陕西省咸阳市2020-2021学年高二上学期物理期末质量检测试卷
试卷更新日期：2021-03-05 类型：期末考试
一、单选题
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1. 如图是物理科学家进行研究时的情景或用到的实验装置，下列说法正确的是（ ）
A、安培根据图甲实验得出了电流具有磁效应 B、楞次用图乙线圈得到了感应电流的方向规律 C、密立根首先通过油滴实验（如图丙）测定了元电荷的数值 D、库仑利用图丁的扭称首先较准确地测定了静电力常量2. 关于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，下列描述合理的是（ ）A、该作用力一定是引力 B、电荷量较小的受到的力大 C、该作用力与两电荷之间距离的平方成反比 D、它们间的距离趋于无穷近时，相互作用力趋于无穷大3. 如图，线圈的平面与条形磁铁垂直，且磁铁轴心通过线圈圈心，条形磁铁由高处下落并穿过线圈，在这个过程中，线圈内感应电流的方向自上往下看是（ ）
A、逆时针 B、顺时针 C、先顺时针后逆时针 D、先逆时针后顺时针4. 图甲中，M、N为两个等量异种点电荷；图乙中，P、Q为根垂直纸面相互平行的长直导线，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b为它们各自连线上的三点，O为连线的中点，c、d两点位于各自连线的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。下列有关说法正确的是（ ）
A、甲图中，a、b两点的电场强度相同，电势相同 B、甲图中，c、d两点的电场强度相同，电势相同 C、乙图中，a、b两点的磁感应强度大小相同，方向相同 D、乙图中，c、d两点的磁感应强度大小相同，方向相同5. 如图是电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，下列有关说法正确的是（ ）
A、A点的电场强度一定比B点的大 B、A点的电势一定比B点的低 C、将一负试探电荷由A点移动到B点，电场力做正功 D、将一负试探电荷由A点移动到B点，试探电荷的电势能增大6. 如图所示为一闭合导线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生的正弦式交流电压的变化图像，则由图可知下列正确的是（ ）
A、该交流电压的频率为0.04Hz B、该交流电压的有效值为5V C、t=1×10-2s时，导线框恰好与磁场方向平行，磁通量为零 D、若将线框转速增大一倍，则交流电压的有效值为10V7. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点，A、B、C构成一个直角三角形，∠ABC=60°，AB长为5cm，电场线与三角形所在的平面平行，已知 =5V、 =10V、 =15V，由此可以判断（ ）
A、场强的大小为200V/m B、场强的方向由C指向B C、AB两点的电势差UAB=5V D、将一电子由B点移到C点，电势能减小10eV8. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比Sa：Sb=2：1。已知5s内有5×1018个自由电子通过导体a的横截面，电子的电荷量e=1.6×10-19C。下列说法正确的是（ ）
A、流经导体a的电流为0.16A B、a、b的电阻之比Ra：Rb=2：1 C、自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比va：vb=2：1 D、相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比Qa：Qb=2：19. 如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2 ， 待电路稳定后将S1断开，下列说法中，正确的是（ ）
A、B灯逐渐熄灭 B、A灯将比原来更亮一些后再熄灭 C、有电流通过B灯，方向为c→d D、有电流通过A灯，方向为b→a二、多选题
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10. 工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示的装置，其中M、N为平行板电容器的上、下两个极板，上、下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。当熔喷布的厚度变厚导致介电常数 变大时（ ）
A、M、N平行板电容器的电容增大 B、M、N两板间的电压增大 C、M、N两板上的电荷量变小 D、有电流从a向b流过灵敏电流计11. 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，灯泡L1、L2、L3规格相同，且电阻大于电源内阻r，理想电压表V1、V2示数为U1、U2 ， 其变化量的绝对值分别为 和 ；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为 。当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中（ ）
A、小灯泡L1、L2变亮，L3变暗 B、 C、 不变 D、电源输出功率变小12. 如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B何E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2 ． 平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列说法正确的是（ ）
A、质谱仪是分析同位素的重要工具 B、速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C、速度选择器只能一种电性，且速度等于 的粒子 D、打在A1处的粒子比打在A2处的粒子的比荷小三、实验题
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13. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。
(1)、应该选择的实验电路是上图中的（选填“甲”或“乙”）。(2)、某同学根据实验数据作出了外电路U-I图线，由丙图可知电池电动势为V，内阻为Ω；电压表的示数为1.20V时，电流表的示数I′=A。14. 现测定金属丝的电阻率。
(1)、用螺旋测微器测量其直径如图甲，由图可知其直径为D=mm；用游标为20分度的卡尺测量其长度如图乙，由图可知其长度为L=mm。(2)、利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量该段金属丝的电阻，这段金属丝的电阻Rx约为100Ω，将图丙的实验电路图补充完整，并标明器材代号。电源E（电动势10V，内阻约为10Ω）
电流表A1（量程0~250mA，内阻R1=5Ω）
电流表A2（量程0~300mA，内阻约为5Ω）
滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2A）
开关S及导线若干
(3)、测量得到电流表A1的读数为I1 ， 电流表A2的读数为I2 ， 则这段金属丝的电阻率表达式ρ=。（用题中字母表示）四、解答题
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15. 某科技小组设计了电流天平用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小。测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量m1=15.0g的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质m0=10.0g，匝数n=10，下边长l=10.0cm的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中，当线圈中电流大小为0.1A时天平正好平衡。g=10m/s2 ， 求：（不考虑通电线圈产生的磁场影响）
(1)、线圈下边所受安培力的大小F以及线圈中电流的方向；(2)、该匀强磁场的磁感应强度B的大小。16. 如图所示，在水平面内固定着两根平行且足够长的光滑金属导轨，导轨间距L=2m，在虚线ab右侧存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T，在导轨左端连接一个额定电压为3V的小灯泡（小灯泡电阻不变）。一根电阻为1.5Ω、长度也为L的金属棒在外力F的作用下以3m/s的速度进入磁场并匀速运动，小灯泡随即保持正常发光，金属棒与导轨始终保持良好接触，不计空气阻力。求：
(1)、小灯泡的额定功率P；(2)、外力F的大小。17. 如图所示，平行边界MN、PQ间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，两边界的间距为d。MN上有一粒子源A，可在纸面内沿各个方向向磁场中射入质量均为m，电荷量均为＋q的粒子，粒子射入磁场的速度大小均为 ，不计粒子的重力和粒子之间的作用力。
(1)、求粒子在磁场中运动的半径r；(2)、用阴影画出粒子在磁场中所能到达的区域；(3)、求粒子在磁场中运动的最长时间t。18. 如图所示，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，圆形金属线圈的总电阻也为R，其余导线的电阻不计。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场B。电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧xOy坐标系（坐标原点O在N板的下端）的第一象限内，有方向竖直向下的匀强电场，电场沿x轴方向的宽度为d。在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力），经过N板的小孔，从点Q（0，d）垂直y轴进入第一象限，最后由电场右边界与x轴的交点处离开第一象限。求：
(1)、平行金属板M、N获得的电压U；(2)、第一象限内匀强电场的电场强度E。