吴忠中学2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精宁夏吴忠中学2019-2020学年高二上学期期末考试物理试题含解析吴忠中学2019—-2020学年第一学期期末考试高二年级物理试卷命题人∶丁金龙审核人∶冯芳2020.1一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的.）1。如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转｡发现这个实验现象的物理学家是(）A。 B。C。 D.【答案】C【解析】【详解】奥斯特把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方,接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使奥斯特喜出望外，接下来奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现小磁针在电流周围都会偏转。从而证明了通电导线周围存在磁场。故是奥斯特发现的电流磁效应,C正确，ABD错误。故选C。2.下列关于电源电动势的说法中正确的是(）A。电路中每通过2C的电荷量，电源提供的电能是4J，那么电源的电动势是0.5VB.电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大C。无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变D.电源的电动势越大,电源所能提供的电能就越多【答案】C【解析】【详解】A．电路中每通过2C的电荷量,电源提供的电能是4J，由公式W=qE知：选项A错误；BC．电源电动势是电源本身的特性，与外电路无关，,选项B错误，C正确；D．电源向外提供的电能等于电流做功W=EIt.可见电源向外提供的电能与电动势、电流和时间都有关，选项D错误。故选C。3.关于电功和电热.以下说法正确的是（)A。外电路电流做的功一定等于电热B.外电路中电流所做的功一定大于电热C.只有在外电路是纯电阻的情况下,电路中才会有电热D.当外电路有电动机、电解槽的情况下电流做的功将转化为热能、机械能、化学能【答案】D【解析】【详解】ABC．外电路是纯电阻电路和非纯电阻电路都会产生电热.纯电阻电路中外电路电流做的功等于电热;非纯电阻电路中外电路电流做的功大于电热，选项ABC错误；D．当外电路有电动机、电解槽的情况下电流做的功将转化为热能、机械能、化学能,选项D正确.故选D。4。如图所示的四个图中,分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是（)A B.C. D。【答案】C【解析】详解】根据左手定则，A图导线受磁场力向下，A错误；B不受磁场力；C正确；D图所受磁场力方向应垂直于导线方向，D错误．5.一电流表的满偏电流Ig＝1mA，内阻为200Ω。要把它改装成一个量程为0。5A的电流表，则应在电流表上()A.并联一个约为200Ω的电阻B.并联一个约为0。4Ω的电阻C.串联一个约为0.4Ω的电阻D.串联一个约为200Ω的电阻【答案】B【解析】【详解】要使电流表量程变为0。5A，需要并联分流电阻,流过分流电阻的电流：并联部分的电压：则需要并联的电阻:故B项正确,ACD三项错误．6。光滑的水平面上有两个小球M和N，它们沿同一直线相向运动,M球的速率为5m/s,N球的速率为2m/s，正碰后沿各自原来的反方向而远离，M球的速率变为2m/s，N球的速率变为3m/s，则M、N两球的质量之比为（）A。3∶1 B.1∶3 C.3∶5 D.5∶7【答案】D【解析】【详解】选取碰撞前M球的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得代入数据得故选D.7.在如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，和为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头,G为灵敏电流表，A为理想电流表开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态在P向上移动的过程中，下列说法正确的是（）A.A表的示数变大B.油滴向上加速运动C.G中有由a至b的电流D。电源的输出功率一定变大【答案】B【解析】【分析】油滴原来处于静止状态，重力与电场力平衡．G电路稳定时，电容器的电压等于变阻器两端的电压．当滑片P向上移动的过程中，变阻器的电压增大,电容器的电压增大，板间场强增大，油滴向上做加速运动．电容器充电，G中有从b到a的电流．当滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，电容器放电，G中有从a到b的电流．将S断开到电路稳定的过程，电容器通过R2和R放电，板间场强逐渐减小，油滴向下运动，G中有从a到b的瞬间电流通过．【详解】ABC、当滑片P向上移动的过程中,电阻变大,回路电流变小，表的示数变小，变阻器的电压增大，电容器的电压增大，板间场强增大，油滴向上做加速运动．电容器充电,G中有从b到a的电流．故A错误,B正确，C错误．D、当滑片P向上移动的过程中，电阻变大回路电流变小，电源的输出功率一定变小．故D错误．【点评】本题是电容的动态变化分析问题，关键在于确定电容器的电压及其变化．当电路稳定时，电容器的电压等于所在支路两端的电压．8.一个带电粒子（不计重力）沿垂直于磁场方向射入一个匀强磁场，粒子的一段轨迹如图所示,轨迹上的每一小段都可以近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变）。由此可以确定（）A.粒子运动是从a到b，且带正电 B。粒子运动是从b到a,且带正电C.粒子运动是从a到b，且带负电 D。粒子运动是从b到a，且带负电【答案】B【解析】【详解】由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小，速度逐渐减小，根据解得可知，粒子的半径逐渐的减小,所以粒子的运动方向是从b到a,在根据左手定则可知，粒子带正电。故选B。9.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点,三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B=kI/r,I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离,k为常量;则通电导线R受到的磁场力的方向是A.垂直R，指向y轴正方向B。垂直R，指向y轴负方向C.垂直R，指向x轴正方向D.垂直R，指向x轴负方向【答案】B【解析】【分析】R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向【详解】由安培定则可知,通电指导线P、Q在R处产生的合磁场方向水平向右，即沿X轴正方向，则R处的磁场方向沿X轴正方向;由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向Y轴负方向，B正确．10.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2。0V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V．则这台电动机正常运转时输出功率为（）A.32W B.44W C.47W D.48W【答案】A【解析】【详解】当电动机停止转动时,由题得电动机的电阻:当电动机正常转动时,电动机的总功率:电动机的发热功率：电动机正常运转时的输出功率是：故选A．11。如图所示，半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点沿半径方向以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并由B点射出,且∠AOB=120°，则该粒子在磁场中运动的时间为（）A。 B.C。 D。【答案】C【解析】【详解】由图可知，粒子转过的圆心角为60°,根据几何关系可知

