新疆哈密市第八中学2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题.doc

新疆哈密市第八中学2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题

新疆哈密市第八中学2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题

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14

新疆哈密市第八中学2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题
时间：100分钟 分值：100分
一、单选题(共12小题,每小题4.0分,共48分)
1.关于奥斯特的贡献，下列说法中正确的是（　　）
A． 发现电场 B． 发现磁场 C． 发现电磁场 D． 发现电流的磁效应
2.如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为（　　）

A． 水平向右 B． 水平向左 C． 垂直于纸面向里 D． 垂直于纸面向外
3.下列说法中正确的是（ ）
A． 电流的方向就是电荷移动的方向 B． 电流都是由电子的移动形成的
C． 在直流电源对外供电的过程中，外电路上电流的方向是从电源正极流向负极
D． 电流是有方向的量，所以是矢量
4.电路中路端电压U随干路电流I变化的关系如图所示，则电源的电动势E和内电阻r分别是（　　）

A． E=1.0 V，r=5.0 Ω B． E=1.0 V，r=2.5 Ω C． E=2.0 V，r=5.0 Ω D． E=2.0 V，r=2.5 Ω
5.下列说法中正确的是（　　）
A． 由R=可知一般导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比
B． 比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R=
C． 导体电流越大，电阻越小 D． 导体两端电压越大，电阻越大
6.关于电动势，以下说法正确的是（ ）
A． 电源的电动势与外电路的组成有关 B． 工作中的电源两极间的电压等于电源电动势
C． 电源电动势越大，电源内非静电力做功越多
D． 电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越强
7.如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直．若仅将导线中的电流增大为原来的2倍，则导线受到安培力的大小将（　　）

A．减小为原来的 B．减小为原来的 C．增大为原来的4倍 D．增大为原来的2倍
8.如图所示，在匀强磁场中，光滑导轨abcd平行放置，与水平面的夹角为θ，间距为L1.质量为m，长为L2(L2＞L1)的导体棒MN，垂直搁在两平行导轨上，通以大小为I、由N流向M的电流时，恰好处于静止状态．下列关于磁感应强度B的大小及方向的说法正确的是(　　)

A． B的最小值为，方向垂直于导轨平面向上B． B的最小值为，方向垂直于导轨平面向下C． B的最小值为，方向垂直于水平面向上D． B的最小值为，方向垂直于水平面向下
9.(多选)下列关于闭合电路的说法正确的是(　　)
A． 电源短路时，电源的内电压等于电动势 B． 电源短路时，路端电压为零
C． 电源断路时，路端电压最大 D． 电源的负载增加时，路端电压也增大
10.(多选)某学校高一年级某班教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案，如图所示．关于小磁铁，下列说法中正确的是(　　)

A． 磁铁受到四个力的作用
B． 磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力
C． 磁铁与黑板间在垂直黑板方向上存在两对作用力与反作用力
D． 磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上
11.（多选）如图所示，通电直导线和闭合矩形线圈abcd在同一平面内，现让矩形线圈绕cd轴转动到虚线框位置，则（ ）

A． 转动过程中穿过线圈平面的磁通量先变小后变大 B． 初、末两个状态穿过线圈的磁通量一样
C． 如果直接将线圈平移到虚线位置，穿过线圈的磁通量与绕cd转动时一样
D． 如果让线圈以通电导线为轴转动，穿过线圈平面的磁通量大小不变
12.(多选)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ，足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上，有一质量为m，带电量为＋q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示，若迅速把电场方向反转竖直向下，则(　　)

A． 小球能在斜面上连续滑行距离x＝ B． 小球能在斜面上连续滑行距离x＝
C． 小球能在斜面上连续滑行的时间t＝ D． 小球不会离开斜面
二、实验题(共1小题,每空2分,共10分)
13.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I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）现备有以下器材：
A．干电池1个 B．滑动变阻器（0～50 Ω） C．电压表（0～3 V） D．电压表（0～15 V）
E．电流表（0～0.6 A） F．电流表（0～3 A）
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U﹣I图象．由此可知这个干电池的电动势E=　　V，内电阻r=　　Ω．
三、计算题(共4小题,14，15，16小题10.0分,17小题12分，共42分)
14.某金属导体两端所加电压为8 V时，10 s内通过某一横截面的电荷量为0.16 C，求：
(1)导体的电阻；
(2)若导体两端电压为10 V，求通过导体的电流.
15.用两根绝缘的轻质细绳，将长为0.6 m、质量为0.06 kg的均匀金属杆ab，水平悬挂在磁感应强度大小为2 T、方向如图所示的磁场中．问：要使细绳的拉力恰好为零，应在ab中通入多大的电流？方向如何？（取g=10 m/s2）．

16.如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L，倾角为θ，轨道间接有电动势为E（内阻不计）的电源，整个导轨处在一个竖直向上的匀强磁场中，电阻为R的金属杆ab与轨道垂直放于导电轨道上静止，轨道的摩擦和电阻不计，要使ab杆静止，磁感应强度应多大？（设金属杆的质量为m）

17 如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝3×105 N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．质荷比＝4×10－10 kg/C的带正电的粒子，以初速度v0＝2×107 m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA＝0.15 m，不计粒子的重力．

(1)求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；
(2)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)．

