湖南省張家界市2019_2020學年高二物理上學期期末考試試題含解析湖南省張家界市2019_2020學年高二物理上學期期末考試試題含解析PAGE24-湖南省張家界市2019_2020學年高二物理上學期期末考試試題含解析湖南省張家界市2019—2020學年高二物理上學期期末考試試題（含解析）一、選擇題（本題包括14小題,共46分。其中1-10題為單選,每小題3分，11—14題為多選，全對得4分,部分對得2分，錯選得0分）1.關于物理學史,下列說法中正確的是(）A。奧斯特首先發現了電流的熱效應B。法拉第發現了電磁感應現象C。楞次認為構成磁體分子內部存在一種環形電流——分子電流D。洛侖茲發現了電流的磁效應【答案】B【解析】【詳解】A．焦耳首先發現了電流的熱效應，選項A錯誤；B．法拉第發現了電磁感應現象，選項B正確；C．安培認為構成磁體的分子內部存在一種環形電流—-分子電流，選項C錯誤；D．奧斯特發現了電流的磁效應，選項D錯誤；故選B。2。下列各圖中，能正確表示一對等量異種電荷電場線分布的是A。 B。 C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據電場線的特點：電場線從正電荷或無窮遠處出發到負電荷或無窮遠處終止．可知C圖能正確表示一對等量異種電荷電場線分布．A.A圖與結論不相符,選項A錯誤;B。B圖與結論不相符，選項B錯誤；C。C圖與結論相符,選項C正確;D。D圖與結論不相符，選項D錯誤;3.地球是一個巨大的磁體，其表面附近的磁感應強度約為3×10～5×10T,有些生物體內含有微量強磁性物質。研究表明：鴿子正是利用體內所含有的微量強磁性物質在地磁場中所受的作用來幫助辨別方向。如果在鴿子的身上綁一塊磁體材料，且其附近的磁感應強度比地磁場更強，則（)A.鴿子仍能辨別方向B。鴿子更容易辨別方向C.鴿子會迷失方向D。不能確定鴿子是否會迷失方向【答案】C【解析】【詳解】鴿子正是利用體內所含有微量強磁性物質在地磁場中所受作用來幫助它辨別方向的,即其體內所含有微量強磁性物質相當于一個小磁針，小磁針的N極受力方向就是地球的北極方向，而在鴿子的身上縛一塊永磁體材料后嚴重干擾了地磁場，使鴿子體內的小磁針N極受力的方向不再是地球的北極，這樣會使鴿子迷失方向。

A。鴿子仍能辨別方向,與結論不相符，選項A錯誤；B。鴿子更容易辨別方向，與結論不相符，選項B錯誤;C。鴿子會迷失方向，與結論相符，選項C正確；D。不能確定鴿子是否會迷失方向，與結論不相符，選項D錯誤；故選C.4.在精密的供電設備中常常能見到如圖所示的電容器，它們為電路其他部件提供穩定的直流電，保證了設備安全穩定地運行。下面對于該供電設備中存在的電容器的說法中正確的是（）A。直流電、交流電都可以通過電容器B.直流電無法通過電容器、交流電可以通過電容器C。直流電、交流電都不可以通過電容器D.供電設備電路中的電容器，主要是為了儲存電量,供停電時使用【答案】B【解析】【詳解】由于電容器的作用是“通交流、隔直流；通高頻、阻低頻”，所以直流電不能通過電容器，而交流電可以通過電容器，供電設備中的電容器，主要是為電路其他部分提供穩定的直流電。故選B.5.一交變電流的電壓表達式為,由此表達式可知(）A.用電壓表測該電壓其示數為100VB.該交變電壓的頻率為60HzC.將該電壓加在100Ω的電阻兩端,則該電阻消耗的電功率為100WD.t＝s時，該交流電壓的瞬時值為50V【答案】B【解析】【詳解】從電壓表達式中得出電壓的最大值為,電壓表顯示的是有效值，為:，故A錯誤；從電壓表達式中得出角頻率為，故頻率，故B正確；將該電壓加在的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為：，故C錯誤；時,該交流電壓的瞬時值為，故D錯誤．6。如圖，半徑相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量(可視為點電荷），相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F．今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開.這時，A、B兩球之間的相互作用力的大小是A。 