貴州省黔東南州鎮遠中學2020-2021學年高二上學期期末考試物理試題含答案

貴州省鎮遠中學2020-2021學年度第一學期期末考試卷高二物理范圍：選修3-1，3-2電磁感應；考試時間：90分鐘；滿分：100分第Ⅰ卷（選擇題，共52分）一、單選題（每小題4分，共32分）1．在物理學發展過程中，觀察。實驗。假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用。下列敘述符合史實的是（）A．歐姆發現了電流通過導體時產生熱效應的規律B．庫侖借助扭秤裝置總結出了點電荷間的相互作用規律，并最早用實驗測得元電荷e的數值C．法拉弟在實驗中觀察到電流的磁效應，該效應揭示了電和磁之間存在聯系D．安培根據通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說2．有關電場和電場力，下述說法正確的是（）A．由可知，電場強度E與電荷所受的電場力F成正比B．電場中的試探電荷的電性發生改變，該位置的電場強度方向發生改變C．由可知，電荷間的距離r接近于零時，庫侖力趨向于無窮大D．電場強度是反映電場本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無關3．如圖所示，兩條不等長的絕緣細線一端拴在同一點，另一端分別拴住兩個帶同種電荷的小球，電荷量分別為、，質量分別為、，當兩小球處于于同一水平面時恰好靜止，且，則造成、不相等的原因是（）A． B． C． D．4．如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O點為半圓弧的圓心，，電荷量相等、電性相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強度的大小為；若將N點處的點電荷移至P點，則O點的場強大小變為，與之比為（）A．2：1 B．1：2 C． D．5．如圖所示，真空中a、b、c、d四點共線且在a點和d點分別固定有等量的異種點電荷，則下列說法正確的是A．b、c兩點的電場強度大小相等，方向相反B．b、c兩點的電場強度大小不相等，但方向相同C．同一負點電荷在b點的電勢能比在c點的小D．把正點電荷從b點沿直線移到c點，電場力對其先做正功后做負功6．如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，場強方向平行于正方形ABCD所在平面。已知A、B、C三點的電勢分別為，，，則（）A．D點的電勢，場強方向平行于AB方向B．D點的電勢，場強方向平行于AC方向C．D點的電勢，場強方向平行于BC方向D．把一個電子從C移到B，電場力做功為-6eV7．如圖，平行板電容器的兩個極板分別為A和B，A板接地，B板帶有電荷量，板間電場中有一固定點P，若將B板固定，A板下移一些或將A板固定，B板上移一些，在這兩種情況下，以下說法正確的是（）A．B板上移時，平行板電容器的電容將減小B．A板下移時，平行板電容器的電容將增大C．A板下移時，P點的電場強度不變，P點電勢降低D．B板上移時，P點的電場強度不變，P點電勢降低8．如圖所示是有兩個量程的電流表內部結構圖。已知表頭的內阻，滿偏電流電阻，，則使用A、B兩個端點時，電流表的量程為（）A．0~8mA B．0~50mA C．0~12mA D．0～25mA二、多選題（每小題5分，漏選得3分，共20分）9．如圖所示，電動勢為E、內阻為r的電源與定值電阻、及滑動變阻器R連接成如圖所示的電路。當滑動變阻器的觸頭由a端滑向b端時，下列說法中正確的是（）A．電流表和電壓表的讀數都增大B．電壓表的讀數增大，電流表示數減小，示數增大C．電源的輸出功率一定先增大再減小D．電源的效率將增大10．如圖甲是法拉第圓盤發電機的照片，乙是圓盤發電機的側視圖，丙是發電機的示意圖。設，勻強磁場的磁感應強度為B，電阻為R，圓盤順時針轉動的角速度為（）A．感應電流方向由D端經電阻R流向C端B．銅盤產生的感應電動勢C．