2020-2021学年周口市淮阳区陈州高级中学高二年级上册学期期末物理试卷(附解析).pdf

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1、2020-2021学年周口市淮阳区陈州高级中学高二上学期期末物理试卷一、单 选 题（本大题共8 小题，共 32.0分）1.物理学发展史上，首先把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学家是（）2.A.亚里土多德 B.伽利略C.牛顿D.奥斯特两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示，P、Q为电场中两点，则（）A.正电荷由P静止释放能运动到QB.正电荷在P的加速度小于在Q的加速度C.负电荷在P的电势能高于在Q的电势能D.负电荷从P移动到Q,其间必有一点电势能为零3.4B是某电场中的一条电场线，若将一正电荷从4 点处自由释放，正电荷沿电场A B线从4 到B运动过程中的速度图线如图所示，则力、B两点的电势高低和

2、场强的大小关系是（匕)4.A.B.c.D.(PA 外，EA EBV EBEA EREA V EB如图所示，在匀强电场中，实线MN是一个等势面，虚线4B是某正电A.(PA PB，WA V 9B，WA WB，荷只在电场力作用下的运动轨迹。下列说法正确的是（）MN5.A.B.C.D.该电荷从4 到B做匀速圆周运动该电荷在4 点的动能比8 点小8 点电势高于4 点电势该电荷在8 点的电势能比4 点大如图所示，等腰直角三角形金属线框放在光滑绝缘水平桌面上,直角边长为3线框的总电阻为R质量为根，有界匀强磁场垂直于水平桌面向下，磁感应强度大小为磁场边界MN、PQ间距大于3开始时必边与磁场边界MN平行。给金属

3、线框一个方向垂直xxNxXXXXXXXX：X：X；X;QBPX：MN向右、大小为孙的初速度，线框穿过磁场后的速度大小为最则下列分析正确的是（）A.线框进入磁场过程中产生顺时针方向的感应电流B.线框刚进入磁场时产生的感应电流为誓C.线框进入磁场和穿出磁场过程均做匀减速运动D.线框穿过磁场过程产生的热量为*血诏6.如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入平板下方的匀强磁场，平板下方的磁场方向如图所示。粒子最终打在S板上，粒子重力不计，则下面说法正确的是()A.粒子带负电B.粒子打在S板上的位置离狭缝P越远，粒子的

4、比荷三越大C.能通过狭缝P的带电粒子速率等于?D.速度选择器中的磁感应强度方向垂直纸面向里7.额定电压为2.5U的小灯泡正常发光时通过的电流为1 0 0 m 4则小灯泡正常工作3分钟()A.正常工作时，灯丝电阻为0.25欧姆B.小灯泡消耗的能量为45/C.通过小灯泡的电荷量为300cD.通过小灯泡的电荷量为0.3C8.如图所示，矩形金属片ab放在点电荷+Q的左侧，。为金属片的中点，咽点电荷Q与。点的连线恰与金属片垂直，此时a、。、b三点的电势分别 1 力为外、则()A.(Pa=(Pb(po UB.P a =0B；正电荷从力运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的（乙图中的“斜率”表示加速度），

5、由牛顿第二定律知，负电荷从4 到B时，受到的电场力是逐渐减小的，所以，EAEB。故 选:A根据受力方向判断电场线方向，根据加速度的大小判断场强大小的变化.本题考查了对图象的认识和理解，能从图象中获取有用的物理信息，本题是小型的综合题.4.答案：B解析：解：4、根据粒子运动轨迹4 8 可知，电场力方向指向凹的一侧即垂直MN向下，由于是正电荷，所以匀强电场中电场力与电场线平行，且电场方向向下。所以正电荷从A到B或从B到A做曲线运动，而不是匀速圆周运动，故 A 错误；B、若正电荷从4 到B,电场力做正功，正电荷的动能增大，则正电荷在4 点的动能比B点小；若正电荷从B到4电场力做负功，正电荷的动能减小

