福建省南平市2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷
试卷更新日期：2021-02-22 类型：期末考试
一、单选题
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1. 下列关于电、磁描述的说法中正确的是（ ）A、磁场和磁感线都是客观存在的 B、正电荷在静电场中运动的轨迹必定与电场线重合 C、电场中某点的场强与该点试探电荷所受的电场力成正比 D、匀强磁场中，穿过线圈的磁感线条数越多，则磁通量越大2. 当带电云层接近地面时，地面上的物体受其影响会产生异种电荷，为了避免遭受雷击，在高大的建筑物上安装尖端导体——避雷针。如图为带电云层和避雷针之间电场线的分布示意图，A、B是电场线上的两点，其场强为EA、EB ， 电势为φA、φB ， 则以下说法正确的是（ ）
A、EA＞EB φA＜φB B、EA＜EB φA＞φB C、EA＞EB φA＞φB D、EA＜EB φA＜φB3. 如图，氢原子核内只有一个质子，核外有一个电子绕核旋转，轨道半径为r，质子和电子的电荷量均为e，电子的质量为m1 ， 质子的质量为m2 ， 微观粒子之间的静电力远远大于相互间的万有引力，因此可以不计万有引力的作用，静电力常数为k，则电子绕核旋转的线速度大小为（ ）
A、 B、 C、 D、4. 如图，电阻R和电动机M并联接到电路中，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作。经过一段时间，电流通过电阻R做功为W1 ， 产生热量为Q1 ， 电流通过电动机做功为W2 ， 产生热量为Q2 ， 则有（ ）
A、W1＝W2 ， Q1＝Q2 B、W1＞W2 ， Q1＞Q2 C、W1＜W2 ， Q1＝Q2 D、W1＞W2 ， Q1＜Q25. 已知南平市区地磁场的磁感应强度水平分量为B1 ， 竖直分量为B2 ， 市区南北走向的街道有一小段长度为L的地下电缆，通有电流大小为I，方向自南向北的电流，则此时这段地下电缆受到地磁场对它的安培力大小和方向分别为（ ）
A、 ，方向水平向东 B、B2IL，方向水平向西 C、B1IL，方向竖直向上 D、 ，方向竖直向下6. 交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（ ）
A、电压表的示数变大，电流表的示数变小 B、电压表的示数变小，电流表的示数变小 C、酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大 D、电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变7. 如图，真空中有三个电荷量相等的点电荷A、B、C，它们固定在等边三角形的三个顶点上，A、B带正电，C带负电，三角形的中心O处的电场强度大小为E。当把点电荷C移至AB连线的中点D时，中心O处的电场强度大小为（ ）
A、 B、 C、 D、8. 如图，竖直平面内存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，电场强度方向水平向右。一质量为m、带电量为q的带电小球（视为质点）以某一速度，从M点沿着与水平方向成 方向直线运动到N点，MN的长度为L，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A、小球带负电 B、小球克服电场力做的功为 mgL C、小球在N点的速度大小为 D、仅将电场方向逆时针旋转 ，其余条件不变，小球可在空间做匀速圆周运动二、多选题
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9. 将一面积为0.04m2 ， 200匝的导体线圈放在匀强磁场中，已知磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化规律如图所示，线圈总电阻为2Ω，则（ ）
A、在0~4s内线圈内的磁通量变化量等于0 B、在0~4s内线圈内的感应电动势为1.6V C、在0~4s内通过线圈横截面的电量为1.6C D、在0~4s内线圈产生的热量为5.12 J10. 如图，平行板电容器AB与直流电源（内阻不计）连接，其中A板与电源的负极相连，以C表示电容器的电容、Q表示电容器的电量、E表示两板间的场强大小、UBA表示两板间的电势差。现将平行板电容器的上极板A板竖直向上移动一小段距离x0过程中，以上的物理量与上极板移动距离x的关系图象中正确的是（ ）
A、
B、
C、
D、
11. 如图，直角梯形abcd处于匀强电场所在平面内，cd＝2ab＝2 cm，∠bdc＝45°，f为cd的中点，Uab＝Ubf ， b点的电势为零，一电子在a点时的动能为6eV，仅在电场力作用下从a点运动到f点速度为零。下列说法正确的是（ ）