設想將此圓盤中心挖去半徑為的同心圓，其他條件不變，則感應電動勢變為D．設想將此圓盤中心挖去半徑為的同心圓，其他條件不變，則感應電動勢變為11．如圖所示，寬度為2d的區域內存在勻強磁場B，磁場方向垂直紙面向里。一邊長為d的正方形線框abcd由粗細均勻的金屬導線繞成，初始時線框右邊恰好與磁場邊界重合，現讓線框勻速穿過磁場區域，電流逆時針為正方向，下列關于ab兩點間的電壓及通過線圈中的電流i隨線圈位移x的變化正確的是A． B．C． D．12．如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導軌平面與水平面成角（），其中MN與PQ平行且間距為L，導軌平面與磁感應強度大小為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計。金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與導軌的兩邊始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R。從釋放開始，當流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時，金屬棒的速度大小為v，則在這一過程中（）A．金屬棒ab運動的平均速度大小為B．金屬棒ab的位移大小為C．金屬棒ab產生的焦耳熱為D．金屬棒ab受到的最大安培力大小為第II卷（非選擇題，共48分）三、實驗題（共16分）13．（8分）（1）某個實驗小組想要探究電磁感應現象，準備了以下儀器：電池組，滑動變阻器，帶鐵芯的線圈A，線圈B，電流計（零點在中央），開關等，如圖所示：①（2分）請你將所有儀器連接成完整的實驗電路____________；②可使電流計指針發生偏轉的操作是____________。（2分）A．閉合開關，將線圈A插入B的過程B．閉合開關，線圈A放在B中不動C．閉合開關，將滑動變阻器的滑片Р向右滑動D．閉合開關后，再將開關斷開的瞬間（2）如圖所示，將多用表的選擇開關置于”歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負溫度系數的熱敏電阻（負溫度系數熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻）的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間。若往上擦一些酒精，表針將向__________（2分）（填”左”或”右”）偏轉；若用吹風機將熱風吹向熱敏電阻，表針將向__________（2分）（填”左”或”右”）偏轉。14．（8分）在“測定電池的電動勢和內阻”的實驗課上，小明、小華和小陽三人利用銅片、鋅片、馬鈴薯制作了水果電池，銅片為電源的正極，鋅片為電源的負極。經查閱資料，水果電池的內阻與選用的水果、兩電極之間的距離及電極面積大小有關，一般在幾百至幾千歐姆之間。（1）為了估測水果電池的電動勢和內阻，先用多用電表進行測量，如圖甲所示，組內三位同學的操作如下，你認為正確的操作是___________。（2分）A．小明選擇直流電壓擋，直接將紅表筆與銅片、黑表筆與鋅片連接測量電動勢B．小華選擇歐姆擋，直接將紅表筆與銅片、黑表筆與鋅片連接測量內阻C．小陽選擇歐姆擋合適的倍率，然后將紅表筆和黑表筆短接，進行歐姆調零，最后直接將紅表筆與銅片、黑表筆與鋅片連接測量內阻（2）小組擬用“伏安法”測定水果電池的電動勢和內阻，選擇實驗電路圖時，出現了不同意見，小明和小華認為應選擇圖乙，小陽認為應選擇圖丙，經過討論，得到了一致意見。你認為應選擇。（填“圖乙”或“圖丙”）（3）他們又用“伏安法”測定了干電池的電動勢和內阻，得到幾組數據，作出圖線如圖丁，已知選用電壓表：量程0~3V，內阻約5000Ω，電流表：量程0～0.6A，內阻0.1Ω。根據圖線求出干電池的電動勢_______V（2分），電池的內阻_______Ω（2分）。