北京市大兴区2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列物理量中，反映一段导体对电流阻碍作用的是

A.电容 B.电势 C.电量 D.电阻

2. 难度：中等

如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，电势分别为。下列大小关系正确的是

A. B.

C. D.

3. 难度：中等

一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，下列说法中正确的是

 

A.如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高

B.如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低

C.如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大

D.如果实线是等势面，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大

4. 难度：中等

如图所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带正电粒子(重力可忽略不计)以初速度、沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后沿直线运动。若仍按上述方式将该带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中一定可行的是

A.仅减小带电粒子射入时的速度 B.仅减小两金属板所带的电荷量

C.仅减小粒子所带电荷量 D.仅改变粒子的电性

二、实验题

5. 难度：简单

图是电子射线管的示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下（z轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是     （填选项代号）．

A.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向

B.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向

C.加一电场，电场方向沿z轴负方向

D.加一电场，电场方向沿y轴正方向

三、单选题

6. 难度：中等

如图甲所示,一个质量为m、电荷量为q的带正电的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中（不计空气阻力），现给圆环向右的初速度v₀，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图中的（     ）

A.  B.  C.  D.

7. 难度：中等

如图所示的电路中，L₁、L₂是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，它的电阻与定值电阻R相等。下列说法正确的是（  ）

A.闭合开关S时，L₁先亮、L₂后亮，最后它们一样亮

B.闭合开关S后，L₁、L₂始终一样亮

C.断开开关S时，L₁、L₂都要过一会才熄灭

D.断开开关S时，L₂立刻熄灭、L₁过一会才熄灭

8. 难度：中等

如图(a)所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图(b)所示，则在0～t₀时间内电容器      （      ）

A. 上极板带正电，所带电荷量为

B. 上极板带正电，所带电荷量为

C. 上极板带负电，所带电荷量为

D. 上极板带负电，所带电荷量为

9. 难度：中等

如图所示，真空中有直角坐标系xOy，在x轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷＋Q和－Q，C是y轴上的一个点，D是x轴上的一个点，DE连线垂直于x轴．将一个点电荷＋q从O移动到D，电场力对它做功为W₁，将这个点电荷从C移动到E，电场力对它做功为W₂.下列判断正确的是(　　)

A.两次移动电荷电场力都做正功，并且W₁＝W₂

B.两次移动电荷电场力都做正功，并且W₁＞W₂

C.两次移动电荷电场力都做负功，并且W₁＝W₂

D.两次移动电荷电场力都做负功，并且W₁＞W₂

10. 难度：中等

如图所示，两个带等量正电荷的小球与水平放置的光滑绝缘杆相连，并固定在垂直纸面向外的匀强磁场中，杆上套有一个带正电的小环，带电小球和小环都可视为点电荷．若将小环从图示位置由静止开始释放，在小环运动的过程中，说法正确的是

A.小环的加速度的大小不断变化

B.小环的速度将一直增大

C.小环所受的洛伦兹力一直增大

D.小环所受的洛伦兹力方向始终不变

11. 难度：中等

如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为。一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，不计金属杆的电阻，则

A.如果只增大将变小 B.如果只增大将变大

C.如果只减小将变小 D.如果只减小将变大

四、实验题

12. 难度：简单

如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”。干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B串联成另一个电路。线圈A、B套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多。从开关闭合时开始计时，流经电流计的电流大小i随时间t变化的图象是

A.  B.  C.  D.

五、单选题

13. 难度：中等

如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学迅速摇动AB这段“绳”。假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北。图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的A点，乙同学站在东边，手握导线的B点。则下列说法正确的是

A.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大

B.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大

C.当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向B

D.在摇“绳”过程中，A点电势总是比B点电势高

14. 难度：中等

如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为(　　)

