张家界市2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题含解析

湖南省张家界市2019_2020学年高二物理上学期期末考试试题含解析湖南省张家界市2019_2020学年高二物理上学期期末考试试题含解析PAGE24-湖南省张家界市2019_2020学年高二物理上学期期末考试试题含解析湖南省张家界市2019—2020学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）一、选择题（本题包括14小题,共46分。其中1-10题为单选,每小题3分，11—14题为多选，全对得4分,部分对得2分，错选得0分）1.关于物理学史,下列说法中正确的是(）A。奥斯特首先发现了电流的热效应B。法拉第发现了电磁感应现象C。楞次认为构成磁体分子内部存在一种环形电流——分子电流D。洛仑兹发现了电流的磁效应【答案】B【解析】【详解】A．焦耳首先发现了电流的热效应，选项A错误；B．法拉第发现了电磁感应现象，选项B正确；C．安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流—-分子电流，选项C错误；D．奥斯特发现了电流的磁效应，选项D错误；故选B。2。下列各图中，能正确表示一对等量异种电荷电场线分布的是A。 B。 C. D.【答案】C【解析】【详解】根据电场线的特点：电场线从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止．可知C图能正确表示一对等量异种电荷电场线分布．A.A图与结论不相符,选项A错误;B。B图与结论不相符，选项B错误；C。C图与结论相符,选项C正确;D。D图与结论不相符，选项D错误;3.地球是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感应强度约为3×10～5×10T,有些生物体内含有微量强磁性物质。研究表明：鸽子正是利用体内所含有的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向。如果在鸽子的身上绑一块磁体材料，且其附近的磁感应强度比地磁场更强，则（)A.鸽子仍能辨别方向B。鸽子更容易辨别方向C.鸽子会迷失方向D。不能确定鸽子是否会迷失方向【答案】C【解析】【详解】鸽子正是利用体内所含有微量强磁性物质在地磁场中所受作用来帮助它辨别方向的,即其体内所含有微量强磁性物质相当于一个小磁针，小磁针的N极受力方向就是地球的北极方向，而在鸽子的身上缚一块永磁体材料后严重干扰了地磁场，使鸽子体内的小磁针N极受力的方向不再是地球的北极，这样会使鸽子迷失方向。

A。鸽子仍能辨别方向,与结论不相符，选项A错误；B。鸽子更容易辨别方向，与结论不相符，选项B错误;C。鸽子会迷失方向，与结论相符，选项C正确；D。不能确定鸽子是否会迷失方向，与结论不相符，选项D错误；故选C.4.在精密的供电设备中常常能见到如图所示的电容器，它们为电路其他部件提供稳定的直流电，保证了设备安全稳定地运行。下面对于该供电设备中存在的电容器的说法中正确的是（）A。直流电、交流电都可以通过电容器B.直流电无法通过电容器、交流电可以通过电容器C。直流电、交流电都不可以通过电容器D.供电设备电路中的电容器，主要是为了储存电量,供停电时使用【答案】B【解析】【详解】由于电容器的作用是“通交流、隔直流；通高频、阻低频”，所以直流电不能通过电容器，而交流电可以通过电容器，供电设备中的电容器，主要是为电路其他部分提供稳定的直流电。故选B.5.一交变电流的电压表达式为,由此表达式可知(）A.用电压表测该电压其示数为100VB.该交变电压的频率为60HzC.将该电压加在100Ω的电阻两端,则该电阻消耗的电功率为100WD.t＝s时，该交流电压的瞬时值为50V【答案】B【解析】【详解】从电压表达式中得出电压的最大值为,电压表显示的是有效值，为:，故A错误；从电压表达式中得出角频率为，故频率，故B正确；将该电压加在的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为：，故C错误；时,该交流电压的瞬时值为，故D错误．6。如图，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量(可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F．今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开.这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是A。 B。C. D.【答案】A【解析】【详解】两球之间是相互的，说明两球带等量的异种电荷，设A球带电量为，B球带电量为，两球之间的引力的大小为，第三个不带电的球C与A接触后，A和C的电荷量都为，C与B接触后先中和在平分，则C和B的电荷量都为，这时A、B两球之间的相互作用力的大小为，故A正确,BCD错误．