云南省开远市第二中学高二上学期期末物理试题

开远市第二中学校20192020学年上学期期末考试高二物理本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。分卷I一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分)1.以下关于电场和电场线说法中错误的是（）A.电场和电场线都是真实存在的B.电场是真实存在的，电场线是不存在的C.电场线可以描述电场的强弱和方向D.电场线在电场中不能相交【答案】A【解析】【详解】电场是实际存在的物质，电场线不存在，是为了形象描述电场而假想的线，故A错误，B正确．电场线可以描述电场的强弱和方向，电场线的疏密表示强弱，电场线上某点的切线方向表示电场的方向，故C正确．电场线不能相交，故D正确．本题选错误的，故选A．2.如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷．达到静电平衡后，()A.a端的电势比b端的高B.b端的电势比d点的低C.a端的电势不一定比d点的低D.杆内c处场强的方向由a指向b【答案】B【解析】【分析】【详解】ABC．达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到φd＞φb=φc=φa故AC错误，B正确；D．由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强处处为零，选项D错误．故选B．3.在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷q，得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示，则（

）A.EA＞EBB.EA＜EBC.EA=EBD.不能判定EA、EB的大小【答案】A【解析】【详解】图线斜率的绝对值表示电场强度的大小，A图线斜率的绝对值大，所以A点的电场强度最大，B图线斜率的绝对值小，电场强度的最小．EA＞EB．故A正确，BCD错误．故选A．4.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a、b两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的一小段时间内，以下说法正确的是()A.a受到电场力较小，b受到的电场力较大B.a的速度将减小，b的速度将增大C.a一定带正电，b一定带负电D.a、b两个粒子所带电荷电性相反【答案】D【解析】【详解】A．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知，越向左场强越小，越向右场强越大，故a出发后的一小段时间内其所处的位置的场强越来越小，而b出发后的一小段时间内其所处的位置场强越来越大，所以出发后的一小段时间内a受到的电场力变小，b受到的电场力变大。但是不知道ab两电荷的电量关系，不能比较ab两点荷所受电场力的大小，故A错误。B．由于出发后电场力对两电荷都做正功，故两电荷的动能都越来越大，则两个电荷的速度都越来越大，故B错误。C．由于不知道场强的方向，故不能确定电场力的方向与场强方向的关系，所以不能确定ab两电荷的电性。故C错误。D．由于两电荷所受的电场力的方向相反，故a、b两粒子所带的电荷的电性相反。故D正确。故选D。5.如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．则A.B球和C球都带负电荷B.B球带负电荷，C球带正电荷C.B球和C球所带电量一定相等D.B球和C球所带电量不一定相等【答案】AC【解析】【详解】B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态；则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；则可知B、C都应带负电；故A正确、B错误；