6、，则正电荷在4 点的动能比8 点小，故 B 正确；C、因为电场线向下，沿着电场线的方向电势是降低的，所以8 点电势低于4 点电势，故 C 错误；D、若正电荷从4 到B,电场力做正功，电势能减小，则正电荷在B点的电势能比4 点小；若正电荷从B到4电场力做负功，电势能增大，则正电荷在B点的电势能比4 点小，故。错误。故选：B。粒子在电场力作用下运动，根据轨迹的弯曲程度，判断出合力（电场力）的方向，再根据电场力方向和电荷性质判断场强方向；根据沿着电场线的方向电势降低的即可判定电势高低；电场力做正功，电势能减小，动能增大；电场力做负功，电势能增大，动能减小。本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲

7、线运动条件可知合力偏向曲线内侧，从而分析电场的性质，同时明确电场力做功与电势能间的关系。5.答案：B解析：解：4、线框进入磁场过程中，磁通量增加，根据楞次定律知线框中产生逆时针方向的感应电流，故 A错误；B、线 框 刚 进 入 磁 场 时 产 生 的 感 应 电 动 势 为 产 生 的 感 应 电 流 为 等，故 8正确；C、线框进入磁场和穿出磁场过程均做减速运动，随着速度的减小，产生的感应电流减小，受到的安培力减小，加速度减小，做变减速运动，故 C 错误；D、线框穿过磁场过程中，产生的焦耳热为Q=m评 7 n（）2 =|m 诺，故 Z）错误。故选：B。根据楞次定律判断感应方向；线框刚进入磁场

8、时，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求产生的感应电流；分析线框的受力情况判断其运动情况；根据能量守恒定律求线框穿过磁场过程产生的热量。本题考查导体切割磁感线时的感应电动势，要产生楞次定律、法拉第电磁感应定律和欧姆定律等规律。要知道在求回路中的焦耳热时，常常有两种思路：焦耳定律和能量守恒定律。6.答案：C解析：解：力、带电粒子在磁场中向左偏转，由左手定则，知粒子带正电，故 A错误；B、经过速度选择器进入磁场夕的粒子速度相等，根据r =等知，粒子打在S 板上的位置离狭缝P 越远，则半径越大，粒子的比荷越小，故 B错误；C D、粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，有：q E =q

9、B.则有：v=1而粒子的电场力水平向右，那么洛伦兹力水平向左，粒子带正电，则磁场垂直纸面向外，故 C正确，。错误；故选：C o根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性；根据半径的大小判断粒子比荷的大小；根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度；粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，判断磁感应强度的方向；解决本题的关键知道粒子在速度选择器中做匀速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动，明确洛伦兹力充当向心力的正确应用是解题的关键。7.答案：B解析：解：力、正常工作时，灯丝电阻为R =3 =J|0 =2 5。，故 4错误：8、小灯泡消耗的能量为E =Ult=2.5 x 0.1 X 3 x 6

10、0/=4 5/,故 B正确；C D、通过小灯泡的电荷量为q=0.1 x 3 x 6 0 C =1 8 C,故 C 错误。故选：B。根据欧姆定律可以计算出灯泡灯丝的电阻；根据电功公式可以计算出消耗的能量；根据电流的定义式可以计算出通过灯泡的电荷量。本题难度不算大，但是涉及到的公式比较多，就是考察电学部分的公式的熟练程度。8.答案：C解析：解：金属片放在+Q 的电场中处于静电平衡状态，整个金属片是一个等势体，故%=%=(P。，故 A 3。错误，C正确；故选：C o金属片处于静电平衡状态，故金属片为等势体，电势处处相同。本题主要考查了静电平衡，明确金属片为等势体即可判断。9.答案：C D解析：解：力

