貴州省貴陽市北大新世紀貴陽實驗學校2020-2021學年高二上學期期末考試模擬物理試題3

貴陽市普通高中20202021學年度第一學期高二期末考試物理試題32021年1月學校：北大新世紀貴陽實驗學校考試時間：90分鐘試卷滿分：100分一、單選題（本題共12題，每小題2分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題意的。請將符合題意選項前的字母填在答題卡對應題號下的空格中。）1．關于靜電場的下列說法中正確的是（）A．電場中電勢較高處的電場強度也一定較大B．同一電場中等差等勢面較密處的電場強度也一定較大C．電場中的電場線不一定與等勢面垂直相交D．在電場中將一電子由靜止釋放后一定沿電場線運動2．真空中兩點電荷相距為r時，它們之間的庫侖力為F，若將它們的電荷量均加倍，距離變?yōu)?r時，它們之間的庫侖力變?yōu)椋ǎ〢．F B． C． D．3．某一電場的電場線如圖所示，為電場線上的三個點，則是同一電場線上兩點。下列判斷不正確的是（）A．只受電場力作用時，同一負電荷在N點的加速度最大B．三點中N點的電勢最高C．正電荷從M點自由釋放，不可能沿電場線運動到N點D．只受電場力作用時，同一正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能4．如圖所示的電路，閉合開關S后，當滑動變阻器的滑片由a向b滑動時，平行板電容器的（）A．板間電場強度增大B．電容器所帶電荷量不變C．板間電壓增大D．電容增大5．有A、B兩個電阻，它們的伏安特性曲線如圖所示，從圖線可以判斷（）A．電阻A的阻值大于電阻BB．電阻A的阻值小于電阻BC．電流相同時，電阻A兩端的電壓較大D．兩電阻并聯(lián)時，電阻B消耗的功率較大6．在如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關系圖線，直線Ⅱ為某一電阻R的U－I圖線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知（）A．電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為2ΩC．電源的輸出功率為2WD．電源的效率為50%7．一個電流表的滿偏電壓為Ug，內(nèi)電阻為Rg，要把它改裝成量程較大的電流表，應在電流表上（）A．串聯(lián)一個小電阻B．并聯(lián)一個小電阻C．串聯(lián)一個大電阻D．并聯(lián)一個大電阻8．如圖所示的電路中，R是壓敏電阻，其阻值隨所受壓力F的增大而減小。閉合開關S后，在緩慢增大F的過程中，下列判斷正確的是（）A．燈泡L1亮度將變大B．燈泡L2亮度將變大C．電容器C所帶電荷量將減小D．電源的輸出功率一定減小9．下列圖中正確標明了在磁場中運動的帶正電的粒子所受洛倫茲力F方向的是（）A．B．C．D．10．如圖，無限長的通電直導線豎直固定，電流方向由，整個空間存在勻強電場（圖中未畫出），導線右側有一帶負電的粒子（不計重力），粒子豎直向上做直線運動，則勻強電場方向為（）A．水平向左 B．水平向右 C．豎直向上 D．豎直向下11．如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連?，F(xiàn)分別加速氘核和氦核。下列說法中正確的是（）A．氘核的最大速度較大B．它們的最大動能不相同C．它們在D形盒內(nèi)運動的周期不相同D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能12．圖中a、b、c為三根與紙面垂直的固定長直導線，其截面位于等邊三角形的三個頂點上，bc沿水平方向，導線中均通有大小相等的電流，方向如圖所示，O點為三角形的中心（O到三個頂點的距離相等），則（）A．O點的磁感應強度為零B．O點的磁場方向垂直O(jiān)c向下C．導線a受到的安培力方向水平向右D．導線b受到的安培力方向沿bc連線方向指向c二、多選題（本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題意。請將符合題意選項前的字母填在答題卡對應題號下的空格中。全部選對得4分，選對不全得2分，有錯選或不選得0分。）13．關于等勢面和等勢線，下列說法正確的是（）A．若電荷從電場中的一點移到另一點，電場力始終不做功，則電荷必在同一等勢面上移動B．負電荷所受電場力的方向必和該點等勢面垂直，并指向電勢升高的方向C．等勢面和電場線處處垂直，等勢面的疏密可以反映電場的強弱D．同一等勢面上各個點的電場強度大小必定處處相等14．如圖所示，在勻強電場中，A、B、C、D、E、F位于邊長的正六邊形的頂點上，勻強電場的方向平行于正六邊形所在的平面。已知A、B、C、D的電勢分別為－4V、0、、。則下列說法正確的是（）A．E點的電勢B．