2019-2020学年北京市密云区高二上学期期末考试物理试题及答案

一、单项选择题

1.下列物理量中属于标量的是（A.电场强度强度2.真空中有两个点电荷相距3r，带电量均为Q，关于电荷之间的静电力F大小判断正确的是（））C.向心加速度D.磁感应B.电势差kQ2A.F＝3r2kQ292rkQ2B.F=32rkQ2C.F=9r2D.F=3.激发电场的带电体所带的电荷叫作场源电荷，如图将一个电荷量和体积都很小的检验电荷q放在离场源电荷Q一定距离的P点，它在P点受到的静电力是F，则P点电场强度可表示为（）A.FB.F

Q

FC.q

D.取走q后P点电场强度变为零4.如图在电场强度为E的匀强电场中，任取间距为L的A、B两点，把试探电荷q沿三条不同路径从A点移动到B点：沿直线AB电场力做功W1；沿折线AMB电场力做功W2；沿曲线AB电场力做功W3。关于电荷沿三条路径从A点移动到B点的过程中，电场力做功W1、W2、W3及电势能变化大小正确的说法是（）A.W1＜W2＜W3，沿曲线运动电势能变化最大B.W3＜W2＜W1，沿直线运动电势能变化最大C.W1=W2=W3=EqL，沿各条路径电势能变化一样大D.W1=W2=W3=EqLcosθ，沿各条路径电势能变化一样大5.如图所示，空间中有一足够大的区域内分布着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，某时刻一带正电粒子沿纸面向右运动，若不计粒子所受重力，带电粒子在匀强磁场中的运动是A.匀速直线运动C.顺时针转向的圆周运动B.匀变速曲线运动D.逆时针转向的圆周运动6.某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点，得到了图中A、B、C、D四个点。这四个电阻中阻值最大的是（）A.AB.BC.CD.D7.比值定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达不是比值定义的为（）A. a

F

mB.B=FILC.C=QUD.EFq8.金属棒MN两端用细软导线悬挂于a、其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀b两点，强磁场中，静止时MN平行于纸面，如图所示。若金属棒通有从M向N的电流，此时悬线上有拉力。为了使拉力等于零，下列措施可行的是（）A.减小电流B.减小磁感应强度C.将电流方向改为从N流向MD.将磁场方向改为垂直于纸面向外,同时将电流方向也改为从N流向M并增大电流强度9.十九世纪安培为解释地球的磁性做出这样的假设：地球的磁场是由绕着地心的环形电流I引起的，图中假设的引起地球磁场的环形电流方向正确的是（）A.B.C.D.10.如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是()A.Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B.Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C.Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D.Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向11.图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。实验发现多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。对这一现象的分析正确的是（）A.灯泡两端电压不变，由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗B.电源电动势不变，外电路电压变大，但由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗C.电源电动势不变，外电路电压变小，因此灯泡亮度变暗D.并联导致电源电动势变小，因此灯泡亮度变暗12.磁铁有N、S两极，同名磁极相斥，异名磁极相吸，这些特征与正、负电荷有很大的相似性．库仑在得到点电荷之间的库仑定律后，直觉地感到磁极之间的相互作用力也遵循类似的规律．他假定磁铁的两极各带有正、负磁荷，当磁极本身的几何线度远小于它们之间的距离时，其上的磁荷可以看作点磁荷．库仑通过实验证明了静止的两个点磁荷之间的相互作用力遵循的“磁库仑定律”与点电荷之间遵循的库仑定律类似．由上述内容可知，下列说法正确的是A.两个正磁荷之间的作用力为引力B.两个点磁荷之间的相互作用力只与它们之间的距离有关C.两个点磁荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比D.相互作用的两个点磁荷，不论磁性强弱，它们之间的相互作用力大小一定相等二、多项选择题

13.如图所示平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连。要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是（）A.将B板向上平移少许B.将B板向左平移少许C.在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板D.在A、B间平行插入厚度小于极板间距的铝板14.在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场．α粒子（氦原子核）以速度v0从两板的正垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，恰好能沿直线匀速通过．下列说法正确的是（）A.若电子以速度v0沿相同方向射入，电子将向下偏转B.若质子以速度v0沿相同方向射入，质子将沿直线匀速通过C.若质子以大于v0的速度沿相同方向射入，质子将向下偏转D.若质子以大于v0的速度沿相同方向射入，质子将向上偏转15.电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示（图中上部分为主视图、下部分为俯视图）。当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动。下列说法正确的是（）A.磁场力充当电子做圆周运动的向心力B.使电子加速的是电场力C.励磁电流必须从N端流入、从M端流出，且减小D.励磁电流必须从M端流入、从N端流出，且增大三、填空题

