北京市西城区2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

在下列物理量中，属于矢量的是

A.电场强度 B.电势差 C.电势能 D.电动势

2. 难度：简单

真空中有两个静止的点电荷q₁、q₂ ，若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变为原来的2倍，则两电荷间的静电力将变为原来的  （   ）

A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍

3. 难度：简单

图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为E_a、E_b、E_c，关于E_a、E_b、E_c的比较，下列说法正确的是（     ）

A. B.

C. D.

4. 难度：简单

下列现象中，属于静电利用的是  (    )

A.在很高的建筑物顶端装上避雷针

B.在高大的烟囱中安装静电除尘器

C.油罐车后面装一根拖在地上的铁链条

D.存放易燃品的仓库的工人穿上导电橡胶做的防电靴

5. 难度：简单

一个固定电容器在充电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化。下图中正确反映U和Q关系的图像是

A.  B.

C.  D.

6. 难度：简单

在一段导体两端加上电压，已知在10s内通过此导体横截面的电荷量是4C，则通过这段导体的电流是 （   ）

A.40A B.2.5A C.0.4A D.14A

7. 难度：简单

“电子伏特（符号：eV）”，属于下列哪一物理量的单位（    ）

A.电荷量 B.能量 C.电流 D.电压

8. 难度：简单

用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法中正确的是(    )

A. 电流表的示数小于通过R_x的电流

B. 电流表的示数大于通过R_x的电流

C. 电压表的示数小于R_x两端的电压

D. 电压表的示数大于R_x两端的电压

9. 难度：简单

电位器是一种可变电阻器，其内部结构如图所示。如果把电位器与灯泡和电源串联起来，转动滑动触头可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是

A.将A、B接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

B.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

C.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

D.将B、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

10. 难度：中等

如图，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下面说法正确的是（ ）

A. 外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小

B. 外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变

C. 外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变

D. 外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小

11. 难度：简单

某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点，得到了如图所示的a、b、c、d四个点，其中电阻值最大的是

A.a点对应的电阻

B.b点对应的电阻

C.c点对应的电阻

D.d点对应的电阻

12. 难度：简单

下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向，正确的是(   )

A. B.

C. D.

13. 难度：简单

面积是0.50m²的导线环，处于磁感强度为2.0×10^-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量等于（    ）

A. 2.5×10^-2Wb

B. 1.5×10^-2Wb

C. 1.0×10^-2Wb

D. 4.0×10^-2Wb

14. 难度：简单

在气候干燥的秋冬季节，人们常常会碰到这些现象：晚上脱衣时，常会听到噼啪的声响；早上起来梳头时，头发常会“飘”起来。这就是发生在我们日常生活中的静电现象。有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成的放电现象。若放电前，小明的手指带负电。有关金属门把手的两端被感应带电的情况，下列图中标示正确的是

A.

B.

C.

D.

15. 难度：中等

一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω。当电动机两端所加电压为6V时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A。由此可知

A.电动机消耗的电功率为72W

B.电动机输出的机械功率为12W

C.电动机线圈的发热功率为2W

D.电动机的工作效率为50%

16. 难度：中等

某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e.那么这束质子流内单位体积的质子数n是

A.

B.

C.

D.

二、实验题

17. 难度：中等

某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还能提供的其它器材规格如下：

电流表A₁（量程0~0.6A，内阻r₁约为0.125Ω）

电流表A₂（量程0~3A，内阻r₂约为0.025Ω）

电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ）

滑动变阻器R₁（最大阻值为20Ω）

滑动变阻器R₂（最大阻值为1750Ω）

电源E（电动势约为3V）

（1）在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，则该金属丝直径的测量值d=________mm。

（2）使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×1”挡，指针位置如图所示，则该金属丝的电阻为_______Ω。

（3）若采用伏安法测量金属丝的电阻，为保证电表安全及测量准确、方便，那么电流表应选择_______（选填A₁或A₂）；滑动变阻器应选择_______（选填R₁或R₂）。

（4）采用伏安法测电阻时，测得了多组U、I数据，根据这些数据作出如图所示的U-I图像。由此可得金属丝的电阻R=_______Ω。（保留两位有效数字）

（5）若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻R，金属丝的长度l，以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ=_______。

三、解答题

18. 难度：简单

在如图所示的电路中，电阻箱的阻值R是可变的，电源的电动势为E，电源的内阻为r，其余部分的电阻均可忽略不计。

（1）闭合开关S，写出电路中的电流I和电阻箱的电阻R的关系表达式；

（2）若电源的电动势E为3V，电源的内阻r为1Ω，闭合开关S，当把电阻箱R的阻值调节为14Ω时，电路中的电流I为多大？此时电源两端的电压（路端电压）U为多大？

19. 难度：中等

如图甲所示，表示三块相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上，可以认为磁极间的磁场是匀强磁场。将一根直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间，导体棒与磁感应强度的方向垂直。导体棒的重力为G，导体棒在匀强磁场中的有效长度为L。当导体棒中通过的电流为I时，导体棒向外侧偏转（但仍在磁极之间），静止时悬线与竖直方向的夹角为θ，此时的导体棒在其横截面上的受力图如图乙所示，其中安培力F水平向右。求：

（1）导体棒所受的安培力F的大小；

（2）该匀强磁场的磁感应强度B的大小。

20. 难度：中等

密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电，并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。

（1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带哪种电荷？

（2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，求两板之间的电场强度E的大小；

（3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R。已知油的密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U。求该油滴的电荷量q。（提示：球的体积公式）

21. 难度：困难

质量为m、电荷量为e的电子，由静止从P点出发，经电压为U的电场加速后，沿两块正对的平行极板M、N正中间的直线PQ方向射入两板间。已知极板M、N间只存在着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里且具有理想边界的匀强磁场，如图所示。不计电子所受重力。求：

（1）电子射出电场时的速度υ的大小；

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R；

（3）当极板M、N的间距恰好等于极板长时，电子恰好能从极板的右边缘射出磁场，则极板的长度L是多少？