A、F間的電勢差C．該勻強電場的場強大小D．該勻強電場的電場線垂直于BF連線，且指向A15．在如圖所示電路中，電源電動勢為12V，電源內(nèi)阻為1.0，電路中電阻R0為1.5，小型直流電動機M的內(nèi)阻為0.5。閉合開關S后，電動機轉動，電流表的示數(shù)為2.0A。則以下判斷中正確的是（）A．電動機的輸出功率為12WB．電動機兩端的電壓為7.0VC．電動機的發(fā)熱功率為4.0WD．電源輸出的電功率為24W16．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，垂直紙面水平放置一根長為L、質量為m的通電直導線，電流方向垂直紙面向里．欲使導線靜止于斜面上，則外加磁場的磁感應強度的大小和方向可以是（）A．B=，方向水平向右B．B=，方向垂直斜面向下C．B=，方向豎直向下D．B=，方向水平向左17．如圖所示，一束質量、速度和電荷量不全相等的離子，經(jīng)過由正交的勻強電場和勻強磁場組成的速度選擇器后，進入另一個勻強磁場中并分裂為A、B束，下列說法中正確的是（）A．組成A、B束的離子都帶正電B．組成A、B束的離子質量一定不同C．A束離子的比荷大于B束離子的比荷D．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外三、實驗題（本題共2小題，共15分。請直接將答案填在答題卡的對應橫線上，不要求寫出說明或過程。）18．（7分）用伏安法測定某定值電阻Rx（內(nèi)阻約為），要盡可能準確地測量這只電阻的阻值.現(xiàn)有器材除被測電阻Rx外，還有如下的實驗儀器：A．直流電源，電壓12V，內(nèi)阻不計；B．電壓表，量程，內(nèi)阻約；C．電壓表，量程0~15V，內(nèi)阻約；D．電流表，量程0~0.3A，內(nèi)阻約；E．電流表，量程0~10mA，內(nèi)阻；F．滑動變阻器，阻值；G．電鍵一只、導線若干．（1）在上述儀器中，電壓表應選用______，電流表應選用______（用儀器前序號表示）。（2）請在方框內(nèi)畫出電路原理圖______。（3）若電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，則Rx=_______（用題中字母表示）。19．（8分）小海同學新買了一節(jié)干電池，為了測出這節(jié)干電池的內(nèi)阻和電動勢，從實驗室借來的實驗器材、連接成了如圖所示的實驗電路圖(圖中的定值電阻為1)。（1）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應處______(填“左”或“右”端)；（2）實驗時電流表A應選量程_____（“3A”或“0.6A”)；（3）請在答卷紙上的虛線方框中按小海同學的實驗電路的實物圖畫出電路圖；（4）小海同學在坐標紙上已標出做實驗測量而得到的數(shù)據(jù)點，如圖所示，根據(jù)圖可求得干電池的電動勢為_____V，內(nèi)阻為______(均保留三位有效數(shù)字)。四、解答題（本題共4小題，共41分。解答時寫出必要的文字說明、方程和演算步驟。只寫出答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。）20．（9分）如圖所示，質量為m、電荷量為＋q的帶電小球拴在一不可伸長的絕緣輕細繩一端，繩的另一端固定于O點，繩長為l?，F(xiàn)加一個水平向右的勻強電場，小球靜止于與豎直方向成角的A點。已知重力加速度為g。求：（1）所加電場的場強E的大?。唬?）若將小球拉起至與O點等高的B點后無初速釋放，則小球經(jīng)過最低點C時小球速度的大??；（3）小球經(jīng)過最低點C時，繩對小球拉力的大小。21．（10分）如圖所示，M、N為兩塊水平放置的平行金屬板，板長為，兩板間的距離為d，兩板間電壓為U。圖中虛線為平行于兩板的中軸線。一帶電粒子以某一初速度從沿射入電場，最終打在離兩板右端豎直屏上的P點。到達P點時的瞬時速度與水平方向的夾角。（粒子的比荷為k，不計粒子的重力）求：（1）粒子初速度大小；（2）P到的距離Y。22．（10分）如圖所示，在y>0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負方向；在y<0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向外。一電荷量為q、質量為m的帶正電的運動粒子，經(jīng)過y軸上y＝h處的點P1時速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x＝2h處的P2點進入磁場，并經(jīng)過y軸上y＝－2h的P3點。不計重力。求：（1）電場強度的大??