B。C. D.【答案】A【解析】【詳解】兩球之間是相互的，說明兩球帶等量的異種電荷，設A球帶電量為，B球帶電量為，兩球之間的引力的大小為，第三個不帶電的球C與A接觸后，A和C的電荷量都為，C與B接觸后先中和在平分，則C和B的電荷量都為，這時A、B兩球之間的相互作用力的大小為，故A正確,BCD錯誤．7。如圖所示,R是光敏電阻,當它受到的光照強度增大時，電阻減小，則（）A.燈泡L變暗B。光敏電阻R上的電壓增大C.電壓表V的讀數增大D。電容器C的帶電荷量增大【答案】D【解析】【分析】由題中“當它受到的光照強度增大時,電阻減小”可知,本題考查電路動態變化，根據閉合電路歐姆定律可分析本題．【詳解】A．當R受到的光照強度增大時，電阻減小，電流增加,燈泡變亮，故A錯誤;B．串聯電路電阻分壓，電阻越大，分壓越多，電阻越小分壓越低，故B錯誤;C．電壓表所測電壓為電路的路端電壓,當R變小，外電路分壓變小，故電壓表讀書減小，故C錯誤；D．燈泡兩端電壓，電容器電壓增大，根據可知，電容器帶電量增大，故D正確．8.如圖所示的電場中，下列判斷正確的是A。a,b兩點的電場強度大小相等B。ab兩點的電場強度方向相同C.a點電勢比b點高D.負電荷在a點具有的電勢能比在b點大【答案】C【解析】電場線的疏密反映場強的大小,a點的電場線較密集，則a點的場強較b點大，選項AB錯誤；順著電場線電勢降低，可知a點電勢比b點高,選項C正確;負電荷在高電勢點的電勢能較小，則負電荷在a點具有的電勢能比在b點小,選項D錯誤;故選C.點睛:此題關鍵是知道電場線的疏密反映場強的大小，沿電場線電勢逐漸降低；正電荷在高電勢點的電勢能較大，負電荷正好相反。9。隨著科技的不斷發展，無線充電已經進入人們的視線．小到手表、手機，大到電腦、電動汽車，都已經在無線充電方面實現了從理論研發到實際應用的轉化．如圖所示為某品牌無線充電手機利用電磁感應方式充電的原理圖．關于無線充電，下列說法正確的是A.無線充電時，手機上接收線圈的工作原理是“電流的磁效應"B。接收線圈中交變電流的頻率與發射線圈中交變電流的頻率相同C。只有將充電底座接到直流電源上，才能對手機進行充電D.只要有無線充電底座，所有手機都可以進行無線充電【答案】B【解析】【詳解】A、無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是電磁感應現象，不是“電流的磁效應”現象,故A錯誤;B、無線充電利用的是電磁感應的互感現象，故接收線圈中交變電流的頻率與發射線圈中交變電流的頻率相同,故B正確;

C、當充電設備通以恒定直流，無線充電設備不會產生交變磁場，那么不能夠正常使用，故C錯誤；

D、被充電手機內部，應該有一類似金屬線圈的部件,與手機電池相連,當有交變磁場時,則出現感應電動勢，所以不是所用的手機都能利用無線充電設備進行充電，故D錯誤；10。如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，放置一根長為L,質量為m的導體棒．在導體棒中通以電流I時,欲使導體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向正確的是(）A。，方向沿斜面向上B.，方向垂直斜面向下C。,方向豎直向下D.，方向豎直向上【答案】AD【解析】【詳解】若外加勻強磁場的磁感應強度B的方向垂直斜面向上,受到的安培力沿斜面向上,由平衡知識可知：mgsinθ=BIL，解得，故A正確;若外加勻強磁場的磁感應強度B的方向垂直斜面向下，則沿斜面向下的安培力、支持力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態，故B錯誤；若外加勻強磁場的磁感應強度B的方向豎直向下，則水平向左的安培力、支持力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態，故C錯誤;若外加勻強磁場的磁感應強度B的方向豎直向上，則水平向右的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態，則大小BIL=mgtanα，即；故D正確;故選AD．11。下列四副圖中，閉合線圈能產生感應電流的是（)A.B.C。