福建省龙岩市2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2021-03-05 类型：期末考试

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一、单选题

1. 在电场中某一固定点放一电荷量为 $q$ 的试探电荷时，所受电场力为F，电场强度为E，关于该点的电场强度，下列说法中正确的是（）

A、若移走试探电荷 $q$ ，则该点的电场强度变为零 B、若试探电荷的电荷量变为 $2 q$ ，则该点的电场强度方向不变 C、若试探电荷的电荷量变为 $q$ 的负电荷，则该点的电场强度方向与原来方向相反 D、若试探电荷的电荷量变为 $2 q$ 的负电荷，则该点的电场强度变为2E

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2. 如图所示，一水平放置的N匝矩形线圈面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成 $30 °$ 角，则通过该线圈的磁通量大小为（）

A、 $\frac{\sqrt{3}}{2} N B S$ B、 $\frac{\sqrt{3}}{2} B S$ C、 $\frac{1}{2} N B S$ D、 $\frac{1}{2} B S$

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3. 如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为线段ab的中点。a、b两点的电势分别为 $φ_{a} = -3V$ 、 $φ_{b} = 7 V$ ，一负电荷只在电场力的作用下沿直线ab运动，则下列说法中正确的是（）

A、c点电势一定为2V B、a点的电场强度小于b点的电场强度 C、该负电荷在a点的动能小于在b点的动能 D、该负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能

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4. 如图所示，空间存在匀强电场，小球甲带负电荷，乙带正电荷，用等长的绝缘细线悬挂在水平天花板下，两根细线都恰好与天花板垂直. 匀强电场的方向可能是（）

A、水平向右 B、水平向左 C、竖直向上 D、竖直向下

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5. 无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段 $Δ t$ 时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确是（）

A、当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电 B、当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压 C、当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大 D、若这段 $Δ t$ 时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加 $Δ B$ ，则M中产生的电动势为 $\frac{S Δ B}{Δ t}$

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6. 四根平行的长直导体棒分别放置于竖直平面内的正方形的四个顶点，导体棒均垂直于正方形平面，均通有大小相等、方向如图所示的恒定电流，则正方形中心处O点的磁感应强度方向是（）

A、竖直向上 B、竖直向下 C、水平向左 D、水平向右

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7. 如图所示，“U”型导线框abcd固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab垂直bc，bc垂直cd，已知 $a b = c d = l$ ， $b c = 1.5 l$ ，导线通入恒定电流I时，导线框abcd受到的安培力大小为F，则（）

A、 $F = B I l$ B、 $F = 1.5 B I l$ C、 $F = 2.5 B I l$ D、 $F = 3.5 B I l$

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8. 手机长时间充电容易引发安全事故，许多学校为了安全和规范管理，禁止学生将手机代入校园，更不允许学生夜间在教室对手机进行充电。如图所示为某款手机充电器对手机充电的原理图，用输出电压为5.0V的充电器对内阻 $r = 0.1 Ω$ 的手机锂电池充电，若充电过程充电器输出功率为5.0W，则关于充电过程说法正确的是（）

A、电能转化为化学能的功率为5.0W B、充电器输出电流为1.0A C、手机锂电池的充电电压为4.9V D、手机锂电池的发热功率为1.0W

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二、多选题

9. 如图所示，在x轴上相距为4R的两点固定两个电荷量分别为 $Q$ 、 $9 Q$ 的带正电的点电荷，虚线是以电荷量为 $Q$ 的点电荷所在点为圆心、R为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（）

A、c点处电场强度为零 B、b、d两点处的电场强度相同 C、b、d两点处的电势相同 D、a、c两点处的电势相同

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10. 磁流体发电机工作原理如图所示，磁场中A、C两平行金属板的横截面积为S、间距为L，与两极板相连电阻的阻值为R。将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒）连续以速度v垂直于磁场方向喷射入磁感应强度为B的匀强磁等场中，等离子体稳定时在两极板间均匀分布，电阻率子为 $ρ$ ，忽略边缘效应及离子的重力，则下列说法正确的是（）

A、A极板的电势比C极板的电势高 B、该发电机的电动势为BLv C、当开关S闭合时，通过电阻R的电流方向向上 D、当开关S闭合时，通过电阻R的电流为 $I = \frac{B L v}{R + \frac{ρ L}{S}}$

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11. 如图所示，一带电粒子（不计重力）以某一初速度沿圆的直径方向射入磁感应强度为B的圆形边界匀强磁场，粒子飞出磁场时速度方向偏转了 $60 °$ ，经历时间为 $t$ ，则可求出的物理量有（）

A、带电粒子的比荷 B、带电粒子的初速度 C、带电粒子在磁场中运动的半径 D、带电粒子在磁场中运动的周期

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12. 目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。传感器给所有的电容器充电，达到某一电压值，电容器放电电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是（）

