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1、2020學(xué)年度上學(xué)期期末考試 高二物理試題一、選擇題（本大題共12題，每題4分，滿分48分。）1.如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，MOP60，在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；若將M處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A. B. C. D. 【答案】B【解析】依題意，每根導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為，方向豎直向下，則當(dāng)M移至P點(diǎn)時(shí)，兩根導(dǎo)線在O點(diǎn)形成的磁場(chǎng)方向成600角，則O點(diǎn)合磁感強(qiáng)度大小為B=2cos30=，B正確2.某同學(xué)將一直流電源的總功率P總、輸出功率P出和電源內(nèi)

2、部的發(fā)熱功率P內(nèi)隨電流I變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系內(nèi)，如圖所示，根據(jù)圖線可知 ( )A. 反映P內(nèi)變化的圖線是bB. 電源內(nèi)阻為2 C. 電源電動(dòng)勢(shì)為8 VD. 當(dāng)電流為0.5 A時(shí)，外電路的電阻為4【答案】B【解析】試題分析：電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，Pr-I圖象是拋物線，而且是增函數(shù)，則反映Pr變化的圖線是c故A錯(cuò)誤圖中I=2A時(shí)，電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr與電源的總功率相等，則有Pr=I2r，得到r=2故B正確直流電源的總功率PE=EI，P-I圖象的斜率等于電動(dòng)勢(shì)E，則有故C錯(cuò)誤；當(dāng)電流為0.5A時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E=I(R+r)，代入解得R=6故D錯(cuò)誤故選B.考點(diǎn)：功率；閉合

3、電路的歐姆定律【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)功率及閉合電路的歐姆定律的考查；關(guān)鍵是知道電源的總功率、內(nèi)阻上的功率以及輸出功率的函數(shù)關(guān)系式，然后根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行討論；同時(shí)要搞清三個(gè)功率之間的關(guān)系.3.如圖所示的天平可用來測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈寬度為L(zhǎng)，共N匝，線圈下端懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面當(dāng)線圈中通有電流I時(shí)(方向如圖)，在天平左右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡，當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知()A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為（m2-m1）g/NILB. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為(m1 - m

4、2)g/NILC. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為【答案】D【解析】解： 當(dāng)電流反向時(shí)，右邊需加質(zhì)量為的砝碼，則電流未反向前安培力方向向下，由左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.由平衡條件知，電流未反向前有，電流反向后，有，所以.D正確.4.質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具，如圖所示，帶電粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，其切速度幾于為零。然后經(jīng)過S3，沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片D上?，F(xiàn)有某種元素的三種同位素的原子核由容器A進(jìn)入質(zhì)譜儀，最后分別打在底片P1、P2、P3.三個(gè)位

5、置，不計(jì)粒子重力。則打在P3，處的粒子（ ）A. 動(dòng)能最大B. 動(dòng)量最大C. 比荷最大D. 質(zhì)量最大【答案】C【解析】根據(jù)動(dòng)能定理可得粒子經(jīng)過加速電場(chǎng)后的速度為：，解得：，在磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力有：，聯(lián)立以上解得：，因?yàn)榇蛟赑3位置的粒子運(yùn)動(dòng)半徑最小，由此可知C正確，ABD錯(cuò)誤。5.用圖示的電路可以測(cè)量電阻的阻值。圖中Rx是待測(cè)電阻，R0是定值，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)頭P的位置，當(dāng)通過電流表G的電流為零時(shí)，測(cè)得MP=l1，PN=l2，則Rx的阻值為（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】試題分析：電阻絲MP段與PN段電壓之比等于R0和R