7。如图所示,R是光敏电阻,当它受到的光照强度增大时，电阻减小，则（）A.灯泡L变暗B。光敏电阻R上的电压增大C.电压表V的读数增大D。电容器C的带电荷量增大【答案】D【解析】【分析】由题中“当它受到的光照强度增大时,电阻减小”可知,本题考查电路动态变化，根据闭合电路欧姆定律可分析本题．【详解】A．当R受到的光照强度增大时，电阻减小，电流增加,灯泡变亮，故A错误;B．串联电路电阻分压，电阻越大，分压越多，电阻越小分压越低，故B错误;C．电压表所测电压为电路的路端电压,当R变小，外电路分压变小，故电压表读书减小，故C错误；D．灯泡两端电压，电容器电压增大，根据可知，电容器带电量增大，故D正确．8.如图所示的电场中，下列判断正确的是A。a,b两点的电场强度大小相等B。ab两点的电场强度方向相同C.a点电势比b点高D.负电荷在a点具有的电势能比在b点大【答案】C【解析】电场线的疏密反映场强的大小,a点的电场线较密集，则a点的场强较b点大，选项AB错误；顺着电场线电势降低，可知a点电势比b点高,选项C正确;负电荷在高电势点的电势能较小，则负电荷在a点具有的电势能比在b点小,选项D错误;故选C.点睛:此题关键是知道电场线的疏密反映场强的大小，沿电场线电势逐渐降低；正电荷在高电势点的电势能较大，负电荷正好相反。9。随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线．小到手表、手机，大到电脑、电动汽车，都已经在无线充电方面实现了从理论研发到实际应用的转化．如图所示为某品牌无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图．关于无线充电，下列说法正确的是A.无线充电时，手机上接收线圈的工作原理是“电流的磁效应"B。接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同C。只有将充电底座接到直流电源上，才能对手机进行充电D.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电【答案】B【解析】【详解】A、无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是电磁感应现象，不是“电流的磁效应”现象,故A错误;B、无线充电利用的是电磁感应的互感现象，故接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同,故B正确;

C、当充电设备通以恒定直流，无线充电设备不会产生交变磁场，那么不能够正常使用，故C错误；

D、被充电手机内部，应该有一类似金属线圈的部件,与手机电池相连,当有交变磁场时,则出现感应电动势，所以不是所用的手机都能利用无线充电设备进行充电，故D错误；10。如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L,质量为m的导体棒．在导体棒中通以电流I时,欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是(）A。，方向沿斜面向上B.，方向垂直斜面向下C。,方向竖直向下D.，方向竖直向上【答案】AD【解析】【详解】若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上,受到的安培力沿斜面向上,由平衡知识可知：mgsinθ=BIL，解得，故A正确;若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故B错误；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，则水平向左的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故C错误;若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小BIL=mgtanα，即；故D正确;故选AD．11。下列四副图中，闭合线圈能产生感应电流的是（)A.B.C。D.【答案】AD【解析】【详解】A．该图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，选项A正确；B．该图中线圈向下运动时，穿过线圈磁通量不变，不会产生感应电流，选项B错误:C．该图中线圈在磁场内部平动时,穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流,选项C错误：D．该图中线圈拉出磁场时，穿过线圈的磁通量变化，会产生感应电流，选项D正确。故选AD.12.图中三条实线a、b、c表示三个等势面.一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出（）A.M和N点的电场场强EM<ENB。