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云南省盈江县第一高级中学2019-2020学年上学期期末考试高二物理本试卷分第卷和第卷两部分,共100分,考试时间90分钟。一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) 1.如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的直径一不计重力的带电粒子从a点射入磁场,速度大小为v,当速度方向与ab成30角时,粒子在磁场中运动的时间最长,且为t,若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场,也经时间t飞出磁场,则其速度大小为()AvBvCvDv2.如图所示是模拟避雷针作用的实验装置,金属板M、N间有两个等高的金属体A、B,A为尖头、B为圆头将金属板M、N接在高压电源上,逐渐升高电源电压,首先观察到()AA放电BB放电CA、B一起放电DA、B之间放电3.如图所示,电容器极板间有一可移动的电介质板,电介质板与被测物体相连,接入电路后,通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置,则以下说法正确的是()A 若电容器极板间的电压不变,x变大,电容器极板上带电量增加B 若电容器极板电量不变,x变小,电容器极板间电压变大C 若电容器极板间的电压不变,x变大,有电流流向电容器的正极D 若电容器极板间的电压不变,x变大,有电流流向电容器的负极4.如图所示,用1表示有信号输入,用0表示无信号输入,用1表示有信号输出,用0表示无信号输出,则当A、B、C的输入分别为0、1、0时,在输出端Y的结果是()A 0 B 1 C 0或1 D 无法确定5.以下说法正确的是()A 国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位“安培”是基本单位B 导体中没有电流,就说明导体内部的电荷没有移动C 电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D 在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了6.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图所示,若油滴质量为m,磁感应强度为B,则下述说法正确的是()A 油滴必带正电荷,电荷量为B 油滴必带正电荷,比荷C 油滴必带负电荷,电荷量为D 油滴带什么电荷都可以,只要满足q7.如图所示,固定在水平地面上的倾角为的粗糙斜面上,有一根水平放在斜面上的导体棒,通有垂直纸面向外的电流,导体棒保持静止现在空间中加上竖直向下的匀强磁场,导体棒仍静止不动,则(A 导体棒受到的合力一定增大B 导体棒一定受4个力的作用C 导体棒对斜面的压力一定增大D 导体棒所受的摩擦力一定增大8.空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图所示稳定的静电场实线为其电场线,虚线为其等势线,A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则()AA点和B点的电势相同BC点和D点的电场强度相同C 正电荷从A点移至B点,静电力做正功D 负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先增大后减小9.四个相同的灯泡按如图所示方式连接,关于四个灯泡的亮度,下列结论中正确的是()AA灯、B灯一样亮,C灯次之,D灯最暗BA灯最亮、C灯次之,B与D灯最暗且亮度相同CA灯最亮、B与C灯一样亮,D灯最暗DA与B灯一样亮,C与D灯一样亮,但比A与B灯暗些10.如图所示,一足够长的直角绝缘粗糙斜面静止放置在水平地面上,一质量为m的物体从斜面顶端由静止开始下滑现给物体带上一定量的正电荷,且保证物体所带电荷量保持不变,在空间中加入垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度B随时间逐渐增大,物体在斜面上下滑的过程中,斜面相对地面一直保持静止,则下列说法中正确的是()A 物体一直沿斜面向下做加速运动B 斜面与地面间的静摩擦力始终保持不变C 斜面相对地面一直有水平向右的运动趋势D 地面对斜面的静摩擦力方向先水平向左后水平向右二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) 11.(多选)在如图所示的UI图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,在b点,则下列说法中正确的是()A 在b点时电源有最大输出功率B 在b点时电源的总功率最大C 从ab,角增大,电源的总功率和输出功率都将增大D 从bc,角增大,电源的总功率和输出功率都将减小12.(多选)运动电荷进入磁场(无其他场)中,可能做的运动是()A 匀速圆周运动 B 平抛运动C 自由落体运动 D 匀速直线运动13.(多选)某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场在磁场中A、B两个物块叠放在一起,置于光滑水平面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘在t10时刻,水平恒力F作用在物块B上,物块A、B由静止开始做加速度相同的运动在A、B一起向左运动的过程中,以下说法正确的是()A 图乙可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系B 图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系C 图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系D 图乙可以反映B的加速度随时间t变化的关系14.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器,如图所示:从粒子源中放出的质量为m、电荷量为q的正离子(初速为零,重力不计),经电势差为U的加速电场加速,刚出电场时测得离子束的电流为I,之后从Q处垂直进入一个磁感应强度为B的匀强电场,之后打到底片上P处,P、Q两点距离为R.根据已知条件可知()A 该离子的质量为mB 该离子在磁场中的运动时间为tC 在离子从Q处进入磁场至到达P的时间内,射到底片上的离子数目为ND 假如粒子源放出初速为零的氕(H)、氘(H)、氚(H)三种离子,这三种离子会打在底片上三个不同位置分卷II三、实验题(共2小题,共15分) 15.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和UI图象如图所示;请回答下列问题:(1)如图甲所示,在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P,应放在滑动变阻器处(填“a”或“b”)(2)现备有以下器材:A干电池1个 B滑动变阻器(050 )C电压表(03 V) D电压表(015 V)E电流表(00.6 A) F电流表(03 A)其中电流表应选,电压表应选(填字母代号)(3)如图乙是根据实验数据画出的UI图象由此可知这个干电池的电动势E=V,内电阻r=16.