广西河池市2020-2021学年高二物理上学期期末教学质量检测试题.doc

广西河池市2020-2021学年高二物理上学期期末教学质量检测试题

广西河池市2020-2021学年高二物理上学期期末教学质量检测试题

年级：
姓名：

12

广西河池市2020-2021学年高二物理上学期期末教学质量检测试题
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择題两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3．本卷命题范围：选修3-1．
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．单位正电荷沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量取决于（ ）
A．电荷运动一周所需要的时间 B．电荷定向移动的速度
C．内外电路的电阻之和 D．电源的电动势
2．我国第21次南极科考队在南极观看到美丽的极光。极光是由来自太阳的高能带电粒子流与大气分子剧烈碰撞或摩擦，从而激发大气分子发出各种颜色的光。假设科考队员站在南极极点附近，观测到带正电粒子从右向左运动，则粒子受到磁场力的方向是（ ）
A．向上 B．向下 C．向前 D．向后
3．如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有大小和方向相同的电流I，a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点与两导线的距离相等，b、d的连线与导线所在平面垂直，则磁感应强度可能为零的点是（ ）

A．d点 B．c点 C．b点 D．a点
4．质量为m的通电细杆置于倾角为的光滑导轨上，有垂直于纸面向外的电流I通过细杆，在如图所示的A．B．C．D四个图中，能使细杆沿导轨向上运动且磁感应强度最小的是（ ）
A． B． C． D．
5．一电流表的满偏电流为1mA，内阻为要把它改装成一个量程为的电压表，则应在电流表旁（ ）
A．并联一个阻值为的电阻 B．并联一个阻值为的电阻
C．串联一个阻值为的电阻 D．串联一个阻值为的电阻
6．如图所示，为定值电阻，是金属热电阻（温度越高，电阻值越大），L为小灯泡。则当温度升高时（ ）

A．两端的电压增大 B．电流表的示数减小
C．路端电压变小 D．小灯泡L变暗
7．两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，c在两点电荷的连线上，一带电粒子以某一速度从图中a点进入该电场，其运动轨迹为图中实线。若该粒子只受静电力作用，则下列说法正确的是（ ）

A．粒子带正电荷
B．b点和d点的电场强度相同
C．a点和e点的电场强度都为零
D．粒子从a点运动到e点的过程中，电势能先变大后变小
8．有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。不必考虑墨汁微粒的重力，为了使打在纸上的字迹缩小，下列措施可行的是（ ）

A．减小墨汁微粒的比荷 B．增大墨汁微粒所带的电荷量
C．增大偏转电场的电压 D．减小墨汁微粒的喷出速度
9．如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带电质点a、b间距离为L，质点a、b带电荷量均为q，整个空间存在水平方向的匀强电场，使两个质点恰好处于静止状态。已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）

A．a、b一定带异种电荷 B．a、b可能带同种电荷
C．匀强电场的电场强度大小为 D．匀强电场的电场强度大小为
10．在地面某处附近的磁场的磁感应强度大小约为，将一个面积为的线框放在该处，则通过线框的磁通量可能为（ ）
A．0 B． C． D．
11．如图所示，两根长均为L．质量均为m的细导体棒a、b水平放置在光滑半圆柱体的上方。当两棒均週以大小为的电流时，两棒均恰好静止。已知a、b在同一水平面上且相互平行，a、b与圆心连线间的夹角为60°，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A．b棒所受安培力一定水平向右
B．b棒在a棒处产生的磁场的磁感应强度大小
C．b棒在a棒处产生的磁场的磁感应强度大小
D．若仅改变两根导体棒中电流的方向，两棒仍可静止在原位置
12．如图所示，带有负电荷的A粒子和B粒子分别以同样大小的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点射入磁场，A粒子的速度方向与边界的夹角为37°、B粒子的速度方向与边界的夹角为53°，两粒子恰好都不从另一边界飞出，则（ ）（已知，）
A．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为9:8
B．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为8:9
C．A、B两粒子的比荷之比为9:8
D．A、B两粒子的比荷之比为8:9

