湖北省荆门市2019-2020学年高二上学期物理期末考试模拟试卷

一、单选题

1. 难度：简单

在如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，R₁和R₂ 是两个固定的电阻，C为电容器．当可变电阻的滑片向b端移动时：

A.I₁变大，I₂变小，电容器带电量增加

B.I₁变大，I₂变大，电容器带电量增加

C.I₁变小，I₂变大，电容器带电量减少

D.I₁变小，I₂变小，电容器带电量减少

2. 难度：简单

一个电流表由灵敏电流表G并联一个分流电阻R组成，如图所示．在核对过程中发现它的示数比标准电流表示数稍大一点，下面的哪个办法可以矫正？

A. 在电阻R的支路上串联一个比R小得多的电阻

B. 在电阻R的支路上串联一个比R大得多的电阻

C. 再并联一个比R小得多的电阻

D. 再并联一个比R大得多的电阻

3. 难度：中等

图乙中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近平行放置．A线圈中通有如图甲中所示的交变电流i，则

A.t₂时刻两线圈间吸引力最大

B.t_l时刻两线圈间作用力为零

C.在t_l到t₂时间内A、B两线圈相斥

D.在t₂到t₃时间内A、B两线圈相吸

4. 难度：中等

如图，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，小球静止时细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带电量应为( )

A. B. C. D.

5. 难度：简单

电阻R和电动机M串联接到电路时，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U₁和U₂，经过时间t，电流通过电阻R做功为W₁，产生热量Q₁，电流通过电动机做功为W₂，产生热量为Q₂，则有（  ）

A.U₁<U₂，Q₁=Q₂

B.U₁=U₂，Q₁=Q₂

C.W₁=W₂，Q₁>Q₂

D.W₁<W₂，Q₁<Q₂

6. 难度：困难

如图，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t₁、t₂和t₃，比较t₁、t₂和t₃的大小，则有（粒子重力忽略不计）(　　)

A. t₁=t₂=t₃ B. t₂＜t₁＜t₃ C. t₁=t₃＞t₂ D. t₁=t₂＜t₃

7. 难度：中等

如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m、带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中．设小球带电荷量不变，小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有(　　)

A.小球加速度一直减小

B.小球的速度先减小，直到最后匀速

C.杆对小球的弹力一直减小

D.小球受到的洛伦兹力一直减小

8. 难度：简单

如图所示，一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈的正下方的过程中，从上往下看，线圈2中（ ）

A.无感应电流

B.有顺时针方向的感应电流

C.有先是顺时针方向、后是逆时针方向的感应电流

D.有先是逆时针方向、后是顺时针方向的感应电流

二、多选题

9. 难度：中等

回旋加速器是加速带电粒子的装置。其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是

A.增大磁场的磁感应强度

B.增大匀强电场间的加速电压

C.增大D形金属盒的半径

D.减小狭缝间的距离

10. 难度：中等

如图(a)所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间的电场可视为匀强电场．现在A、B两板间加上如图(b)所示的周期性的交变电压，在t=0时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度射入电场，忽略粒子的重力，则下列关于粒子运动状况的表述中正确的是( )

A.粒子在垂直于板的方向上的分运动可能是往复运动

B.粒子在垂直于板的方向上的分运动是单向运动

C.只要周期T和电压的值满足一定条件，粒子就可沿与板平行的方向飞出

D.粒子不可能沿与板平行的方向飞出

11. 难度：中等

如图所示的电路中，所有电阻都不受温度影响，滑片位于滑动变阻器R₂的中点，电键S闭合时，水平放置的平行板电容器中带电尘埃恰好处于静止状态，现将滑片由中点移动到b端的过程中，设△U₁、△U₂、△U₃分别为三块电压表示数变化量的绝对值，△I为流经电源电流变化量的绝对值，则下列说法正确的是（    ）

A.不断增大

B.

C.通过R₃的电流由c经R₃至d

D.尘埃带负电，向上做加速度越来越大的加速运动

12. 难度：中等

如图所示，三个重力不计完全相同的粒子a、b、c，同时从同一点沿水平方向飞入竖直偏转电场，出现了如图所示的轨迹，下列判断正确的是（不计a、b、c之间的相互作用）

A.刚进电场时b、c的速度相同，a的速度最小

B.在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上

C.b和c同时飞离电场

D.它们在电场运动的全过程中，动能的增加量c最小，a和b一样大

三、实验题

13. 难度：中等

某同学想要测量一个电源的电动势和内阻，准备的器材有电流表A(0~100mA，内阻为30Ω)、电阻箱R(最大阻值99.9Ω)、开关和若干导线．

（1）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们需将一个定值电阻和电流表A进行_________联(填写“串”或“并”)，若要使连接后的电流表A可测量电流的最大值变为原来的6倍，则定值电阻的阻值R₀=_________Ω．

（2）如图甲所示，虚线框中为同学设计了实验电路的一部分，请将电路图补充完整______．

（3）实验中记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数Ⅰ，并用记录的实验数据描绘出R-图线如图乙所示，则该电源的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω(结果保留两位有效数字)．

14. 难度：中等

某实验小组为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，实验室备选了如下器材：

A.电流表A₁，量程为10mA，内阻r₁=50Ω

B.电流表A₂，量程为0.6A，内阻r₂=0.2Ω

C.电压表V，量程为6V，内阻r₃约为15kΩ

D.滑动变阻器R，最大阻值为15Ω，最大允许电流为2A

E.定值电阻R₁=5Ω

F.定值电阻R₂=100Ω

G.直流电源E，电动势为6V，内阻很小

H.开关一个，导线若干

I.多用电表一个

J.螺旋测微器、刻度尺

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，则金属丝的直径D=________mm。

（2）实验小组首先利用多用电表粗测金属丝的电阻，如图乙所示，则金属丝的电阻为_____Ω。

（3）在如图丙所示的方框内画出实验电路的原理图。且图中所用器材必须标明对应的符号_____。

（4）电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝电阻的表达式___________，(用字母表示)。用刻度尺测得待测金属丝的长度为L，则由电阻率公式便可得出该金属丝的电阻率。

四、解答题

15. 难度：中等

将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑（设斜面足够长）如图所示，滑到某一位置开始离开，求：

（1）物体带电荷性质

（2）物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是多少？

16. 难度：困难

如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下（小球的重力大于所受的电场力）．

（1）已知小球的质量为m，电量大小为q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α，求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；

（2）若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？

（3）若小球从斜轨道h=5R处由静止释放．假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量．

17. 难度：简单

如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10^﹣11kg、电荷量q=+1.0×10^﹣5C，从静止开始经电压为U₁=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域．已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计．求：

（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v₁；

（2）偏转电场中两金属板间的电压U₂；

（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多少．

18. 难度：中等

如图所示，倾角θ=37°的绝缘斜面底端与粗糙程度相同的绝缘水平面平滑连接。整个装置处于场强大小为E,方向水平向右的匀强电场之中。今让一个可视为质点的带电金属块，从斜面顶端由静止开始下滑，已知在金属块下滑到斜面底端的过程中动能增加了J，金属块克服摩擦力做功W_f =14J，重力做功W_G=24J，设在整个运动过程中金属块的带电量保持不变。（取g=10m/s²；sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：

（1）在上述过程中电场力所做的功W_电；

（2）滑块与斜面之间的动摩擦因数μ；

（3）若已知匀强电场的场强E=5×10⁵V/m，金属块所带的电量q=×10^－5C。则金属块在水平面上滑行的距离L₂为多长？