6、x的電壓比，即；通過電流表G的電流為零，說明通過電阻絲兩側(cè)的電流是相等的，而總電流一定，故通過R0和Rx的電流也相等，故；根據(jù)電阻定律公式，有；故，解得故選：C考點(diǎn)：歐姆定律的應(yīng)用。6.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器（最大阻值20 ）。閉合電鍵S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表（內(nèi)阻極大）的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示。則下列說法正確的是（ ） A. 圖線甲是電壓表V1示數(shù)隨電流變化的圖線B. 電源內(nèi)電阻的阻值為10C. 電源的最大輸出功率為1.5WD. 滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9W【答案】D【解析】當(dāng)滑片左移時(shí)，滑

7、動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；故A錯(cuò)誤；由圖可知，當(dāng)只有R1接入電路時(shí)，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)，兩電壓表示數(shù)之比為，故；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r，解得r=5，E=6V，故B錯(cuò)誤；因當(dāng)內(nèi)阻等于外阻時(shí)，電源的輸出功率最大，故當(dāng)外阻等于5時(shí)，電源的輸出功率最大，故此時(shí)電流I=0.6A，故電源的最大輸出功率P=UI=1.8W；故C錯(cuò)誤；由C的分析可知，R1的阻值為5，R2電阻為20；當(dāng)R1等效為

8、內(nèi)阻，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于R+r時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為10時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I=A=0.3A，則滑動(dòng)變阻器消耗的總功率P=I2R=0.9W；故D正確；故選D點(diǎn)睛：在求定值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)是電流最大的時(shí)候；而求變值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時(shí)可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理7.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì),導(dǎo)體棒質(zhì)量60 g,長(zhǎng)1 m,電阻1.5放在兩個(gè)固定光滑絕緣環(huán)上，若已知絕緣環(huán)半徑0.5 m.空間存在豎直向上勻強(qiáng)磁場(chǎng),B=0.4 T.當(dāng)開關(guān)閉合后,則(sin37。=0.

9、6) :A. 棒能在某一位置靜止，在此位置上棒對(duì)每一只環(huán)的壓力為1NB. 棒從環(huán)的底端靜止釋放能上滑至最高點(diǎn)的高度差是0.2mC. 棒從環(huán)的底端靜止釋放上滑過程中最大動(dòng)能是0.2JD. 棒從環(huán)的底端靜止釋放上滑過程中速度最大時(shí)對(duì)兩環(huán)的壓力為1N【答案】C【解析】金屬棒受到的安培力為： ; 對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析，金屬棒受到重力、安培力和兩個(gè)環(huán)的支持力，如圖：因?yàn)榻饘侔綮o止，根據(jù)平衡條件得每個(gè)環(huán)對(duì)棒的支持力 ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于： 所以：=53所以金屬棒上升的高度為：h=2（r-rcos）=2（0.5-0.5cos53）=0.4m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得：FRsin-mgR（1-cos）=Ekm=

10、mvm2代入數(shù)據(jù)得：Ekm=0.2J ；根據(jù)牛頓定律：解得：FMn=0.9N，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選C.注：此題答案應(yīng)為C.8.如圖所示，MN是一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從a到b穿越這條電場(chǎng)線的軌跡如圖中虛線所示下列結(jié)論正確的是 ()A. 帶電粒子從a到b過程中動(dòng)能逐漸減小B. 負(fù)點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)左側(cè)C. 帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能D. 帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度【答案】CD【解析】試題分析：由于該粒子只受電場(chǎng)力作用且做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè)，電場(chǎng)力方向大致向右，對(duì)帶電粒子做正功，其動(dòng)能增加，故A錯(cuò)誤帶正電

11、的粒子所受電場(chǎng)力向右，電場(chǎng)線由M指向N，說明負(fù)電荷在直線N點(diǎn)右側(cè)，故B錯(cuò)誤電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做正功，電勢(shì)能減小，則帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確a點(diǎn)離點(diǎn)電荷較遠(yuǎn)，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，帶電粒子在a點(diǎn)的電場(chǎng)力小于在b點(diǎn)的電場(chǎng)力，根據(jù)牛頓第二定律得知，帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度，故D正確考點(diǎn)：電場(chǎng)線，電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，牛頓第二定律9. 空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示，x軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)的正方向。下列說法中正確的是A. 該電場(chǎng)可能是由一對(duì)分別位于x2和x2兩點(diǎn)的等量異種電荷形成的電場(chǎng)B. x2和x2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