（計算結果保留兩位小數）四、解答題（寫出必要的字表述和步驟，展現物理思維過程共32分）15．（8分）如圖所示，長的輕質絕緣細繩上端固定，下端連接一個可視為質點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角。已知小球所帶電荷量，勻強電場的場強，取重力加速度，，．求：（1）小球的質量m。（2）將電場撤去，小球回到最低點時速度的大小。16．（10分）如圖甲所示，用相同導線繞制、半徑分別為r和3r的金屬圓環a、b放置在紙面內，其中a圓環的電阻為R，在b圓環內有半徑為2r的圓形區域內充滿了垂直紙面的勻強磁場，磁場區域和金屬圓環的圓心均為O點。磁場的磁感應強度B隨時間t變化如圖乙所示，已知時刻磁場大小為，求：（1）a圓環中的電流；（2）在0至時間內，b圓環上產生的熱量；17．（14分）如圖，x軸上方有電場強度為E的勻強電場，方向沿y軸正向，x軸下方有垂直紙面向里的勻強磁場。y軸正半軸上距О點h處的A點置有一粒子源，能沿x軸正向一個一個地先后射出質量均為m、電荷量各不相同的帶負電粒子，且各個粒子射出的初速度相同均為。已知從粒子源射出的第一個粒子經過x軸上的C點進入磁場，并通過О點第一次離開磁場，O、C兩點間距離為2h，不計粒子重力，求：（1）第一個粒子的電荷量；（2）第一個粒子在磁場中的運動時間；（3）勻強磁場的磁感應強度是否存在某個值，使后面射出的各個粒子從x軸上不同位置進入磁場后都能回到A點，若存在，這個磁感應強度的大小多大？2020―2021學年度第一學期期末考試參考答案高二物理一、單選題1．D【詳解】A．焦耳發現了電流通過導體時產生熱效應的規律，故A錯誤；B．庫侖借助扭秤裝置總結出了點電荷間相互作用的規律，密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數值，故B錯誤；C．1820年，丹麥物理學家奧斯特在實驗中觀察到電流的磁效應，揭示了電和磁之間存在聯系，故C錯；D．安培根據通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說，符合史實，故D正確。故選D．2．D【詳解】AB．電場強度E是由電場本身決定的物理量，與電荷所受的電場力F無關，電場中的試探電荷的電性發生改變，該位置的電場強度方向不發生改變，選項AB錯誤：C．電荷間的距離r接近于零時，庫侖定律不再適用，選項C錯誤；D．電場強度是反映電場本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無關，選項D正確。故選D．3．A【詳解】對兩個球受力分析，均受重力、拉力和靜電斥力，如圖所示不管電荷量大小如何，靜電斥力F、都相同，故電荷量關系不影響角度和；根據平衡條件，有由于，，故；故A正確，BCD錯誤。故選A．【點睛】本題關鍵是對兩個小球受力分析，然后根據平衡條件列式分析：兩小球均受三力平衡，可采用合成法、正交分解法、相似三角形法分析力之間的關系。4．A【詳解】和分別為所以，A正確，BCD錯誤。故選A．5．C【詳解】A、B項：由等量異種電荷的電場線分布可知，b、c兩點的場強大小相等，方向相同，故A、B錯誤；C項：由電場線從正電荷指向負電荷即電場線由b指向c，所以b點的電勢高于c點電勢，根據負電荷在電勢低處電勢能大，即負電荷在b點的電勢更小，故C正確：D項：由C分析可知，電場線從b指向c，正電荷從b沿直線運動到c，電場力一直做正功，故D錯誤。故應選：C．6．B【詳解】ABC．勻強電場中，由公式可知，沿著任意方向，每前進相同的距離，電勢差都相等。故如圖所示，連接ACAC連線的中點為E，則E點的電勢為連接BE，則BE為一條等勢線，D點在BE連線上，所以D點電勢電場線垂直于等勢線，且由高電勢指向低電勢，故上圖所示場強方向平行AC方向，故AC錯誤，B正確；D．把一個電子從C移到B，電場力做正功故D錯誤。故選B．7．B【詳解】BC．