由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；

故C正确，D错误；故选AC．

点睛：库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答．6.如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，将装置置于向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三棒受到安培力的大小关系为（）A.Fa>Fb>FcB.Fa=Fb=FcC.Fa>Fb=FcD.Fb<Fa<Fc【答案】C【解析】【分析】图中导体棒都与磁场垂直，对直棒的安培力，直接安培力公式F=BIL求解；对于弯棒c，可等效为长度为直径的直棒；【详解】设a、b两棒的长度分别为La和Lb，c的直径为d，由于导体棒都与匀强磁场垂直，则a、b三棒所受的安培力大小分别为c棒所受的安培力与长度为直径的直棒所受的安培力大小相等，则有因则有故C正确，A、B、D错误。故选C。【点睛】关键要确定出导体棒的有效长度，知道对于弯棒的有效长度等于连接两端直导线的长度。7.有一通电金属导线在赤道上方，东西向水平放置，电流方向向西，它受到地磁场的作用力方向为（）A.向东 B.向西 C.向上 D.向下【答案】D【解析】【详解】因为赤道上空的地磁场由南向北，所以方向向东的电流受到地磁场的作用力的方向是向下的。故选D。8.如图所示，图中边长为O的正三角形ABC的三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷－q、－q、＋q，则该三角形中心O点处的场强为（）A.，方向由C指向O B.，方向由O指向CC.，方向由C指向O D.，方向由O指向C【答案】C【解析】【详解】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为三个电荷在O处产生的场强大小均为根据对称性和几何知识得知，两个q在0处产生合场强为再与+q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为方向由C指向O，故ABD错误，C正确。故选C。9.如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地．现将电容器的b板向下稍微移动，则()A.点电荷所受电场力增大 B.点电荷在P处的电势能减少C.P点电势减小 D.电容器的带电荷量增加【答案】B【解析】【详解】A.因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B板下移，则板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由F=Eq可知电荷所受电场力变小，故A错误；BC.板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由U=Ed知，P与a板的电压减小，而a的电势不变，故P的电势升高，由EP=qφ而q为负值，故电势能减小，故B正确，C错误；D.由Q=CU，又有，故C减小，Q减小，故D错误．10.两个完全相同的金属球AB，A带正电为3q，B不带电，将两导体接触一下再分开，则B导体的带电荷量变为A.﹣q B.q C.1.5q D.3q【答案】C【解析】【分析】两完全相同的导体相互接触时，若带同种电荷则将两球带电量平分，若带异种电荷则将电量先中和再平分，据此可正确解答本题；【详解】根据题意，完全相同的球，接触一下再分开，电量平分，即为：，故选项C正确，选项ABD错误．【点睛】本题关键是根据电荷守恒定律得到，两个相同的金属球接触后，电荷总量均分或先中和后均分．二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)11.两个原来不带电的物体甲和乙，相互摩擦后，下列情况中不可能发生的是（）A.甲带正电荷，乙带等量负电荷B.甲带负电荷，乙带等量正电荷C.甲和乙都带等量正电荷D.甲和乙都带等量负电荷【答案】CD【解析】【详解】原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，A说法正确，不符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，B说法正确，不符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，或电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，甲和乙不可能都带等量的正电荷，C说法错误，符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，或电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，甲和乙不可能都带等量的负电荷，D说法错误，符合题意．【点睛】物体相互摩擦后会带电，这就是摩擦起电，在摩擦起电过程中，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电；摩擦起电过程中，电荷是守恒的，正负电荷的代数和保持不变．12.如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心，已知电场线与圆所在平面平行，下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是()A.a点的电势为6VB.a点的电势为－2VC.O点的场强方向指向a点D.O点的场强方向指向电势为2V的点【答案】AD【解析】【详解】AB．在匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等，所以，a点电势比10V低4V，即为6V，故A正确，B错误；CD．a点的电势为6V，根据电场线应与等势面垂直，且沿电场线电势依次降低，O点的场强方向应指向图中电势为2V的点，故C错误，D正确。故选AD。13.在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力)，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是()A. B.C. D.