12、C. 正電荷從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中電勢(shì)能先增大后減小D. 原點(diǎn)O與x2兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差大于-x2與x1兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差【答案】BD【解析】根據(jù)等量異種電荷形成的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，在等量異種電荷的連線上，各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是相同的，而該圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都沿x軸對(duì)稱分布，所以該電場(chǎng)一定不是由一對(duì)分別位于和兩點(diǎn)的等量異種電荷形成的電場(chǎng)，A錯(cuò)誤；由于和兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱，且電場(chǎng)強(qiáng)度的大小也相等，故從O點(diǎn)到和從O點(diǎn)到電勢(shì)降落相等，故和兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，B正確；由圖可知，從到x3電場(chǎng)強(qiáng)度始終為正，則正電荷運(yùn)動(dòng)的方向始終與電場(chǎng)的方向相同，所以電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能逐漸減小，C錯(cuò)誤；和兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，原點(diǎn)

13、O與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差等于原點(diǎn)O與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差，與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差等于與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差，所以原點(diǎn)O與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差大于-x2與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差，D正確10.如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在t0時(shí)刻，位于正方形中心O的離子源向平面abcd內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形的邊長(zhǎng)，不計(jì)粒子的重力以及粒子間的相互作用力。已知平行于ad方向向下發(fā)射的粒子在tt0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上某點(diǎn)離開磁場(chǎng)，下列說法正確的是（ ）A. 粒子在該磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為6t0B. 粒

14、子的比荷為C. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)圓弧的圓心角越大D. 初速度方向正對(duì)四個(gè)頂點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)【答案】BC【解析】試題分析：粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，初速度平行于ad方向發(fā)射的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，其圓心為O1。設(shè)正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，由幾何關(guān)系得：得：則又解得：，故B對(duì)；由上知，A錯(cuò)；由于粒子的初速度大小相等，所有粒子的軌跡半徑相等，運(yùn)動(dòng)軌跡最長(zhǎng)的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角最大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間也最長(zhǎng)，故C對(duì)、D錯(cuò)?？键c(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。11.如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的圓環(huán)，可在水平放置的粗糙細(xì)桿上自由滑動(dòng)，細(xì)桿處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)以初速度v0向右

15、運(yùn)動(dòng)直至處于平衡狀態(tài)，則圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為()A. 0 B. C. D. 【答案】ABD【解析】當(dāng)qv0B=mg時(shí)，圓環(huán)不受支持力和摩擦力，摩擦力做功為零故A正確當(dāng)qv0Bmg時(shí)，圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)到靜止，只有摩擦力做功根據(jù)動(dòng)能定理得：-W=0-mv2得：W=mv2故B正確當(dāng)qv0Bmg時(shí)，圓環(huán)先做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)qvB=mg時(shí)，不受摩擦力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)qvB=mg時(shí)得： 根據(jù)動(dòng)能定理得：-W=mv2mv02代入解得：，故C錯(cuò)誤，D正確故選ABD.點(diǎn)睛：本題考查分析問題的能力，摩擦力是被動(dòng)力，要分情況討論在受力分析時(shí)往往先分析場(chǎng)力，比如重力、電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力，再分析彈力、摩擦力12.1931年英國物理學(xué)家狄拉克曾經(jīng)預(yù)言，自然界應(yīng)該存在只有一個(gè)磁極的磁單極子，其周期磁感線呈均勻輻射狀分布，如圖所示，現(xiàn)一半徑為R的現(xiàn)狀圓環(huán)其環(huán)面的豎直對(duì)稱軸CD上某處由一固定的磁單S極子，與圓環(huán)相交的磁感應(yīng)根對(duì)稱軸成角，圓環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（ ）A