三个等势面的电势关系是C。带电粒子在N点的动能较小，电势能较大D。带电粒子在N点的动能较大，电势能较小【答案】AC【解析】【详解】A．电场线越密，电场强度越大，故M和N点的电场场强EM＜EN，故A正确；B．由于不知电荷带电的正负，因此无法判断电场线方向，故三个等势面的电势高低无法判断，故B错误;CD．带电粒子做曲线运动，所受的电场力指向曲线弯曲的内侧，且垂直于等势面，所以电场力大体上向右,带电粒子从M运动到N过程中，速度方向和电场力的方向的夹角大于90°，电场力做负功,电势增大,动能减小,故带电粒子在N点的动能较小,电势能较大,故C正确，D错误；故选AC。13.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，匀强电场的电场强度为E，方向竖直向下,有一质子（重力不计）恰能以速率沿直线从左向右沿直线水平飞越此区域．下列说法正确的是（）A.若一电子以速率v从左向右飞入,则该电子将向上偏转B.若一电子以速率v从左向右飞入,则该电子将沿直线运动C.该质子通过此区域的速度D。该质子通过此区域的速度【答案】BC【解析】【详解】质子从左边进入电场,在电场中受到向下的电场力和向上的洛伦兹力作用，因恰能沿直线从右边水平飞出,可知电场力和洛伦兹力平衡，有qE=qvB，得v=E/B．若是电子，也从左边以速度v射入，电场力和洛伦兹力的方向对调，发现还是有v=E/B，所以带电粒子只要以速度v从左边水平进入电场，粒子就会沿水平方向射出，与电性和电量无关；由上分析可知，故AD错误，BC正确．故选BC．14.如图,一个质量为m、带电量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中，下列说法正确的是(）A.圆环可能做匀减速运动B。圆环可能做匀速直线运动C.圆环克服摩擦力所做的功不可能为D。圆环克服摩擦力所做的功可能为【答案】BD【解析】【详解】A．当qv0B＜mg时,圆环做减速运动到静止，速度在减小,洛伦兹力减小，杆的支持力和摩擦力都发生变化，所以不可能做匀减速运动，故A错误;B．当qv0B=mg时,圆环不受支持力和摩擦力,做匀速直线运动，故B正确；CD．当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功。根据动能定理得：得：当qv0B＞mg时，圆环先做减速运动，当qvB=mg时,不受摩擦力，做匀速直线运动,当qv′B=mg时得：根据动能定理得:代入解得:故C错误，D正确。故选BD。二、实验题（每空2分，其中16题（1）中的实物连线2分，共20分）15.如图所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的内阻非常小，为防止滑动变阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0。除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：A．电流表(量程0.6A、3A)B．电压表(量程3V、15V）C．定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）D．定值电阻（阻值10Ω、额定功率10W)（1）电流表的量程应选____A。（2)定值电阻R0应选____Ω。【答案】(1）.0。6(2）。1【解析】【详解】（1）[1］．若电流表量程选3A，为了便于读数（应使指针半偏及以上）,电流需在1。5A以上。这样，电路总阻应在以下,变化范围太小，不利于滑动变阻器操作,所以电流表量程应选0。6A.

（2）[2］．若定值电阻取10Ω，则电路中电流最大不超过，电流值不到电流表小量程，不利于精确读数,故定值电阻只能取1Ω.16。某兴趣小组用图示器材研究电磁感应现象（1）以笔画线代替导线,将图中电路连接完整．（）（2）电路正确连接后，手持线圈B，放在线圈A的上方附近(如图），闭合开关，发现灵敏电流计向左轻微偏转,当线圈B完全放入线圈A中，断开开关瞬间灵敏电流计指针向______偏转（填“左”或“右”）（3）若用楞次定律解释(2）中实验现象，需要明确：_____________．A.灵敏电流计指针偏转方向与电流流入方向之间的关系B。线圈A的绕向C。线圈B的绕向D.两线圈的匝数【答案】(1)。(2).右（3).ABC【解析】【详解】（1）［1]根据实验原理,可知将大线圈A与灵敏电流计连成一个回路，将小线圈B与滑动变阻器电源连成一个回路，则实验图如图所示：(2）［2]由题意可知当穿过A的磁通量增大时，指针向左偏转，则可知当穿过A的磁通量减小时,指针应该向右偏转．断开开关瞬间，B中的电流减小，穿过A的磁场变弱，穿过A的磁通量减小，故灵敏电流计的指针向右偏转．(3）[3］ABC．在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清线圈A与线圈B的绕制方向,故ABC符合题意;D.