能平衡.故 A错误.B图中金属杆所受的安培力方向竖直向上，若安培力与重力平衡，金属杆能处于平 衡状态.故B正确.C图中金属杆受垂直于斜面向上的安培力，重力，支持力，不可能平 衡.故C错误.D图中金属杆受到水平向左的安培力，重力，支持力，三个力不可能处于 平衡状态.故D错误.故选B.点睛：这类问题的解题思路和以前所学物体平衡解题思路一样，只不过在受力分析时多了玄 培力，注意正确应用左手定则判断安培力的方向.6. B【详解】粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，得到：

15、rnv 3xlO- x5xlO-2 _ _ abr =：=0.3m=,qB 2x10-3x0.252满足磁聚焦和磁发散的原理。AC.以。点为例，假设长方形完全被磁场覆盖，则按照轨迹会达到点，但由于只有半圆 内存在磁场，所以出了磁场后，由于不再受到洛伦兹力，所以无法偏转到点，所以最终会 落在床边上：故从。/边射入的粒子，出射点全部分布在曲边上，故AC不符合题意： BD.同理从。边射入的粒子，出射点全部分布在，心边和从边上，故B符合题意，D不 符合题意。故选B。7. B【解析】2由evB=m可得回旋加速器加速质子的最大速度为v=eBR/m.由回旋加速器高频交流电频 R率等于质子运动的频率，则有联立

16、解得质子被加速后的最大速度不可能超过20匕 选项AB正确C错误：由于a粒子在回旋加速器中运动的频率是质子的1/2,不改变B和f, 该回旋加速器不能用于加速a粒子，选项D错误.8. BCD【详解】B.在滑动变阻器滑动头P自“端向端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，并联 电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流/增大，电阻用两端电压增大，则电压表示数变 大，故B正确：AD.根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知，”的电势大于零，”点的电势等于与两端的电压，U2=E-KR1+r),干路电流/增大，U2变小，则”点的电势降低，通过&的电流八减小，通过电流表的电流 =/-乙，干路电流/增大，

17、乙减小，则增大，即 电流表示数变大，故A错误，D正确：C.电阻与两端的电压2=工一/(8+冷，干路电流/增大，则U?变小，电容器板间电压 变小，电容器。中的电场强度七'二冬减小，故C正确.a【点睛】本题是电路动态变化分析问题，要抓住不变量：电源的电动势、内阻及定值电阻的阻值不变， 进行分析.根据电流方向判断电势高低，由电压的变化判断电势的变化.9. AD【详解】由运动的速度-时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A点时较大，由牛顿第二定律得 知在A点的电场力大，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，故A正确：CD间各 点电荷的加速度为零，故不受电场力，故电场强度为零，电场强度为零说明

18、各点之间的电势 差为零，但电势不一定为零，故B错误.A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此 从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同，AB两点间的电势差等于CB两点间的电 势差，故C错误.从A到B,速度增大，故电场力做正功，可知电势能减小，则粒子在A 点的电势能一定大于在B点的电势能，故D正确：故选AD.【点睛】本题考查到了电场力做功的计算和电场力做功与电势能的关系，其关系为：电场力对电荷做 正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值 等于电场力做功的数值.这常是判断电荷电势能如何变化的依据.还考查了对于匀变速直线 运动的图象分析电荷在电场中移动时，

19、电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置 的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似.10. ABD【详解】A、由两图线的交点知，/? = y = 1 = 1.5Q ,故A正确：1X V/3B、直线I在纵轴上的截距为电动势，即七=3V,斜率的绝对值为内阻，即=二=1.5。， 2选项B正确；CD、电源的输出功率尸=U/=1.5W,也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确.综上所述本题答案是：ABD11. BC【详解】A.由左手定则知正离子向上偏转，所以M带正电，故A错误：B.发电机所接灯泡正常发光，由功率尸=J可知U = 100V,因电源不计内阻，则灯泡 R的电压即为电动势

20、七二 100V,故B正确：C.根据欧姆定律可知/= -= 1 AR由电流的定义可知t则每秒种打在板上的粒子个数为n = l =6.25x10,se故C正确：D.两板间电压稳定时满足:cfvB = qE0=q-d所以100 = E = Bvd = 5 x y x 0.2解得粒子的飞行速度为v = 102 nVs故D错误。故选BCo12. AC【解析】试题分析:A.D.带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线方向的电场力F、垂直于速度方向 的洛伦兹力f,由于a。，这三个力的合力不可能沿带电液滴的速度方向，因此这三个力的 合力一定为零，带电液滴做匀速直线运动，不可能做匀变速直线运动，故A错误，D正确：

21、B.C.当带电液滴带正电，且电场线方向斜向上时，带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线 向上的电场力F、垂直于速度方向斜向左上方的洛伦兹力f作用,这三个力的合力可能为零， 带电液滴沿虚线L做匀速直线运动，如果带电液滴带负电、或电场线方向斜向下时，带电 液滴所受合力不为零，不可能沿直线运动，故B错误,C正确.故选CD.考点：本题考查带电粒子在卷加场中的运动.【名师点睛】知道液滴沿直线运动的条件是合力为零或所受合力方向与速度方向在同一直线 上、对带电液滴正确受力分析，是正确解题的关键.13. 1.773 Ai Ei【详解】(1)由图示螺旋测微器可知,其示数为：1. 5mm+27. 5x0. 01mm

22、=l. 775mm；(2)电阻丝的额定电流约为0.5A,电流表应选A1：电阻丝的额定电压约为U=/R=0.5x5=2.5V, 电源应选E1;(3)待测金属丝电阻约为5C,电压表内阻约为3kQ,电流表内阻约为0. 2C,相对来说电压 表内阻远大于待测金属丝的电阻，电流表应采用外接法，由题意可知，滑动变阻器采用限流 接法，实验电路图如图所示：1.6V, 0.29C 保护作用；增大等效阻的测量值，减小误差；当改变变阻器阻时，电压表示数变化大.【解析】(1)根据图甲所示电路图为电流表内接法和滑动变阻器的限流式，连接实物电路图如图所示:(2)由闭合电路的欧姆定律U = E-，结合图丙图象可知，图象与纵轴

23、交点坐标值是L6, 则电源电动势E=1.6V图象斜率表示等效内阻攵=卷比2.290,电源的内阻A/ 0.7尸2.29-2=0.29Q(3)由图甲所示电路图可知，定值电阻与电源串联组成等效电源，增大了电源内阻，定值电 阻一方而可以保护电路，同时增大了电源的等效电阻，减小了实验误差，此外，增大电源等 效内阻，改变变阻器阻时，电压表示数变化大，便于实验.【点睛】用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握应用图象法处理实验数 据的方法：电源的S/图象与纵轴交点坐标值为电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内 阻.15. E=3V r=lQ【详解】 当、两点间接理想的电流表时，回路中的电流=0.5A,由闭