答案解析
1.【答案】D
【解析】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，而电场、磁场和电磁场不是他发现的，故D正确，A、B、C错误．
2.【答案】C
【解析】解：图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可得：弯曲四指指向电流方向，大拇指方向为内部磁场方向，所以内部磁场应垂直于纸面向里．
3.【答案】C
【解析】正电荷的定向移动方向为电流的方向，负电荷的定向移动方向和电流的方向相反，A错误；电流也可以由正离子的定向移动形成，B错误；在直流电路中，外电路上电流的方向是从电源正极流向负极，但电流在外电路只有这一个方向，不是矢量，C正确，D错误.
4.【答案】D
【解析】由图象可知电源的电动势为2 V，
r=k==2.5 Ω，故A、B、C错误，D正确．
5.【答案】B
【解析】导体的电阻取决于导体自身，与U、I无关，故A、C、D错误；
比值反映了导体对电流的阻碍作用，定义为电阻，故B正确.
6.【答案】D
【解析】电源的电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源本身的体积无关，与外电路无关，故A错误；电源的电动势反映电源内部非静电力做功的能力，是反映电源将其他形式的能转化为电势能的本领的强弱的物理量，电源将其他形式的能转化为电势能的本领越大，电动势就越大，故D正确；由可知，电源的电动势越大，将单位正电荷由电源负极搬运到电源正极非静电力做功越多，而不能说电源电动势越大，电源内非静电力做功越多，故C错误；电源不接外电路时两极间的电压等于电源的电动势，工作中的电源两极间的电压指的是路端电压，由闭合电路的欧姆定律可知，＜E，故B错误.
7.【答案】D
【解析】根据F=BIL得，电力增大为原来的2倍，则安培力增大为原来的2倍，故D正确确，A、B、C错误．
8.【答案】A
【解析】根据左手定则，当磁场方向垂直于导轨平面向上时，导体棒受到沿斜面向上的安培力，此时求得的B为最小，根据BIL1＝mgsin θ，求得Bmin＝，选项A正确．
9.【答案】ABC
【解析】电源短路时，外电阻为零，路端电压为零，由E＝U内＋U外，故U内＝E，选项A、B正确；电源断路时，I＝0，由U＝E－Ir，故U最大等于E，选项C正确；负载增加，并联在电源上的用电器个数增加，外电阻减小，路端电压减小，故选项D错误．
10.【答案】AC
【解析】小磁铁受到四个力的作用，竖直方向重力和摩擦力，水平方向黑板对小磁铁的吸引力和黑板对小磁铁的弹力．故A正确；磁铁受到的磁力与受到的弹力大小相等，是一对平衡力．故B错误；小磁铁与黑板间在垂直黑板方向存在两对作用力与反作用力，①黑板对磁铁的吸引力与磁铁对黑板的吸引力．②黑板对磁铁的弹力与磁铁对黑板的弹力．故C正确．磁铁受到的弹力与受到的吸引力大小相等，故D错误；故选A、C.
11.【答案】AD
【解析】根据通电直导线周围的磁感线分布可知，如果让矩形线圈绕cd轴转动到虚线框位置，则穿过线圈的磁通量先减小到零，后反向增大，也就是说初、末两个状态穿过线圈的磁通量大小相等，但是方向相反，选项A正确，B错误；直接将线圈平移到虚线位置，穿过线圈的磁通量与绕cd转动时大小一样，但是方向相反，选项C错误；根据通电直导线周围的磁感线分布可知，如果让线圈以通电导线为轴转动，穿过线圈平面的磁通量大小不变，选项D正确.
12.【答案】AC
【解析】小球对斜面的正压力恰好为零时：qE＝mg
迅速将电场方向反向后，对小球受力分析可得：
FN＋qvB＝(mg＋qE)cos θ
(mg＋qE)sin θ＝ma
得 a＝3gsin θ
随v增大，斜面的支持力FN减小，当FN＝0时，小球离开斜面，此时速度为
vm＝＝
由动能定理得：(qE＋mg)sinθ·x＝mv2
解得：x＝，故A正确，B错误；
对小球受力分析，在沿斜面方向上合力为(qE＋mg)sin θ，且恒定，故沿斜面方向上做匀加速直线运动．由牛顿第二定律得：
(qE＋mg)sin θ＝ma
得：a＝2gsin θ
由x＝at2
得：t＝＝，故C正确；
由上述分析可知，球会离开斜面，故D错误．
13.【答案】（1）a （2）E C（3）1.49 0.725
【解析】解：（1）闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处，即a处．
（2）电源电动势大约1.5 V，因此电压表选择量程为3 V的比较合适，故电压表选择C，
电路中的电流较小，因此电流表选择0.6 A量程的E．
（3）在U﹣I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，
所以由图可以读出电源的电动势为1.49 V，
图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为：r=Ω=0.725 Ω
14.【答案】　(1)500 Ω　(2)0.02 A
【解析】　(1)电压U1＝8 V,10 s内通过电荷量Q＝0.16 C，
则电流I1＝＝ A＝0.016 A，
电阻R＝＝ Ω＝500 Ω.
(2)若导体两端电压为U2＝10 V，则电流I2＝＝ A＝0.02 A.
15.【答案】0.5 A 方向为a指向b
【解析】由题意可知，安培力方向向上，因此根据左手定则可判断电流的方向为a指向b．
由题意可得：mg=BIL，
所以有：A=0.5 A．
16.【答案】
【解析】导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，如图所示．

由平衡条件得：F安=mgtan θ
又：F安=BIL
根据闭合电路欧姆定律：I=
联立得：B=．
17.17.【答案】(1)0.4 m　(2)B≥4×10－2 T
【解析】(1)设粒子在电场中运动的时间为t，粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y，则：
sOA＝at2①
a＝②
y＝v0t③
联立①②③解得a＝7.5×1014 m/s2，t＝2.0×10－8 s，y＝0.4 m
(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为vx＝at＝1.5×107 m/s
粒子经过y轴时的速度大小为v＝＝2.5×107 m/s
与y轴正方向的夹角为θ，θ＝arctan＝37°
要使粒子不进入第Ⅲ象限，如图所示，

此时粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R，
则：R＋Rsin θ≤y
qvB＝m
联立解得B≥4×10－2 T.