A、在峪处形成的电容器电容较大 B、在峪处形成的电容器放电较快 C、在嵴处形成的电容器电容较大 D、在嵴处形成的电容器放电较快

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三、实验题

13. 用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：

①旋动部件，使指针对准电流挡的“0”刻线，进行机械调零。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件，使指针对准电阻挡的“0”刻度线，进行欧姆调零。

④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按的顺序进行操作。

A．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置

C．将两表笔的金属部分分别接在被测电阻的两根引线，记下读数

D．将选择开关拨至交流电压最高挡或OFF挡

E.将两表笔短接，进行欧姆调零

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14. 小明在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验室提供的仪器有：
电源E（电动势5V，内阻 $r = 2 Ω$ ）

小灯泡L（4.0V，1.6W）

电流表 $A_{1}$ （量程0.6A，内阻约2Ω）

电流表 $A_{2}$ （量程为3A，内阻约0.5Ω）

电压表V（量程5V，内阻约15kΩ）

滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值10Ω）

滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值200Ω）

开关S，导线若干

(1)、实验中滑动变阻器须选用（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”），电流表须选用（填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ”）；

(2)、在实物图1中用笔画线代替导线将电路图补充完整，描绘的小灯泡伏安特性曲线如图2所示；

(3)、如果将该灯泡与 $R_{0} = 8 Ω$ 的定值电阻串联接在电动势 $E = 5 V$ ，内阻 $r = 2 Ω$ 电源上，如图所示，则灯泡消耗的实际功率为W（结果保留两位有效数字）。

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四、解答题

15. 如图所示，电阻不计、间距 $L = 0.5 m$ 的两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角 $θ = 37 °$ ，导轨的一端接有电动势为 $E = 6.0 V$ 、内阻 $r = 1.0 Ω$ 的直流电源。导轨所在空间内分布着磁感应强度为 $B = 1.0 T$ 、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一质量 $m = 0.4 kg$ 、电阻 $R = 1.0 Ω$ 的导体棒ab垂直放在金属导轨上，接触良好，且导体棒处于静止状态，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。（ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）求：

(1)、导体棒ab受到的安培力；

(2)、导体棒ab受到的摩擦力。

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16. 如图所示的电路中，电源电动势 $E = 12 V$ ，内阻 $r = 1 Ω$ ，定值电阻 $R = 5 Ω$ ，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，平行板电容器的两金属板A、B水平放置，两板间的距离 $d = 20 cm$ 。闭合开关S，调节滑动变阻器阻值，待电路稳定后，两极板间的电场可看成匀强电场，一质量 $m = 2 \times 10^{- 2} kg$ 、电荷量大小 $q = 1 \times 10^{- 2} C$ 的带电小球恰好静止于两板之间，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、此时两板间的电压；

(2)、若要使滑动变阻器消耗的功率最大，则接入电路的阻值 $R_{P}$ 应为多少，并求此功率的最大值。

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17. 如图所示，在某竖直平面内建立直角坐标系 $x O y$ ，x轴正方向沿着绝缘粗糙水平面向右，y轴正方向竖直向上。已知该空间充满沿 $x$ 轴正方向、电场强度大小 $E = 2.0 \times 10^{6} N / C$ 的匀强电场。 $t = 0$ 时刻，一质量 $m = 4.0 \times 10^{- 2} kg$ 、电荷量大小 $q = 1.0 \times 10^{- 7} C$ 的带负电的物块（可作为质点），从 $O$ 点开始以初速度 $v_{0} = 7.0 m / s$ 沿着x轴正方向运动，物块与水平面间动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求带电物块在3.0s内电势能的变化量；

(2)、若在3.0s末突然将匀强电场的方向变为沿y轴负方向，大小变为 $E_{1} = 8.0 \times 10^{6} N / C$ ，求再经过1.0s该物块的位置坐标。

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18. 在直角坐标系 $x O y$ 平面内，第一、四象限存在方向如图所示的匀强磁场区域Ⅰ（磁感强度大小 $B_{1}$ 未知），第三象限存在方向如图所示的匀强磁场Ⅱ（磁感强度大小 $B_{2}$ 未知），在第二象限内存在平行于 $x O y$ 平面的匀强电场（电场强度E的大小和方向未知）。一质量为m、电荷量大小为 $q$ 、不计重力的带负电粒子从 $M (0 ， d)$ 点以速度大小为，方向与y轴负方向成 $37 °$ 射入磁场区域Ⅰ，经N（0，-3d）点进入磁场区域Ⅱ，再从x轴上的P点（图中未画出）垂直x轴向上射入匀强电场区域，最后垂直于 $y$ 轴向右经过M点。（ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）求：

(1)、区域Ⅰ内磁感应强度 $B_{1}$ 的大小；

(2)、带电粒子从M点经过N点再到P点的运动时间t；

(3)、匀强电场的电场强度E。

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