11、、磁感线在外部由N 指向S,内部由S 指向N,形成闭合曲线。电场线起于正电荷，终止于负电荷，不形成闭合曲线。故 A错误。8、磁感线的疏密表示磁场的强弱，故 B错误C、任意两条电场线或磁感线都不能相交，若相交，交点有两个切线方向，这是不可能的，所以不能相交。故 C正确。、电场线、磁感线的疏密都表示场的强弱。故。正确。故 选:C D。磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表示磁场方向，磁感线在外部由N指向S,内部由S 指向N,形成闭合曲线.电场线起于正电荷，终止于负电荷解决本题的关键知道电场线和磁感线的特点，知道它们的相同点和不同点1 0.答 案:B D解析：解：力、由图可知，电流随着

12、其两端的电压的增大而增大，故电流与其两端的电压成正比，为线性元器件，故 A错误：B C、根据/=9 可知，图象的斜率表示电阻的倒数，则由图象可知电阻/?=?=”。=2 0,故导体的KI 5电阻不变，故 B正确；C错误；。、在R 两端加6 U 的电压时，电路中电流/=4 =3 4,则每秒通过电阻的电荷量为q=/t=3 x1 =3 C：故。正确；故选：B D。由图象的意义可明确电流与电压的关系，并能求出电阻的数值，由电流的定义可求得每秒通过电阻截面的电荷量。本题考查欧姆定律的应用，注意对于图象的认识，区分U-/图象与/-U图象的异同，同时要注意不能使用R =c ot 4 5。求导体的电阻。11.答

13、案：AC解析：解：4、从棒MN获得初速度到两棒最终相对静止的过程中，由于系统受力平衡，所以两导体棒组成的系统动量守恒，规定向右为正，则小%=2 6/代入数据解得u =2 m/s,故 A 正确；B、两导体棒最终共速向右运动，根据能量守恒有Q =僧听一 2nw 2=1 x 1 x 42/x 2 x 1 x22J =4 J,由于MN与P Q 的电阻相等，所以QMN=3 Q =2 J,故 B 错误：C、电荷量：q =，导体棒MN,根 据 动 量 定 理 有=加 口 代入数据解得q =4 C,故 C正确；D、由C 选项知q =，t =4 C，根据7=/=筌=条 代入数据解得5 =40/，故。错误。2R故

14、选：A C。两导体棒组成的系统动量守恒；根据能量守恒可求得系统产生热量，根热量与电阻的关系求得“N的热量，结合动量定理计算电荷量，根据电磁感应定律求得面积。本题考查双导体棒运动问题，关键在于若无摩擦力，则两导体棒组成的系统动量守恒，最终达到共速，可根据能量守恒计算热量。12.答案：B D解析：解：4、由于动摩擦因数为0.5,静摩擦力能提供的最大加速度为5 m/s 2,当0.6 N 的恒力作用于木板时，系统一起以a =3 黑=2rn/s 2 5 m/s 2的加速度一起运动；当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零,此时Bq v =m

15、g,代入数据解得：v =l O m/s,此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板在恒力作用下做匀加速运动，a =A=J|=37n/s 2,故A C错误，。正确.从 由4的分析可知，开始滑块做匀加速直线运动，滑块获得速度后，受到洛伦兹力作用，受到的合外力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动，最后滑块做匀速直线运动，故B正确；故选：B D先求出木块静摩擦力能提供的最大加速度，再根据牛顿第二定律判断当0.6 N的恒力作用于木板时，系统一起运动的加速度，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时摩擦力等于零，此后物块做匀速运动，木板做

16、匀加速直线运动.本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要求同学们能正确分析木板和滑块的受力情况，进而判断运动情况.13.答案：4.700 4。甲 偏 小PTC D解析：解：（1）根据螺旋测微器读法，测量值为d =4.5 mm+20.0 x 0.01mm=4.700nu n。11-1 o通过待测电阻的最大电流约为：/=急=0.0 8 4 =8 0 m 4,电流表应选择4电源电动势为1 2 V,电压表应选择D；由题意可知：9=詈=1 ，3=黑=1 K x 15U 15则：为减小实验误差，电流表应采用外接法，应选择图甲所示实验电路，由图甲所示实验电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电