16.如图所示的螺旋测微器的读数是__________mm．17.如图连接好实验电路并检查无误后，闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈______（选A或B）中有了感应电流。开关闭合后，还进行了其他几项操作尝试，发现电流计指针也发生了偏转，请写出一项可能的操作：________________________18.在“测电源电动势和内电阻”的实验中，有以下器材：待测干电池（电动势约为3V，内阻约为2.5Ω）；电压表（量程0～3.0V，内阻3kΩ）；电流表（量程0～0.6A，内阻1.0Ω）；滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流2.0A）滑动变阻器R2（最大阻值100Ω，额定电流0.1A）（1）实验中滑动变阻器应选用___________；（选填R1或R2）（2）为了减小误差，应选择如图所示电路中的__________；（选填甲或乙）（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的电压与电流关系图线，根据U-I图线求出的电源电动势E=_______V；内阻r=_______Ω。四、论述、计算题

19.如图所示带有等量异种电荷相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场，电场强度E为电场中D点距A板2cm，（已知电子电量1.6×10-19C）2×104V/m方向向下。C点距B板3cm。求：（1）D、C两点的电势差UDC，并说明哪一点电势高；（2）把一个电子从D点移动到C点，静电力做多少功？（3）如果使电子从D点先移到P点，再移到C点，静电力做的功是否会发生变化？做了多少功？20.如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-3kg，所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求：（1）小球受到的电场力大小；（2）匀强电场的电场强度大小。21.如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场，带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，忽略重力的影响，求：（1）匀强电场场强E的大小；（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。22.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到70A。求：（1）电动机未启动时车灯的功率。（2）电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）23.导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图甲所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为零，两平行轨道间距离为L，磁场的磁感应强度为B．忽略摩擦阻力，接入导线框的电阻与MN平行部分电阻为R，其余电阻不计。（不考虑自由电荷的热运动）（1）求金属棒MN两端的电势差，说明M、N哪一点电势高；（2）通过公式推导验证：在Δt时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W电。（3）某同学对此安培力的作用进行了分析，他认为：安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，而洛伦兹力是不做功的，因此安培力也不做功。你认为他的观点是否正确，请在图乙中画出电子受到的洛伦兹力并说明理由。物理试题参

1-10.BCCDDAADBB11-12.CD13.AB14.BD15.ABD16.0.376mm17.(1).B(2).将滑动变阻器的滑片快速滑动；将线圈A（或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间18.

(1).

R1(2).甲(3).2.90V(4).2.6Ω

19.(1)根据匀强电场中电势差与电场强度的关系

UEd其中

d1032cm=5cm=0.05m

解得U1103V

根据电势沿电场线方向降低可得D点的电势高(2)根据静电力做功公式

WUDCq

解得W1.61016J

(3)由于电场力做功与路径无关，只取决于初末两点的位置，静电力做功不变化，做了-1.6×10-16J。

20.（1）根据受力分析得

F1

tanG解得F1

3102N3

（2）根据电场力公式

FEq解得E

3106N/C621.（1）根据匀强电场电势差和电场强度的关系得，匀强电场场强E的大小

UE

d（2）设带电粒子出电场时速度为v，由动能定理得

Uq

12mv2解得粒子从电场射出时速度ν的大小

v2Uqm（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得

mv2

Bqv

R联立得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径

R

1B2mUq22.

UEIr12VPUI120W

（2）电动机启动瞬间车灯两端电压

U'EIr9 V

(1)电动机未启动时

车灯的电阻

U'R1.2

IU2

P67.5W

R电源电动势不变，电动机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小，回路电流增大，内电路分得电压增大，外电路电压减小，所以车灯电功率减小。

23.（1）根据右手定则可知电源内部电流方向NM，M为电源正极，N为电源负极，故M为高电势，N为低电势根据安培力公式

FIBL

可得

FI

BL金属棒MN两端的电势差

FR

UMNIR

BL（2）导体棒匀速运动得

FF安BIL

外力做功

WFFvtBILvt

EBLv回路获得的电能

W电EItBLvIt

所以WFW电

（3）观点是错误的。

因为在该过程中，安培力的方向与导体棒的运动一致，所以安培力做正功。自由电子除了要沿导体棒定向移动，还要随导体棒向右运动，自由电子实际的速度方向和所受洛伦兹力的方向如图1所示，洛伦兹力的方向与带电粒子的运动方向垂直，洛伦兹力不做功。如图2所示，如果将f沿杆运动的方向和电流的方向分解为f1和f2得

f1fsin,f2fcosf1做正功，其功率

P1=fsinvcosf2做负功，其功率

P2=fcosvsin总功率

P=P1P20

即f1和f2的总功为零。安培力在数值上等于大量自由电子所受f1的总和，安培力

做的功也等于大量自由电子所受f1做功的总功。（只要说出要点就可得分）