有一个额定电压为3.8 V,额定功率约为1 W的小灯泡,现要用伏安法描绘这只灯泡的伏安特性图线,有下列器材可供选用:A电压表V1(06 V,内阻约为5 k)B电压表V2(015 V,内阻约为30 k)C电流表A1(03 A,内阻约为0.1 )D电流表A2(00.6 A,内阻约为0.5 )E滑动变阻器R1(10 ,5 A)F滑动变阻器R2(200 ,0.5 A)G蓄电池(电动势6 V,内阻不计)H开关、导线(1)实验的电路图应选用下列的图(填字母代号)(2) 实验中,电压表选,电流表选,滑动变阻器选(请填写选项前对应的字母)(3) 测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示,由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为(结果保留两位有效数字);随着电压增大,温度升高,小灯泡的电阻(填“增大”,“减小”或“不变”)(4)若将此灯泡与电动势12 V、内阻为1 的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为的电阻(结果保留两位有效数字)四、计算题 17.如图所示,阴极A受热后向右侧空间发射电子,电子质量为m,电荷量为e,电子的初速率有从0到v的各种可能值,且各个方向都有.与A极相距l的地方有荧光屏B,电子击中荧光屏时便会发光.若在A和B之间的空间里加一个水平向左、与荧光屏面垂直的匀强电场,电场强度为E,求B上受电子轰击后的发光面积.18.如图所示,把一个倾角为的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为E,有一质量为m、带电荷量为q的物体,以初速度v0从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数.19.如图所示,已知路端电压U18 V,电容器C16 F、C23 F,电阻R16 、R23 .当开关S断开时,A、B两点间的电压UAB等于多少?当S闭合时,电容器C1的电荷量改变了多少?20.如图所示,坐标平面第象限内存在大小为E3105N/C、方向水平向左的匀强电场,在第象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场质荷比41010kg/C的带正电的粒子,以初速度v02107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场,OA0.15 m,不计粒子的重力(1)求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;(2)若要使粒子不能进入第象限,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况) 答案1.C 2.A 3.D 4.B 5.A 6.A 7.C 8.C 9.B 10.C11.AD 12.AD 13.CD 14.AD15.(1)a(2)E C(3)1.49 0.725【解析】解:(1)闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处,即a处(2)电源电动势大约1.5 V,因此电压表选择量程为3 V的比较合适,故电压表选择C,电路中的电流较小,因此电流表选择0.6 A量程的E(3)在UI图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势,所以由图可以读出电源的电动势为1.49 V,图象中的斜率表示电源的内阻,所以电源的内阻为:r=0.725 16.(1)B (2)ADE(3)16 增大(4)34【解析】(1)为描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,故应选E;灯泡额定电压为3.8 V,电压表应选择A,灯泡额定电流为:,电流表选择D,灯泡正常发光时的电阻:,电流表内阻为:,电压表内阻为,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,实验电路应选择图B所示电路;(2)由(1)分析可知,电压表选择A,电流表选择D,滑动变阻器采用分压接法,为方便实验操作,滑动变阻器选择E;(3)由图示图象可知,随增大,增大,实际功率增大,灯泡温度升高,电压与电流表的比值增大,灯泡电阻增大;由图示图象可知,电压:时,电流,此时灯泡电阻:;(4)灯泡正常发光时,串联电阻两端电压,串联电阻阻值.17.【解析】阴极A受热后发射电子,这些电子沿各个方向射向右边匀强电场区域,且初速率从0到v各种可能值都有.取两个极端情况如图所示.沿极板竖直向上且速率为v的电子,受到向右的电场力作用做类平抛运动打到荧光屏上的P点.竖直方向上yvt,水平方向上lt2.解得yv.沿极板竖直向下且速率为v的电子,受到向右的电场力作用做类平抛运动打到荧光屏上的Q点,同理可得yv.故在荧光屏B上的发光面积Sy2.18.【解析】物体受力情况如图所示,将各力沿斜面和垂直斜面两个方向进行正交分解,则沿斜面方向上:FfmgsinqEcos垂直斜面方向上:mgcosqEsinFN其中FfFN由解得:.19.18 V减少了3.6105C【解析】在电路中电容器C1、C2相当于断路.当S断开时,电路中无电流,B、C等势,A、D等势,因此UABU18 V.当S闭合时,R1和R2串联,C1两端的电压等于R1两端电压,C2两端的电压为R2两端电压,C1电荷量变化的计算首先从电压变化入手.当S断开时,UAC18 V,电容器C1带电荷量为Q1C1UAC610618 C1.08104C.当S闭合时,电路R1、R2导通,电容器C1两端的电压即电阻R1两端的电压,由串联电路的电压分配关系得UACU18 V12 V此时电容器C1的带电荷量为QC1UAC610612 C7.2105C电容器C1带电荷量的变化量为QQQ13.6105C负号表示减少,即C1的带电荷量减少了3.6105C.20.(1)0.4 m(2)B4102T【解析】(1)设粒子在电场中运动的时间为t,粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y,则:sOAat2ayv0t联立解得a7.51014m/s2,t2.0108s,y0.4 m(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为vxat1.5107m/s粒子经过y轴时的速度大小为v2.5107m/s与y轴正方向的夹角为,arctan37要使粒子不进入第象限,如图所示,此时粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R,则:RRsinyqvBm联立解得B4102T.10
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