D.【答案】AD【解析】【詳解】A．該圖中線圈轉動時，穿過線圈的磁通量發生變化，會產生感應電流，選項A正確；B．該圖中線圈向下運動時，穿過線圈磁通量不變，不會產生感應電流，選項B錯誤:C．該圖中線圈在磁場內部平動時,穿過線圈的磁通量不變，不會產生感應電流,選項C錯誤：D．該圖中線圈拉出磁場時，穿過線圈的磁通量變化，會產生感應電流，選項D正確。故選AD.12.圖中三條實線a、b、c表示三個等勢面.一個帶電粒子射入電場后只在電場力作用下沿虛線所示途徑由M點運動到N點，由圖可以看出（）A.M和N點的電場場強EM<ENB。三個等勢面的電勢關系是C。帶電粒子在N點的動能較小，電勢能較大D。帶電粒子在N點的動能較大，電勢能較小【答案】AC【解析】【詳解】A．電場線越密，電場強度越大，故M和N點的電場場強EM＜EN，故A正確；B．由于不知電荷帶電的正負，因此無法判斷電場線方向，故三個等勢面的電勢高低無法判斷，故B錯誤;CD．帶電粒子做曲線運動，所受的電場力指向曲線彎曲的內側，且垂直于等勢面，所以電場力大體上向右,帶電粒子從M運動到N過程中，速度方向和電場力的方向的夾角大于90°，電場力做負功,電勢增大,動能減小,故帶電粒子在N點的動能較小,電勢能較大,故C正確，D錯誤；故選AC。13.如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，勻強電場的電場強度為E，方向豎直向下,有一質子（重力不計）恰能以速率沿直線從左向右沿直線水平飛越此區域．下列說法正確的是（）A.若一電子以速率v從左向右飛入,則該電子將向上偏轉B.若一電子以速率v從左向右飛入,則該電子將沿直線運動C.該質子通過此區域的速度D。該質子通過此區域的速度【答案】BC【解析】【詳解】質子從左邊進入電場,在電場中受到向下的電場力和向上的洛倫茲力作用，因恰能沿直線從右邊水平飛出,可知電場力和洛倫茲力平衡，有qE=qvB，得v=E/B．若是電子，也從左邊以速度v射入，電場力和洛倫茲力的方向對調，發現還是有v=E/B，所以帶電粒子只要以速度v從左邊水平進入電場，粒子就會沿水平方向射出，與電性和電量無關；由上分析可知，故AD錯誤，BC正確．故選BC．14.如圖,一個質量為m、帶電量為＋q的圓環，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動,細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中．現給圓環一個水平向右的初速度v0，在以后的運動中，下列說法正確的是(）A.圓環可能做勻減速運動B。圓環可能做勻速直線運動C.圓環克服摩擦力所做的功不可能為D。圓環克服摩擦力所做的功可能為【答案】BD【解析】【詳解】A．當qv0B＜mg時,圓環做減速運動到靜止，速度在減小,洛倫茲力減小，桿的支持力和摩擦力都發生變化，所以不可能做勻減速運動，故A錯誤;B．當qv0B=mg時,圓環不受支持力和摩擦力,做勻速直線運動，故B正確；CD．當qv0B＜mg時，圓環做減速運動到靜止，只有摩擦力做功。根據動能定理得：得：當qv0B＞mg時，圓環先做減速運動，當qvB=mg時,不受摩擦力，做勻速直線運動,當qv′B=mg時得：根據動能定理得:代入解得:故C錯誤，D正確。故選BD。二、實驗題（每空2分，其中16題（1）中的實物連線2分，共20分）15.如圖所示的電路測量一節蓄電池的電動勢和內阻。蓄電池的內阻非常小，為防止滑動變阻器電阻過小時由于電流過大而損壞器材，電路中用了一個保護電阻R0。除蓄電池、滑動變阻器、開關、導線外，可供使用的實驗器材還有：A．電流表(量程0.6A、3A)B．電壓表(量程3V、15V）C．定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）D．定值電阻（阻值10Ω、額定功率10W)（1）電流表的量程應選____A。（2)定值電阻R0應選____Ω。【答案】(1）.0。6(2）。1【解析】【詳解】（1）[1］．若電流表量程選3A，為了便于讀數（應使指針半偏及以上）,電流需在1。5A以上。這樣，電路總阻應在以下,變化范圍太小，不利于滑動變阻器操作,所以電流表量程應選0。6A.