A. B. C. D.

六、填空题

15. 难度：困难

如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置．

①关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是______．（选填选项前面的字母）

A．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少

B．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小

C．静电计的外壳与A板相连接后可不接地

D．可以用量程为3V的电压表替代静电计

②让平行板电容器正对的两极板带电后，静电计的指针偏转一定角度．不改变A、B两板所带电荷量，且保持两板在竖直平面内．现要使静电计指针偏转角变大，下列做法中可行的是_____．（选填选项前面的字母）

A．保持B板不动，A板向上平移

B．保持B板不动，A板向右平移

C．保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块绝缘介质板

七、实验题

16. 难度：中等

甲同学欲采用下列器材准确测定一个约的电阻的阻值。

A.直流电源(，内阻不计);

B.开关、导线等;

C.电流表，内阻约) ;

D.电流表(，内阻约) ;

E.电压表(0，内阻约);

F.电压表(，内阻约);

G.滑动变阻器(,额定电流);

(1)为测量准确，电流表应选用________，电压表应选用________；（选填代号)

(2)为了获得尽可能多的数据，该同学采用了“滑动变阻器分压接法”以调节电压，请在图1虚线中画出正确的实验电路图_________，并将图2中的元件按正确的实验电路图连成实验电路___________;

(3)闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑动头的位置，记录与之对应的电流表的示数,电压表的示数。某次电流表、电压表的示数如图3所示。处理实验数据时，制作如图4所示的坐标图，图中已标注出了几个与测量对应的坐标点。请将与图3读数对应的坐标点也标在图4中，并在图4中把坐标点连成图线____________;

(4)根据图4描绘出的图线可得出这个电阻的阻值为________.

八、解答题

17. 难度：中等

如图所示，电子从灯丝K发出（初速度不计），在KA间经加速电压U₁加速后，从A板中心小孔射出，进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场， M、N两板间的距离为d，电压为U₂，板长为L，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力．求：

（1）电子穿过A板小孔时的速度大小v；

（2）电子在偏转电场中的运动时间t；

（3）电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y．

18. 难度：中等

如图所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的正方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长为L，其中ab段的电阻为R．在宽度也为L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向下．线框在水平拉力的作用下以恒定的速度v通过匀强磁场区域，线框始终与磁场方向垂直且无转动．求：

（1）在线框的cd边刚进入磁场时，bc边两端的电压U_bc；

（2）为维持线框匀速运动，水平拉力的大小F；

（3）在线框通过磁场的整个过程中，bc边金属导线上产生的热量Q_bc．

19. 难度：困难

如图所示，在电子枪右侧依次存在加速电场，两水平放置的平行金属板和,竖直放置的荧光屏。加速电场的电压为，两平行金属板的板长、板间距离均为,荧光屏距两平行金属板右侧距离也为。电子枪发射的质量为、电荷量为的电子，从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点。不计电子进人加速电场前的速度及电子重力。

(1)求电子进人两金属板间时的速度大小;

(2)若两金属板间只存在垂直纸面向外的匀强磁场(如图)，求电子到达荧光屏的位置与点距离的最大值和此时磁感应强度的大小;

(3)若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场，两板间的偏转电压为，电子会打在荧光屏上某点，该点距点距离为，求此时与的比值。

20. 难度：困难

（1）如图1所示，固定于水平面上的金属框架abcd，处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．框架的ab与dc平行，bc与ab、dc垂直．MN与bc的长度均为l，在运动过程中MN始终与bc平行，且与框架保持良好接触．磁场的磁感应强度为B．

a. 请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN中的感应电动势E；

b. 在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关．请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E．

（2）为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程，现构建如下情景：如图2所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，一内壁光滑长为l的绝缘细管MN，沿纸面以速度v向右做匀速运动．在管的N端固定一个电量为q的带正电小球（可看做质点）．某时刻将小球释放，小球将会沿管运动．已知磁感应强度大小为B，小球的重力可忽略．在小球沿管从N运动到M的过程中，求小球所受各力分别对小球做的功．