二、实验题：本题共2小题，共16分。
13．（6分）图a是多用电表的示意图，小明用多用电表“”倍率的欧姆挡测量一只电阻的阻值，发现指针偏转角太小，为了测量结果比较精确，请你补充完整依次进行的主要操作步骤：

（1）应选用__________（选填“”或“”）倍率的欧姆挡；
（2）两表笔短接，调节__________，使指针指在处；
（3）重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图b所示，则测量结果是__________。
14．（10分）有一个小灯泡上标有“ ”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的图线，有下列器材供选用：

A．电压表（，内阻约为）
B．电压表（，内阻约为）
C．电流表（，内阻约为）
D．电流表（，内阻约为）
E．滑动变阻器（，）
F．滑动变阻器（，）
（1）实验中电压表应选用__________，电流表应选用__________。为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用__________。（用序号字母表示）
（2）根据满足实验要求的电路图，把图甲所示的实验器材用笔画线代替导线连接成相应的实物电路图。
（3）某同学在实验中测得灯泡a和定值电阻b的伏安特性曲线如图乙所示，若把灯泡a和定，值电阻b串联后接入4V的电路中，那么该定值电阻消耗的功率约为__________W．（结果保留两位有效数字）
三、解答或论述题：本题共3小题，共36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得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
15．（10分）把带电荷量的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功取无限远处电势为零。求：
（1）A点的电势；
（2）A、B两点的电势差；
（3）若把的负电荷由A点移到B点电场力做的功。
16．（10分）如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，定值电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数。求：

（1）电源总功率；
（2）电源的输出功率；
（3）电动机消耗的电功率。
17．（16分）如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成角斜向下的匀强电场，电场强度为E；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，y轴负方向无限大，磁感应强度为B．现有一质量为m，电荷量为q的正离子（不计重力），以速度从O点垂直磁场射人，，离子通过磁场后刚好直接从A点射出，之后进入电场。求：

（1）离子从O点进入磁场B中做匀速圆周运动的半径R；
（2）离子进入电场后，经多少时间再次到达x轴上；
（3）若离子进入磁场后，某段时间再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，仍能从A点射出，求所加磁场磁感应强度的最小值。
河池市2020年秋季学期高二年级期末教学质量检测·物理
参考答案、提示及评分细则
1．D 单位正电荷沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量，其中E为电源的电动势，D项正确。
2．C 在南极极点附近的磁场方向垂直地面向上，由左手定则可判断出受到的磁场力方向向前，C正确；ABD错误。
3．C 两电流在该点的合磁感应强度为0，说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系，根据右手螺旋定则，在两电流的连线中点磁感应强度大小相等，方向相反，则磁感应强度可能为零的点是b点，C正确；ABD错误。
4．B 细杆所受的重力竖直向下，光滑导轨对细杄的支持力垂直斜面向上，则A．C选项中细杆不可能沿斜面向上运动，D选项中细杆所受的安培力水平向右，B选项中细杆所受的安培力沿斜面向上，对物体受力分析，由平衡条件得安培力的方向沿斜面向上时最小，安培力，安培力最小时磁感应强度最小，B正确。
5．C 将量程为的电流表改装成量程为的电压表，应在电流表旁串联一个电阻。设串联电阻的阻值为R，则有，解得，C项正确。
6．B 当温度升高时，的阻值变大，则电路的总电阻变大，干路电流变小，则两端的电压减小，电流表Ⓐ的示数减小，A错误、B项正确；而路端电压，故路端电压增大，C项错误；由于小灯泡L两端的电压，显然变大，则小灯泡L变亮，D项错误。
7．D 根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，该图中正电荷位于上方，负电荷位于下方。从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的电场力作用，所以粒子带负电荷，A项错误；b点和d点的电场强度方向不同，故B项错误；a点和e点都在中垂线上，且位置对称，所以a点和e点的电场强度相同但不为零，电势为零，故C项错误；粒子从a点运动到b点再到c点的过程中，电场力做负功，粒子从c点运动到d点再到e点的过程中，电场力做正功，故粒子从a点运动到e点的过程中，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，D项正确。
8．A 微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场后做类平抛运动则有水平方向竖直方向。加速度为，联立解得微粒飞出电场时偏转距离为。要缩小字迹，就要减小微粒通过偏转电场的偏转距离y，由上式分析可知，采用的方法有：减小微粒的比荷、减小偏转极板间的电压U．增大墨汁微粒的喷出速度，故BCD错误，A正确。
9．AD 两个质点均处于静止状态，合力为零。分析质点a、b受力情况，要使质点a、b都静止，则a、b一定带异种电荷，A项正确、B项错误；以质点a为研究对象，则有，得，C项错误、D项正确。
10．AB 将一个线框放在磁场中，当线框平面和磁场方向垂直时，通过线框的磁通量最大，本题中磁通量的最大值，故A．B项都可能。
11．BD 因a、b棒均处于平衡状态，故两棒中电流方向一定相同，b棒所受安培力一定水平向左，故A项错误；b两棒均静止在半圆柱体上，说明两棒之间的作用力为引力，a棒受重力，半圆柱体的弹力，水平向右的安培力，且三力平衡，可得，所以B项正确、C项错误；若改变两根导体棒中的电流方向，则两棒之间的安培力仍然为引力，两棒仍然静止在原位置，D项正确。
12．BC 画出A粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，设其圆周运动的半径为，则有，得；同理，B粒子在磁场中做圆周运动的半径，可得，A项错误、B项正确；又，，解得，C项正确、D项错误。