A、d点的电势 6V B、电场强度的大小为300V/m C、电子在a点的电势能比d点的低9eV D、当电子的动能为3eV时，其电势能为9eV12. 如图，边长为L的等边三角形ABC区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，D为AB边的中点，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子平行BC边从D点射入磁场，粒子的速度大小为v0 ， 且刚好垂直BC边射出磁场。不计粒子的重力，下列判断正确的是（ ）
A、该匀强磁场的方向垂直纸面向里 B、匀强磁场的磁感应强度 C、若只改变该粒子射入磁场的速度大小，则粒子从C点射出磁场所用的时间为 D、若只改变该粒子射入磁场的速度方向，则粒子可以从BC边射出磁场的最短时间为三、实验题
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13. 某实验探究小组的同学准备测量阻值约为20Ω金属丝的电阻率，他们用螺旋测微器测出该金属丝的直径（如图甲所示），用伏安法测金属丝两端之间的电阻。
(1)、由图甲可读出该金属丝的直径为mm；(2)、为了较精准地测量该金属丝电阻的阻值，尽可能多测几组数据，现提供器材如下：电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ） 电压表V2（量程15V，内阻约10kΩ）
电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω） 滑动变阻器R（最大阻值5Ω）
电源E1（电动势12V，内阻不计） 电源E2（电动势3V，内阻不计）
开关S和导线
①实验时电源应选 ， 电压表应选；（填器材代号）
②如图乙是测量金属丝电阻率的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在①问中所选的器材，补充完成图中实物间的连线；
③若通过金属丝的电流为I，金属丝两端之间的电压为U，金属丝的直径D和长度L，则电阻率的表达式为ρ=（用D、L、I、U表示）。
14. 某实验探究小组利用下列实验器材测量电池的电动势和内阻。A．待测电池 B．灵敏电流表G（满偏电流为Ig ， 内阻为rg）
C．电阻箱R D．各种型号的定值电阻 E．开关及导线若干
(1)、为了满足实验要求，该实验小组首先把现有的灵敏电流表量程扩大为原来的3倍，应并联一个阻值为的定值电阻（用rg表示）。(2)、利用改装后的电流表和上述器材，采用图甲所示电路来测电源的电动势和内阻。
①实验时，在闭合开关前，电阻箱的阻值应调至（选填“最大值”或“最小值”）。
②图乙是由实验数据绘出的R— （其中I为灵敏电流表G的示数）图像，该直线与横轴的截距为a，与纵轴的截距为-ｂ，根据图像及条件可求得电源的电动势E＝ ， 内阻r＝（用字母a、b、rg表示）。
四、解答题
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15. 如图，水平放置的光滑平行金属轨道，电阻不计，导轨间距l＝2m，左侧接一个额定功率P0＝8W、额定电压U0＝4V的小灯泡L，两轨道内存在垂直轨道平面向下的匀强磁场。一根电阻r＝2Ω的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到水平外力作用做v＝2m/s的匀速直线运动，小灯泡正常发光，求：
(1)、磁感应强度B的大小；(2)、导体棒所受安培力的功率P。16. 如图，绝缘平直轨道和竖直面上半径R＝0.05m的半圆形轨道BCD相连，其中AP间有一个电压为U＝4V的加速电场和PB间有一个方向竖直向下的匀强电场（场强E大小可调节），且PB＝0.1m。质量为m＝2×10-6kg、电荷量为q＝1×10-6kg的带正电小物块（可视为质点）在加速电场中，从A点静止开始，经加速电场加速后进入PB段。小物块在PB段的动摩擦因数μ＝0.25，其余部分均光滑，g＝10m/s2 ， 求：
(1)、小物块离开加速电场的速度大小v；(2)、小物块恰好到达B点时的PB间匀强电场强度大小E1；(3)、小物块进入半圆形轨道，若不脱离轨道，则PB间电场强度的大小范围。17. 如图所示，在坐标系xOy的第二、四象限内存在磁感应强度大小相同的匀强磁场，磁场方向均垂直于xOy平面向里，第一象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m、带电量为-q的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第一象限，经x轴上的Q点进入第四象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。已知OP＝d，OQ＝2d，粒子重力不计，求：
(1)、求粒子过Q点时速度的大小v；(2)、经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次经过Q点时相同，求磁感应强度的大小和该粒子相邻两次经过Q点的时间间隔；(3)、若在第三象限加一个垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小与二、四象限相同，粒子从Q点进入第四象限后经过 （T为带电粒子在磁场中运动的周期）时的位置坐标。（结果可保留根号）