转过的弧长为则运动所用时间故选C。【点睛】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，首先应由几何关系可求出圆心角和半径;很多同学只想到了用周期来求时间，其实用线速度的定义来求时间也是一个不错的选择。12。如图所示，设车厢长为l，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体，以速度v0向右运动,与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为（）A。v0,水平向右B.0C。，水平向右D.，水平向右【答案】C【解析】【详解】物块再车辆内和车发生碰撞满足动量守恒，最后物块和车共速，由动量守恒得解得,方向水平向右A。v0，水平向右不符合题意B。0不符合题意C。，水平向右符合题意D.，水平向右不符合题意二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分,共16分。每小题至少有一个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。)13。如图所示,实线表示电场线，虚线表示带正电粒子只受电场力作用的运动轨迹，粒子先经过M点，后经过N点，则()A。M点的电势高于N点的电势 B.M点的电场强度大于N点的电场强度C.粒子在M点的速度大于在N点的速度 D.场力对粒子做正功【答案】AD【解析】【详解】A．根据沿着电场线方向电势越来越低可知M点的电势高于N点的电势，选项A正确;B．由图可知M点处的电场线较疏,而N点处电场线较密，则M点处的电场强度小于N点的电场强度，选项B错误；CD．做曲线运动的物体所受合力指向曲线凹的一侧，即电场力指向曲线凹的一侧,所以粒子从M运动到N的过程中，电场力做正功，粒子的电势能减小,动能增大，则粒子在M点的速度小于在N点的速度，选项C错误，D正确。故选AD。14.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（）A。电源电动势为8V，电源内阻为2ΩB。反映Pr变化的图线是cC.b、c线的交点与a、c线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4D。当电流为1.0A时，外电路的电阻为2Ω【答案】BCD【解析】【详解】AB．根据直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r,输出功率PR=EI—I2r，可知反映Pr变化的图线是c,反映PE变化的是图线a,反映PR变化的是图线b.图线a的斜率等于电源的电动势，由得到内部的发热功率Pr=I2r，内阻为故A错误，B正确；

C．当内电阻和外电阻相等时,电源输出的功率最大,此时即为b、c线的交点的电流，此时电流的大小为,功率的大小为，a、b线的交点表示电源的总功率PE和电源内部的发热功率Pr随相等，此时只有电源的内电阻,所以此时的电流的大小为，功率的大小为，所以横坐标之比为1：2，纵坐标之比为1：4，选项C正确；D．当电流为1.0A时,外电路的电阻为故D正确.