（2）[2］．若定值電阻取10Ω，則電路中電流最大不超過，電流值不到電流表小量程，不利于精確讀數,故定值電阻只能取1Ω.16。某興趣小組用圖示器材研究電磁感應現象（1）以筆畫線代替導線,將圖中電路連接完整．（）（2）電路正確連接后，手持線圈B，放在線圈A的上方附近(如圖），閉合開關，發現靈敏電流計向左輕微偏轉,當線圈B完全放入線圈A中，斷開開關瞬間靈敏電流計指針向______偏轉（填“左”或“右”）（3）若用楞次定律解釋(2）中實驗現象，需要明確：_____________．A.靈敏電流計指針偏轉方向與電流流入方向之間的關系B。線圈A的繞向C。線圈B的繞向D.兩線圈的匝數【答案】(1)。(2).右（3).ABC【解析】【詳解】（1）［1]根據實驗原理,可知將大線圈A與靈敏電流計連成一個回路，將小線圈B與滑動變阻器電源連成一個回路，則實驗圖如圖所示：(2）［2]由題意可知當穿過A的磁通量增大時，指針向左偏轉，則可知當穿過A的磁通量減小時,指針應該向右偏轉．斷開開關瞬間，B中的電流減小，穿過A的磁場變弱，穿過A的磁通量減小，故靈敏電流計的指針向右偏轉．(3）[3］ABC．在實驗過程中，除了查清流入檢流計電流方向與指針偏轉方向之間的關系之外，還應查清線圈A與線圈B的繞制方向,故ABC符合題意;D.兩線圈的匝數對磁通量的變化沒有影響，故D不符合題意．17.（1)如圖所示用多用電表測量小燈泡的電壓時,紅表筆應接在_____(填“a”或“b”）（2）將多用電表選擇開關旋至歐姆檔對黑箱中的三個接線柱間電阻進行測量,如圖所示得到如下表格中數據,那么黑箱中的線路應該是如圖所示電路中的哪一個______黑筆觸點112紅筆觸點231表頭讀數00。5kΩ2kΩ【答案】(1).b（2）.C【解析】【詳解】(1）［1］．用多用電表測量小燈泡的電壓時，因紅表筆為“+"極，則紅表筆應接在b點；(2）[2]．由題意可知，黑筆觸點接1，紅筆觸點接2,表頭讀數為0,則說明之間沒有電阻，若有二極管，則也處于導通狀態；由于多用電表測量電阻時，電流從紅表筆流入，黑表筆流出,因此1接二極管的正極;又由于黑筆觸點接1，紅筆觸點接3時，表頭讀數為0.5kΩ，而每個電阻的阻值為1kΩ，因此可能是兩電阻并聯;加之當黑筆觸點接2，紅筆觸點接1時,表頭讀數為2kΩ，而每個電阻的阻值為1kΩ，因此可能是兩電阻串聯；綜上所述，則C正確；18。某興趣小組通過實驗測量澧水河水的電阻率，現備有一根均勻長的玻璃管（兩端各有一個圓形電極，可裝入樣品水，接觸電阻不計）電壓表（量程12V、內阻約為1000Ω）,電流表（量程100μA、內阻約為5Ω），滑動變阻器（10Ω、1A），電池組（電動勢為12V，內阻不計)，開關，導線，游標卡尺,螺旋測微器，待測樣品水(電阻約為200kΩ）。請回答下列問題：（1）如下圖所示,用游標卡尺測量樣品水的長度L=_____mm，螺旋測微器測出直徑d=_____mm。（2）為了精確測量,測量電路圖應選_____A。B.C。