17、流表测量值偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值。根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：（2）根据U =R/可知，图象上的点与原点连线的斜率等于待测电阻的阻值大小，从图线I可知电阻各点与原点连线的斜率逐渐增大，所以电阻随电压（温度）的增大而增大，即电阻是正温度系数，所以该热敏电阻是P T C；为了测出伏安特性曲线，应采用滑动变阻器分压接法，同时因电阻阻值较小，故应选用电流表外接法，故选。故答案为：（1）4.7 0 0；4 D；甲；偏小；（2）P T C；D。（1）螺旋测微器精确度为0.0 1 m m,需要估读，读数时特别注意半毫米刻度线是否露出。根据通过待测电阻的最大电流选

18、择电流表，根据电源电动势选择电压表；根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表接法，然后选择实验电路；根据实验电路应用串并联电路特点与欧姆定律分析实验误差。根据实验电路图连接实物电路图。（2）根据U -/图象分析对应电阻的性质，从而确定其名称；根据实验原理和要求分析，从而确定实验原理图。要掌握常用器材的使用及读数方法，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；要掌握实验器材的选择原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则；当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，为减小实验误差，电流表应采用外接法。1 4.答案：8 E G 实 物 图 如 下 右 曲 线 图 如 下 0.4 0 0.5 0（保留两位

19、有效数字）解析：试题分析：电源电动势为3.0 V,内阻不计，所以电压表选择量程为期-3 b 即可，即电压表选择待测小灯泡正常发光的额定电流约为卿:受感，所以电流表量程选择胸-顺豳超，即电流表选择E。描绘伏安特性曲线，滑动变阻器分压式连接。选择阻值小的，但是滑动变阻器额定电流只有0.5 4,有可能小于灯泡额定电流，所以滑动变阻器选择G。描绘伏安特性曲线，滑动变阻器分压式连接。小 灯 泡 电 阻 襄 湖 生-翎 领，根 据 冢“:麟 眼，电流表选择外接法。实物连线如图。开关闭合前要保证小灯泡两端电压为0,所以滑片移动到最右端，灯泡被短路，电压为0.根据表格中的数据描点，注意伏安特性曲线由于功率变大

20、，温度升高，电阻变大而是曲线不是折线也不是直线。设灯泡电压为期，电流为产，则有管=：1慧-后，在上一间的伏安特性曲线中做出骄=：!登-泗顺的图像,交点即对应的电压和电流，所以灯泡此时的功率第=i.t a a,.=尊琳瞰、uN考点：描绘小灯泡伏安特性曲线实验探究15.答案：解：（l）0.03s时磁场方向垂直纸面向外，正在减小，线圈中感应电流产生的磁场也垂直纸面向外，根据右手定则，电流方向为逆时针方向；设电动势大小为第，根据法拉第电磁感应定律：E i=n =1 0 U感应电流人=粤=24即0.03s时感应电流大小为2 4 沿逆时针方向；(2)00.02s内，设电动势大小为E,根据法拉第电磁感应定律

21、 B2s 0.2E2=n =100 x x 0.011/=20Vz t2 0.01感应电流与=今=44根据焦耳定律可得0。6s内线圈中产生的热量Q=S+IRt2=42 x 5 x 0.027+22 X 5 x 0.02/=2.4/。答：（l）0.03s时线圈中的感应电流为24（2）0.06s内线圈中产生的热量为2.4/。解析：（1）根据法拉第电磁感应定律结合闭合电路的欧姆定律求解感应电流大小；（2）求出0.02s内的电流强度，根据焦耳定律可得0.06s内线圈中产生的热量。对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，根据电路连接情况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电

22、路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列方程求解。16.答案：解：（1）汽车通过平桥过程中，位移为6m+18m=24m,时间为4 s,则 平 均 速 度 为=6m/So(2)汽车刚开上桥头时的速度为火，过桥后速度为v =8 m/s,根据匀变速直线运动平均速度公式可知,5 =竽，即6 m s/=竽，解得刚好上桥时汽车速度为4 m/s。匀变速直线运动的加速度：a =黄=-m/s?=lm/s2根据速度位移公式，诏=2a x,代入数据得桥头与出发点的之间的距离：x=8m.答：(1)汽车通过平桥的平均速度为6 m/s。(2)刚好上桥时汽车的速度为4 m/s。(3)汽车从静止开始启动时汽车距桥头的距离为8 m