【答案】BC【解析】【详解】如电子水平向右运动，在A图中电场力水平向左，洛伦兹力竖直向下，故不可能；在B图中，电场力水平向左，洛伦兹力为零，故电子可能水平向右做匀减速直线运动；在C图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，电子向右可能做匀速直线运动；在D图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向上，故电子不可能做水平向右的直线运动，因此BC正确．14.质量为m的金属细杆置于倾角为θ的光滑导轨上，导轨的宽度为d，若给细杆通以如图所示的电流时，如图所示的A、B、C、D四个图中，可能使杆静止在导轨上的是（）A. B.C. D.【答案】AB【解析】【详解】A．杆子受重力、沿斜面向上的安培力，若重力沿斜面向下的分力与安培力相等，则二力平衡。故A正确。B．杆子受重力、竖直向上的安培力、支持力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受支持力即可达到平衡。故B正确。C．杆子受重力、水平向左的安培力和垂直斜面向上的支持力，三个力不可能达到平衡。故C错误。D．杆子受重力和斜面的支持力，不受安培力，则二力不可能平衡。故D错误。故选AB。分卷II三、实验题(共2小题,共16分)15.一根细长而均匀的金属管线样品，长L约60cm，电阻R大约10Ω，截面图如图甲所示。（1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为___________mm。（2）实验室有如下器材：A．电流表（量程0.6A，内阻约0.5Ω）B．电流表（量程3A，内阻约0.02Ω）C．电压表（量程3V，内阻约5kΩ）D．滑动变阻器（1750Ω，0.3A）E．滑动变阻器（15Ω，3A）F．蓄电池（6V，内阻很小）G．开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（只填代号字母）。（3）将如图所示的实物电路补充完整。（）（4）金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是___________。计算中空部分截面积的表达式为S=___________。【答案】①.1.125##1.126##1.124②.A③.E④.⑤.金属管线的长度L⑥.【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为12.5×0.01mm=0.125mm，所以最终读数为（2）[2]电路中的电流大约为所以电流表选择A。[3]电压表的量程为3V，电源6V，为便于调节且能够让电表读数较准确，本实验采用限流式解法，所以滑动变阻器选择E。（3）[4]待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法，滑动变阻器可以采用限流式接法，实物连接如图（4）[5][6]根据则解得中空部分截面积的表达式为所以还需要测量的物理量是管线长度L。16.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和UI图象如图所示；请回答下列问题：（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器___________处（填“a”或“b”）（2）现有以下器材：A．干电池1个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）其中电流表应选___________，电压表应选___________。（填字母代号）（3）如图乙是根据实验数据画出的UI图象，由此可知这个干电池的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω。（计算结果均保留三位有效数字）【答案】①.a②.E③.C④.1.50⑤.0.750【解析】【详解】（1）[1]应将触头调到a端，使滑动变阻器的接入电路的阻值最大。（2）[2][3]根据图乙可知，测量的最大电压为1.5V，最大电流为0.4A，为了测量准确，电流表应选E，电压表应选C。（3）[4][5]在U—I图像中，根据可知图像在纵轴的截距表示电动势，图像的斜率绝对值表示内电阻，因此，四、计算题17.如图甲所示，在水平方向的匀强电场中，用长为l的绝缘细线，拴住质量为m、带电量为q的小球，线的上端O固定，开始时将线和球拉成水平，松开后，小球由静止开始向下摆动，当摆过60°角时，速度又变为零．问：（1）A、B两点的电势差多大？（2）电场强度多大？【答案】（1）AB两点的电势差UAB为﹣；（2）匀强电场的场强大小是．【解析】【详解】试题分析：（1）小球从A到B的过程中，重力做正功mgLsin60°，电场力做功为qUAB，动能的变化量为零，根据动能定理求解电势差UAB；（2）根据电场强度与电势差的关系U=Ed求解场强．式中d是AB沿电场线方向的距离，d=L﹣Lcos60°．解：（1）小球由A到B过程中，由动能定理得：mgLsin60°+qUAB=0，解得：UAB=﹣；（2）BA间电势差为：UBA=﹣UAB=，则场强：E==；答：（1）AB两点的电势差UAB为﹣；（2）匀强电场的场强大小是．【点评】本题是带电体在电场中平衡和圆周运动的问题，需要正确分析小球的运动过程和小球的受力情况，根据动能定理和平衡条件，以及电场知识综合求解．18.如图所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的ABC部分是半径为R＝0.5m的半圆环(B为半圆弧的中点)，轨道的水平部分与半圆环相切于C点，D为水平轨道的一点，而且CD＝2R，把一质量m＝100g、带电荷量q＝10－4C的负电小球，放在水平轨道的D点，由静止释放后，小球在轨道的内侧运动．g＝10m/s2，求：(1)它到达B点时的速度是多大？(2)它到达B点时对轨道的压力是多大？【答案】(1)；(2)【解析】【详解】（1）小球从D点至B点的过程中，由动能定理：解得：vB＝2m/s(2)在B点由牛顿第二定律得：代入数据解得：FN=5N.由牛顿第三定律知：FN′＝FN＝5N.19.如图表示，在磁感强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α．一质量为m、带电荷为+q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα．现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：(1)圆环A的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？(2)圆环A能够达到的最大速度为多大？【答案】(1)gsinα(2)【解析】【