故选BCD。15.根据磁场对电流会产生作用力原理,人们研制出一种新型的炮弹发射装置—电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是（）A。要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自N向M的电流B。要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流C。要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度D。使电流和磁感应强度的方向同时反向,炮弹的发射方向亦将随之反向【答案】BC【解析】【详解】A．电磁炮是靠安培力加速,要使炮弹沿导轨向右发射，则安培力向右，由左手定则可判断MN中的电流方向为MN，A错误；BC．要想提高炮弹的发射速度，应增大安培力，由可得，BC正确；D．使电流和磁感应强度方向同时反向，安培力方向不变,D错误。故选BC。16.如图所示，一个速度为v0的一价正离子恰能沿直线飞出速度选择器，选择器中磁感强度为B，电场强度为E，离子的重力不计，下列说法正确的是(）A.若B、E均增加为原来的2倍且v0不变则一价正离子仍沿直线运动B。若B、E、v0均增加为原来的2倍，则一价正离子仍沿直线运动C.若仅把一价正离子换成二价正离子，则离子仍沿直线运动D.若仅把一价正离子换成二价负离子,则向上极板偏转【答案】AC【解析】【详解】速度为的一价正离子恰能沿直线飞出速度选择器电场力向下，根据左手定则，洛伦兹力向上，根据平衡条件,有A．若B、E均增加为原来的2倍且不变，则电场力变为2qE，洛伦兹力变为,依然平衡,故粒子仍沿直线前进,故A正确；B．若B、E、v0均增加为原来的2倍，则电场力变为2qE，洛伦兹力变为，不再平衡,做曲线运动，故B错误；C．若仅把一价正离子换成二价正离子，则电场力变为2qE，洛伦兹力变为,依然平衡，故粒子仍沿直线前进,故C正确；D．若仅把一价正离子换成二价负离子,则电场力变为2qE，洛伦兹力变为，电场力和洛伦兹力同时反向，依然平衡,故粒子仍沿直线前进，故D错误。故选AC。三、实验题（本题共2小题，共16分)17。测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）的电动势和内阻的实验中，提供的器材有：A．电压表量程为3V，内阻约为5kΩB．电压表量程为15V，内阻约为10kΩC．电流表量程为0。6A,内阻约为0。1ΩD．电流表量程为3A,内阻约为0.01ΩE．变阻器R1(20Ω，3A）F．变阻器R2为(500Ω，0.2A）G．开关、导线若干(1)为了较准确测量电池的电动势和内阻，电压表应该选__________（填A或B）；电流表应该选________（填C或D)；变阻器应该选__________(填E或F）；实验电路图应该选图中的图__________（填“甲”或“乙”）。（2)实验测得一个电池的路端电压U和通过电池的电流强度I的关系图像如图所示。由图可以求得电源电动势E=__________V，内电阻r=__________Ω。【答案】(1).A(2)。C(3）。E(4)。乙（5).1.5（6）。1。0【解析】【详解】(1)[1]一节蓄电池：电动势约为2V，内阻约为,电压表应选A；［2]电路最大电流不到0。75A，不到3A的三分之一，为减小实验误差，电流表应选C;[3]为方便实验操作，滑动变阻器应选E；［4]由于电源内阻较小,选用甲图测量值将包含电流表的阻值，测量值偏大，为减小实验误差,应选择图乙所示实验电路.（2）[5]由可得，电动势[6］内阻18.（1）用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T．请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件________，使指针对准电流的“0"刻线．②将K旋转到电阻挡“×100"的位置．③将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________________________________________________________________________．使指针对准电阻的________（填“0刻线”或“∞刻线”）．④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的待测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤．并按________的顺序进行操作,再完成读数测量．A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10"的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准（2)如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω；测直流电流时，用的是100mA的量程,指针所示电流值为________mA；测直流电压时,用的是50V量程，则指针所示的电压值为________V．【答案】（1)①S(1分）③T(1分）0刻线(1分)④ADC（1分）（2)1700（2分）46或47（2分）23.3———23。6（2分）【解析】试题分析：（1）电表使用前要调节调零旋钮，使指针指在0刻线位置，故调节S旋钮;（3）欧姆表测量前要进行欧姆调零，故调节T旋钮使指针指向电阻0刻线;（4）指针偏转度过小，说明电阻偏大，故需选择较大的倍率;每次换挡要重新调零然后测量电阻；故步骤为ADC；（5）①欧姆表读数=刻度盘读数×倍率=17×100Ω=1700Ω；为了使测量结果比较准确，指针指在中央刻度附近，故选×1k，②选用量程为50mA的电流挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23。2mA，故100mA的量程时的读数为：46mA;选用量程为50V的电压挡,读数选取中间刻度第二排，读数为：23。2mA．考点：多用电表测量电阻【名师点睛】本题关键是明确欧姆表的使用方法、减小误差方法,会使用欧姆表读数，不要忘记乘以倍率．根据多用电表使用的操作步骤及注意事项作答；指针偏转角度小说明被测电阻阻值较大，改用大量程，换挡后要注意欧姆调零；欧姆表的读数用表盘刻度乘以倍率；用多用电表的电流档与电压档时读数要注意估读．四、计算题（本题共5小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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）19.如图所示，光滑的水平台子离地面的高度为h，质量为m的小球A以一定的速度v0在高台上运动，与放在台面边缘质量为M的小球B发生碰撞并粘连在一起后，从边缘水平射出，最终落地，求∶（1)A、B一起运动的速度；(2)飞出台面后的水平射程。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】(1）小球A小球B发生碰撞并粘连在一起,根据动量守恒有解得A、B一起运动的速度(2）飞出台面后做平抛运动，竖直方向上有解得则水平射程为20。如图所示,电阻R1=4Ω,R2=6Ω，电源内阻r=0。6Ω，如果电路消耗的总功率为40W，电源输出功率为37。6W，则电源电动势和R3的阻值分别为多大？【答案】20V【解析】电源内阻消耗的功率为，得：

由得：

外电路总电阻为,由闭合电路欧姆定律

得：．点睛：对于电源的功率要区分三种功率及其关系：电源的总功率，输出功率，内电路消耗的功率，三者关系是．21.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E，在该匀强电场中,用长为L丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图所示，重力加速度为g。求：（1)小球所带电荷的电性及电荷量大小;(2）若剪断丝线,小球在平行金属板间加速度大小。【答案】（1）正电，；(2)【解析】【详解】（1)小球受重力竖直向下，电场力水平向右，绳子拉力沿绳子向上，处于三力平衡状态，受力分析图如图所示因为小球受到向右的电场力，所以小球带正电,由物体的平衡条件可得解得（2)剪断细线后小球所受重力竖直向下，电场力水平向右根据牛顿第二定律得解得22.如图所示，PQ和MN为水平放置的光滑平行金属导轨，间距为L=1.0m，