23、。解析：(1)根据运动的位移和时间求出平均速度，在匀变速直线运动中根据平均速度公式求出刚开上桥头时的速度。(2)根据初末速度及运行时间，求出加速度，然后根据速度位移公式求出桥头与出发点的距离。解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移速度公式、速度时间公式以及平均速度的公式的直接应用，难度不大，属于基础题。1 7.答案：解：(1)在A点根据牛顿第二定律得：q E =在B点根据牛顿第二定律得：q-tE-nmg=m-g .由联立解得：q =q i -q o=詈(2)从4到B过程，由动能定理得：皿 苧 遇 区=如 谥 将电场力与重力的合力等效为“重力G”，与竖直方向的夹角设为a,在“等效最低点”时滑块对

24、轨道压力最大，则有：G=J(mg)2+(q】E)2 .cosa=从B到“等效最低点”过程，由动能定理得：G (R -R c o s a)=m谚 一 如 说 由牛顿第二定律得：FN-G=.由式联立解得：氏=(6 +3佝m g。(3)从B到C过程，由动能定理得：-m g ,2 R+q】ER 域说 从C点到再次进入电场的过程中做平抛运动：水平方向：%!=V3t.竖直方向：R=gt2.vy=g t.设速度方向与水平方向的夹角为i，则也九片二号v3进入电场后，受向左的电场力与竖直向下的重力，tan2=篝 由式联立可得：凡=02,则进入电场后合力与速度共线，做匀加速直线运动tan/?i=jx2由式联立可得

25、：x=Xi+X2=6R因此滑块再次到达水平轨道的位置在B点左侧6R处。答：(1)小滑块释放后运动至8点过程中电荷量的变化量为詈。(2)半圆轨道对小滑块的最大支持力大小为(6+3V5)m5(3)小滑块再次进入电场时，电场大小保持不变、方向变为向左，小滑块再次到达水平轨道时距B的距离为6R。解析：(1)根据小球在48上受力情况，由牛顿第二定律求得加速度，即可根据图乙求得电荷变化量。(2)根据做功情况由动能定理求得速度变化，然后根据牛顿第二定律求得支持力变化，即可得到压力变化；分析得到压力最大的地方，如分析一致，根据动能定理求得速度，由牛顿第二定律求得支持力，即可根据牛顿第三定律求得最大压力。(3)

26、根据动能定理求得在C点的速度，然后分析滑块从C点飞出后的受力情况得到运动情况，即可根据匀变速运动规律求得运动时间、速度、位移。该题考查了等效重力场相关的只是，知道怎样判断等效最低点和等效最高点，知道在等效最低点的压力是最大的，掌握从C点抛出后滑块的运动情况。18.答案：解：(1)设导线的张力的大小为7,右斜面对防棒的支持力的大小为N1，作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd的支持力大小为N?.对于帅棒，由力的平衡条件得2mgsin6=林 N1+T+F M.=2mgcos9对于cd棒，同理有mgsind+N2=7N2=mgcos6（4）联立式得F=mg(sin0 3 c o s。)(2)

27、由安培力公式得F=B I L 这里/是a b c d a 中的感应电流.a b 棒上的感应电动势为E=B Lv(7)式中，。是a b 棒下滑速度的大小，由欧姆定律得,净联立式得m g R八v=(sinB-3 jt z c o s 0)(9)D ZLZ答：(1)作用在金属棒a b 上的安培力的大小m g(s 讥。-3 c o s。)；(2)金属棒运动速度的大小(s in。-3Mos8)嘿.解析：本题是电磁感应中的力学平衡问题，涉及法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律等知识点，受力分析和计算安培力是关键.(1)对必、cd棒根据共点力平衡列式求作用在金属棒ab上的安培力的大小；(2)根据安培力公式，感应电动势和闭合电路欧姆定律联立求解；