；（2）粒子到達P2時速度的大小和方向；（3）磁感應強度的大小。23．（12分）如圖所示，在y軸左則有一平行x軸方向的勻強電場，電場強度，在y軸右側存在垂直紙面向里的勻強磁場，第一象限內(nèi)磁場的磁感應強度大小，第四象限內(nèi)磁場的磁感應強度大小為．現(xiàn)有一比荷的粒子中，從電場中與y軸相距10cm的P點（圖中未標出）由靜止釋放，粒子運動一段時間后從M點進入磁場，并一直在磁場中運動且多次垂直通過x軸，不計粒子重力，試求：（1）粒子進入磁場時的速度大??；（2）從粒子進入磁場開始計時到粒子第三次到達x軸所經(jīng)歷的時間；（3）粒子軌跡第一次出現(xiàn)相交時所對應的交點坐標。參考答案1．B【詳解】A．電勢與場強兩者沒有直接關系，電場中電勢高的地方場強不一定大，故A錯誤；B．根據(jù)可知，同一電場中，等差等勢面較密處的場強較大，故B正確；C．根據(jù)電場線與等勢面的關系，兩者一定相互垂直，故C錯誤；D．只有當電場線是直線時，電子靜止釋放后才沿電場線運動，否則不沿電場線運動，故D錯誤。故選B。2．A【詳解】根據(jù)庫侖定律，距離為r是的靜電力為：當距離為2r時，靜電力為：故選A。3．B【詳解】A．電場線的疏密反映了電場的強弱，由圖可知，N點處電場線最密，所以N點場強最大，同一負電荷在N點的加速度最大，故A正確；B．順著電場線的方向，電勢降低，所以M點的電勢最高，故B錯誤；C．在M點靜止釋放，正電荷在電場力的作用下運動，但不可能沿電場線運動，故C正確；D．根據(jù)，又可知，正電荷在M點電勢能大于在N點的電勢能，故D正確。此題選擇不正確的選項，故選B。4．B【詳解】AC．閉合開關后，當滑動變阻器的滑片由a向b滑動時，平行板電容器板間電壓等于電源的電動勢，保持不變；由分析可知板間電場強度不變，故AC均錯誤；BD．電容器的電容不變，由得知，電量不變，故D錯誤，B正確。故選B。5．B【詳解】AB．在伏安特性曲線中直線的斜率表示的是電阻的倒數(shù)，從圖中可得A的斜率大，所以A的電阻小，選項A錯誤，B正確；C．當電流相同的時候，由于A的電阻小，所以電阻A兩端的電壓較小，選項C錯誤；D．當兩電阻并聯(lián)時，電阻的電壓相同，根據(jù)功率可得，電阻大的電阻的功率小，所以電阻B消耗的功率較小，選項D錯誤。故選B。6．A【詳解】由圖線Ⅰ可知，電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為r==0.5Ω由圖線Ⅱ可知，電阻R的阻值為1Ω，該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I==2A路端電壓U=IR=2V電源的輸出功率為P=UI=4W電源的效率為=×100%≈66.7%故選A。7．B【詳解】電流表改裝成大量程電流表要并聯(lián)電阻分流，并聯(lián)的電阻值為（n為擴大的倍數(shù)）可知并聯(lián)的電阻較小。故選B。8．A【詳解】A．該電路的結構為：壓敏電阻R先與燈泡L3串聯(lián)，再與燈泡L2并聯(lián)，最后與燈泡L1串聯(lián)，其中電容器C與燈泡L3并聯(lián)．在壓力F緩慢增大的過程中，壓敏電阻R的阻值減小，電路中的外電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流增大，即流過燈泡L1的電流增大，則燈泡L1的亮度將變大，故A正確；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E＝I（r＋RL1）＋UL2又干路電流增大，則燈泡L2兩端的電壓減小，燈泡L2亮度將變小，故B錯誤；C．根據(jù)并聯(lián)電路知識和歐姆定律可得I＝IL3＋UL3＝IL3RL3又燈泡L2兩端的電壓減小，則燈泡L3兩端的電壓增大，又根據(jù)電容器所帶電荷量與電容器兩極板間的電勢差、電容器的電容的關系可得Q＝CUL3則電容器所帶電荷量將增大，故C錯誤；D．根據(jù)電源的輸出功率關系可得P出＝（）2R外＝由于不知外電阻的阻值與內(nèi)電阻的阻值的關系，則電源的輸出功率的變化情況無法判斷，故D錯誤。故選A。9．B【詳解】根據(jù)左手定則，A圖中洛倫茲力應向上，B圖正確，C圖垂直紙面向外，D圖由于粒子運動方向與磁場平行，不受力。故選B。10．B【詳解】粒子在電磁場中做直線運動，其運動必是勻速直線運動，粒子受力平衡，根據(jù)右于螺旋定則，電流在導線右側產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，由左手定則可知粒子所受洛倫茲力水平向右，根據(jù)力的平衡條件可知，電場力必水平向左，則勻強電場方向水平向右。故選B。11．B【詳解】AB．根據(jù)得兩粒子的比荷相等，所以最大速度相等，最大動能由于電荷量不同，所以最大動能不等，故A錯誤，B正確；C．