13．（1）（2分）；（2）欧姆挡调零旋钮（2分）；（3）1100（2分）
解析：（1）用多用电表“”倍率的欧姆挡测量电阻的阻值，指针偏转角太小，说明示数大了，要想使示数指在中值电阻附近，选用小倍率的，故选用“”倍率的欧姆挡；
（2）调节欧姆挡调零旋钮，使指针指在处；
（3）读数为。
14．（1）ADE；（2）见解析图；（3）0.50（0.45~0.50均可）（每空2分，图2分）
解析：（1）灯泡额定电压是4V，则电压表选A电压表（，内阻约为）；灯泡额定电流。则电流表选D电流表（，内阻约为）；电压表从零开始变化且多取几组数据，为方便实验操作，滑动变阻器选阻值小的，应选E滑动变阻器（，）。
（2）灯泡正常发光时电阻。则有。所以电流表采用外接法，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示，根据电路图连接实物电路图，如图所示。

（3）由图像可得定值电阻。把灯泡a和定值电阻b串联后接入4V的电路中，由闭合电路欧姆定律，可得。在图像作出。解得灯泡a两端电压约为1.5V，流过灯泡电流为0.2A，所以定值电阻两端电压约为2.5V，流过定值电阻的电流为0.2A，定值电阻消耗的功率约为。
15．解：
（1）无穷远处某点O的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式

无穷远处电势能为零，即，故
根据电势的定义式，有
（2）把该电荷从无限远处的O点移到电场中B点，需克服电场力做功，取无限远处电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式
无穷远处电势能为零，即，故
根据电势的定义式，有
故A．B间的电势差
（3）根据电场力做功与电势差关系公式，有
16．解：
（1）已知电压表的示数和定值电阻，根据欧姆定律可求出电路中的电流
电源的总功率
（2）电源的输出功率
（3）根据闭合电路的欧姆定律，电动机两端的电压
电动机消耗的电功率
17．解：
（1）离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得：
解得：

（2）离子进入电场后，设经过时间t再次到达x轴上，离子沿垂直电场方向做速度为的匀速直线运动，位移为，则
离子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a，位移为，
根据运动学规律有：
根据牛顿第二定律可得：
由几何关系可知：
解得：
（3）根据洛伦兹力提供向心力：
可得：，可知B越小，r越大。
设离子在磁场中最大半径为r，由几何关系得：
根据洛伦兹力提供向心力：
联立解得：
则外加磁场最小值：