由題，電容器兩板所帶電量不變，正對面積不變，A板下移時，導致極板間距減小，依據則電容增大，再根據推論可知，P點的電場強度E不變。P點與上板的距離減小，根據公式P點與上板的電勢差變小，而P點的電勢高于下板的電勢，上板的電勢為零，所以P點電勢升高。故B正確，C錯誤；AD．B板上移時，同理得知，極板間距減小，依據則電容增大，再根據推論可知，P點的電場強度不變，根據公式P點與上板的電勢差不變，則P點電勢不變。故AD錯誤；故選B．8．D【詳解】使用A、B兩個端點時，當表頭達到滿偏電流時，電路中的總電流為故電流表的量程為0～25mA，故D正確，ABC錯誤。故選D．二、多選題9．BD【詳解】AB．當滑片向b滑動時，R接入電阻增大，總電阻增大；由閉合電路的歐姆定律可知電路中總電流減小，即電流表示數減小，由可知路端電壓增大，即電壓表V示數增大；因路端電壓增大，兩端的電壓減小，故并聯部分電壓增大，對，由歐姆定律可知電流表示數增大，A錯誤，B正確；C．當外電路電阻等于電源內阻時，電源輸出功率最大，因外電阻與內阻的關系不能確定，則不能確定電源輸出功率的變化，C錯誤；D．電源的效率則外電阻增加時，電源的效率變大，D正確。故選BD．10．BC【詳解】A．根據丙圖，由右手定則可知感應電流由C端經電阻R流向D端，選項A錯誤；B．銅盤產生的感應電動勢選項B正確；CD．由B可知，銅盤產生的感應電動勢同理可求得：挖去半徑為的同心圓產生的電動勢故此圓盤挖去同心圓后，產生的電動勢選項C正確，D錯誤。故選BC．11．AD【解析】從ab邊開始進入磁場到cd邊進入磁場過程中，只有ab邊切割磁感線，產生的電動勢為，ab兩點的電壓為，電流為，從cd進入磁場到ab邊開始出磁場過程中，ab，cd兩條邊切割磁感線，此時線圈中無電流產生，但ab，cd兩端有電壓即為，從ab邊出磁場開始到cd邊出磁場，只有cd邊切割磁感線，產生的電動勢為，ab兩點的電壓為，電流，由右手定則可知，電流方向與方向相反，由以上分析可知，AD正確。點睛：解決本題關鍵分析線框穿過磁場的過程，線框全部在磁場中時，線框中無感應電流，但ab、cd兩邊切割磁感線，即有感應電動勢，ab兩點的電壓并不等于電動勢，根據閉合電路歐姆定律可知，即為路端電壓。12．BD【詳解】A．金屬棒在運動時產生感應電流，受到安培力的作用，且安培力隨金屬棒的速度的增大而增大，故金屬棒的加速度是變化的，故A錯誤：B．通過金屬棒橫截面的電荷量x為金屬棒運動的位移，故金屬棒運動的位移故B正確；C．因為金屬棒做變速運動，故不能用來計算金屬棒運動中產生的焦耳熱，故C錯誤；D．金屬棒的速度越大，受到的安培力越大，最大安培力大小故D正確。故選BD．三、填空題13．ACD左右【詳解】（1）[1][2]將電源、電鍵、變阻器、線圈A串聯成一個回路，注意滑動變阻器接一上一下兩個接線柱，再將電流計與線圈B串聯成另一個回路，電路圖如下圖所示依據感應電流產生的條件，只要穿過閉合線圈中，磁通量發生變化。A．閉合開關，將線圈A插入B的過程，導致線圈B的磁通量發生變化，從而產生感應電流，可使電流計指針發生偏轉，故A正確；B．閉合開關，將線圈A放在B中不動，線圈B的磁通量不發生變化，不會產生感應電流，電流計指針不發生偏轉，故B錯誤：C．閉合開關，將滑動變阻器的滑片Р向右滑動，導致線圈B的磁通量發生變化，從而產生感應電流，可使電流計指針發生偏轉，故C正確；D．閉合開關，再將開關斷開的瞬間，導致線圈B的磁通量發生變化，從而產生感應電流，可使電流計指針發生偏轉，故D正確。故選ACD．（2）[3][4]因為負溫度系數的熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻，若往上擦一些酒精，由于酒精蒸發吸熱導致熱敏電阻的溫度減低，從而電阻增大，故歐姆表指針將向電阻大的左方偏轉，若用吹風機將熱風吹向電阻，則熱敏電阻的溫度升高，從而電阻減小，故歐姆表指針向右偏轉。14．A圖丙1.450.59【詳解】（1）[1]A．用多用電表估測電池電動勢時，應選擇直流電壓檔，直接將紅表筆與銅片、黑表筆與鋅片連