两线圈的匝数对磁通量的变化没有影响，故D不符合题意．17.（1)如图所示用多用电表测量小灯泡的电压时,红表笔应接在_____(填“a”或“b”）（2）将多用电表选择开关旋至欧姆档对黑箱中的三个接线柱间电阻进行测量,如图所示得到如下表格中数据,那么黑箱中的线路应该是如图所示电路中的哪一个______黑笔触点112红笔触点231表头读数00。5kΩ2kΩ【答案】(1).b（2）.C【解析】【详解】(1）［1］．用多用电表测量小灯泡的电压时，因红表笔为“+"极，则红表笔应接在b点；(2）[2]．由题意可知，黑笔触点接1，红笔触点接2,表头读数为0,则说明之间没有电阻，若有二极管，则也处于导通状态；由于多用电表测量电阻时，电流从红表笔流入，黑表笔流出,因此1接二极管的正极;又由于黑笔触点接1，红笔触点接3时，表头读数为0.5kΩ，而每个电阻的阻值为1kΩ，因此可能是两电阻并联;加之当黑笔触点接2，红笔触点接1时,表头读数为2kΩ，而每个电阻的阻值为1kΩ，因此可能是两电阻串联；综上所述，则C正确；18。某兴趣小组通过实验测量澧水河水的电阻率，现备有一根均匀长的玻璃管（两端各有一个圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计）电压表（量程12V、内阻约为1000Ω）,电流表（量程100μA、内阻约为5Ω），滑动变阻器（10Ω、1A），电池组（电动势为12V，内阻不计)，开关，导线，游标卡尺,螺旋测微器，待测样品水(电阻约为200kΩ）。请回答下列问题：（1）如下图所示,用游标卡尺测量样品水的长度L=_____mm，螺旋测微器测出直径d=_____mm。（2）为了精确测量,测量电路图应选_____A。B.C。D。【答案】（1).70。60(2).6.580(3）。D【解析】【详解】（1）［1］［2]．用游标卡尺测量样品水的长度L=70mm+0.05mm×12=70。60mm；螺旋测微器测出直径d=6。5mm+0.01mm×8。0mm=6。580mm.（2)[3]．比较待测水样的电阻、电压表的内阻和电流表的内阻可知，待测水样的电阻远大于电流表的内阻，则应该采用电流表内接；滑动变阻器用分压电路，则电路图D正确；三、计算题：（本题共4小题,19题8分，20题8分，21题9分，22题9分，共32分）19。质量为m电量为q的带电粒子以初速度v0沿平行板的中线垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,当两板间距离为d，板长为L，板间电压为U，带电粒子能从平行板间飞出，不计粒子的重力，求带电粒子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度θ（结果用题中所给的字母表示）。【答案】【解析】【详解】电荷通过平行板的时间和加速度分别为由类平抛运动规律解得20.如图所示，线圈内有理想边界磁场，当磁场以B=（2-2t）T的规律变化时，有一带质量为kg的带电的粒子静置于平行板（两板水平放置）电容器中间，设线圈的面积为0。1m2．重力加速度为g=10m/s2，电容器两板间的距离为0.02m.则:（1)求线圈产生的感应电动势的大小和方向（2）求带电粒子的电量【答案】(1）0。2V，顺时针方向;（2)【解析】【详解】(1）根据题意，磁感应强度的变化率根据法拉第电磁感应定律根据楞次定律，线圈内产生的感应电动势方向为顺时针方向；(2)线圈相当于电源,电容器下极板接高电势，下极板带正电;粒子静止，由平衡条件：代入数据:解得:21。如图所示为质谱仪的示意图，两极板间加有电压U，让比荷为k的带正电的粒子从正极板的附近由静止释放，粒子经电场加速后从M点垂直磁场边界进入磁场,经磁场偏转后打在磁场边界上的荧光屏的N点，MN的距离为x．不计粒子的重力,求：(1)粒子经电场加速后速度的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度的大小．【答案】（1)(2)【解析】【分析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动.【详解】（1）设粒子的质量为m，电荷量为q，磁感应强度大小为B，粒子经电场加速，有：解得（2)粒子在磁场中偏转，有：又：，解得22.如图所示，两根相距L=0.5m的光滑平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，导轨的左端用R=3Ω的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab，质量m=0.2kg,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：（1）杆能达到的最大速度vm为多大？(2）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中通过的位移x1=10m，电阻R上产生的电热QR