帶電粒子在磁場中運動的周期，兩粒子的比荷相等，所以周期相等，故C錯誤；D．由于最大動能為與電源的頻率無關，故D錯誤。故選B。12．B【詳解】AB．根據(jù)右手螺旋定則，電流a在O產(chǎn)生的磁場平行于bc向左，b電流在O產(chǎn)生的磁場平行ac指向右下方，電流c在O產(chǎn)生的磁場平行ab指向左下方；由于三導線電流相同，到O點的距離相同，根據(jù)平行四邊形定則，則O點合場強的方向垂直O(jiān)c向下，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)同向電流相吸、反向電流相斥，結合矢量合成法則；導線a受到的安培力方向水平向左，而導線b受到的安培力方向平行于ac斜向左上方，故CD錯誤．故選B。13．ABC【詳解】A．若電荷從電場中的一點移到另一點，電場力始終不做功，則電荷必在同一等勢面上移動，故A正確；B．因等勢面與電場線垂直，故點電荷所受的電場力也一定與等勢面垂直，負電荷所受電場力的方向指向電勢升高的方向，故B正確；C．等勢面和電場線處處垂直，電場線的疏密可以反映電場的強弱，等勢面或等勢線的疏密也可以反映電場的強弱，故C正確；D．電場中電勢相等的各個點構成的面叫做等勢面，同一等勢面上各個點的電場強度大小不一定相等，故D錯誤。故選ABC。14．CD【詳解】A．由幾何知識知，EB與DC平行且，因電場是勻強電場，則即代入數(shù)據(jù)可得故A錯誤；B．由幾何知識知，AF與CD平行且相等，因電場是勻強電場，則故B錯誤；CD．因為電場是勻強電場，又電場線由電勢高處指向電勢低處，則電場線垂直于CE如圖：由幾何知識可得，電場線垂直于BF連線，且指向A；據(jù)可得，故CD正確。故選CD。15．AB【詳解】B．電路中電流表的示數(shù)為2.0A，所以電動機的電壓為U=EU內(nèi)UR0=12IrIR0=122×12×1.5=7V所以B正確；AC．電動機的總功率為P總=UI=7×2=14W電動機的發(fā)熱功率為P熱=I2R=22×0.5=2W所以電動機的輸出功率為14W2W=12W，所以A正確，C錯誤；D．電源的輸出的功率為P輸出=EII2R=12×222×1=20W所以D錯誤。

故選AB。16．BCD【詳解】A．磁場方向水平向右時，安培力豎直向下，無法平衡，A錯誤；B．外加勻強磁場的磁感應強度B的方向垂直斜面向下，則沿斜面向上的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，則有解得B正確；C．磁場豎直向下時，安培力水平向左，導體棒還受到重力和支持力，根據(jù)平衡條件和安培力公式，有解得C正確；D．磁感應強度的方向水平向左，則安培的方向豎直向上，根據(jù)解得D正確。故選BCD。17．AC【詳解】A．由左手定則可知，組成A、B束的離子都帶正電，選項A正確。BC．經(jīng)過由正交的勻強電場和勻強磁場組成的速度選擇器后，離子速度相等，在勻強磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑不同，由得可知組成A、B束的離子比荷一定不同，質量有可能相同，A束離子的比荷大于B束離子的比荷。選項B錯誤，C正確。D．由于離子帶正電，所受電場力向右，所受洛倫茲qvb力一定向左，由左手定則知速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里，選項D錯誤。故選AC。18．BE【詳解】（1）[1]因為直流電源，電壓，選用量程的電壓表，如果電流表采用內(nèi)接法，通過電流表的電流為電壓表選量程，則通過待測電阻的最大電流約為在分析兩個電流的量程，要精確測量，所以電壓表選B。[2]電壓表選量程，則通過待測電阻的最大電流約為電流表應選E。（2）[3]為了精確測量滑動變阻器應采用分壓接法，因為電壓表量程，如果電流表采用內(nèi)接法，通過電流表的電流為也滿足精確測量的要求，電路如圖所示[4]根據(jù)解得19．右端0.6A1.49V0.833【詳解】（1）［1］滑動變阻器采用的是限流接法，在閉合開關前，依安全性原則，滑動變阻器的滑片應處右端。（2）［2］定值電阻為1，再有滑動變阻器的作用，依準確性原則，回路中電流可以控制在0.6A之內(nèi)，所以電流表A應選量程0.6A。（3）［3］按小海同學的實驗電路的實物圖畫出電路圖如下：（4）［4］電壓表測量的是路端電壓，電流表測量的是干路電流，由U=EI（r+R定）知，圖線在縱軸上的截距表示電池電動勢的大小E=1.49V。［5］圖線斜率的絕對值表示了電池內(nèi)阻與定值電阻之和，即r+R定===1.833所以電池內(nèi)阻r=0.833。20．(1)；(2)；(3)【詳解】在A點小球受力平衡，如圖所示根據(jù)平衡條件得解得根據(jù)動能定理得得小球做圓周運動在