D。【答案】（1).70。60(2).6.580(3）。D【解析】【詳解】（1）［1］［2]．用游標卡尺測量樣品水的長度L=70mm+0.05mm×12=70。60mm；螺旋測微器測出直徑d=6。5mm+0.01mm×8。0mm=6。580mm.（2)[3]．比較待測水樣的電阻、電壓表的內阻和電流表的內阻可知，待測水樣的電阻遠大于電流表的內阻，則應該采用電流表內接；滑動變阻器用分壓電路，則電路圖D正確；三、計算題：（本題共4小題,19題8分，20題8分，21題9分，22題9分，共32分）19。質量為m電量為q的帶電粒子以初速度v0沿平行板的中線垂直進入平行板間的勻強電場,如圖所示,當兩板間距離為d，板長為L，板間電壓為U，帶電粒子能從平行板間飛出，不計粒子的重力，求帶電粒子射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y和偏轉的角度θ（結果用題中所給的字母表示）。【答案】【解析】【詳解】電荷通過平行板的時間和加速度分別為由類平拋運動規律解得20.如圖所示，線圈內有理想邊界磁場，當磁場以B=（2-2t）T的規律變化時，有一帶質量為kg的帶電的粒子靜置于平行板（兩板水平放置）電容器中間，設線圈的面積為0。1m2．重力加速度為g=10m/s2，電容器兩板間的距離為0.02m.則:（1)求線圈產生的感應電動勢的大小和方向（2）求帶電粒子的電量【答案】(1）0。2V，順時針方向;（2)【解析】【詳解】(1）根據題意，磁感應強度的變化率根據法拉第電磁感應定律根據楞次定律，線圈內產生的感應電動勢方向為順時針方向；(2)線圈相當于電源,電容器下極板接高電勢，下極板帶正電;粒子靜止，由平衡條件：代入數據:解得:21。如圖所示為質譜儀的示意圖，兩極板間加有電壓U，讓比荷為k的帶正電的粒子從正極板的附近由靜止釋放，粒子經電場加速后從M點垂直磁場邊界進入磁場,經磁場偏轉后打在磁場邊界上的熒光屏的N點，MN的距離為x．不計粒子的重力,求：(1)粒子經電場加速后速度的大小；（2）勻強磁場的磁感應強度的大小．【答案】（1)(2)【解析】【分析】考查帶電粒子在勻強磁場中的運動.【詳解】（1）設粒子的質量為m，電荷量為q，磁感應強度大小為B，粒子經電場加速，有：解得（2)粒子在磁場中偏轉，有：又：，解得22.如圖所示，兩根相距L=0.5m的光滑平行金屬導軌MN、PQ處于同一水平面內，導軌的左端用R=3Ω的電阻相連，導軌電阻不計，導軌上跨接一電阻r=1Ω的金屬桿ab，質量m=0.2kg,整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=2T，現對桿施加水平向右的拉力F=2N，使它由靜止開始運動，求：（1）桿能達到的最大速度vm為多大？(2）若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中通過的位移x1=10m，電阻R上產生的電熱QR