北京市2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示，真空中有带电量Q的点电荷位于某点P处，已知点P在M、N连线上且MP=3PN，则该点电荷在M点和N点产生的电场强度E_M和E_N的大小关系正确的是（  ）

A.E_M=3E_N B.E_M=9E_N

C.E_M=E_N D.E_M=E_N

2. 难度：简单

电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E_P和E_Q，电势分别为φ_P和φ_Q，则（  ）

A.E_P<E_Q，φ_P>φ_Q B.E_P>E_Q，φ_P>φ_Q

C.E_P>E_Q，φ_P<φ_Q D.E_P<E_Q，φ_P<φ_Q

3. 难度：简单

下列图示中标示了电流方向、磁感线指向、通电直导线或运动电荷所受磁场力方向，其中所标示方向均符合物理规律，正确的是（  ）

A.

B.

C.

D.

4. 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.

5. 难度：中等

在磁场中的同一位置放置一根直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。下列图像表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系。a、b各代表一组F、I的数据。在A、B、C、D四幅图中，正确的是（  ）

A.

B.

C.

D.

6. 难度：中等

有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为（  ）

A. B.

C. D.

7. 难度：简单

如图所示，平行金属板间存在匀强电场，一个电子以初速度v₁沿平行于板面方向射入电场，经过时间t₁射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d₁。另一个电子以初速度v₂（v₂>v₁）仍沿平行于板面方向射入电场，经过时间t₂射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d₂。不计电子的重力，则下列关系式中正确的是

A. t₁<t₂ B. t₁=t₂

C. d₁>d₂ D. d₁<d₂

8. 难度：简单

如图所示，正方形区域EFGH中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电的粒子（不计重力）以一定的速度从EF边的中点M沿既垂直于EF边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从EH边的中点N射出。若该带电粒子的速度减小为原来的一半，其它条件不变，则这个粒子射出磁场的位置是

A. E点 B. N点

C. H点 D. F点

9. 难度：中等

如图，悬线一端固定，另一端拉住一个带电小球，使之在匀强电场中处于静止状态。忽略空气阻力，当悬线突然断裂后，带电小球将做（  ）

A.匀变速曲线运动 B.匀速直线运动

C.匀变速直线运动 D.圆周运动

10. 难度：中等

如图，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=2Ω，串连电阻R=10Ω，供电电压U=160V，电压表的读数为110V，则下列说法正确的是（  ）

A.通过电动机的电流为11A

B.通过电动机的电流为5A

C.输入到电动机的电功率为500W

D.在电动机中发热的功率为550W

11. 难度：中等

如图所示是双量程电压表的电路图，已知电流表满偏电流I_g=1mA，电阻R₁=4.5kΩ，R₂=20kΩ，当使用a、b两个端点时，量程为0~5V，则使用a、c两个端点时的量程是（  ）

A.0~10V B.0~15V

C.0~20V D.0~25V

12. 难度：简单

如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U_ab=U_bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知

A.带电质点通过Q点时的加速度a的方向如图中箭头所示

B.三个等势面中，c的电势最高

C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大

D.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

13. 难度：中等

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．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和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.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B / E

C.比荷（q/m）越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P

D.粒子从P点运动到胶片A₁A₂的时间为2πm/qB₀

14. 难度：中等

静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的图线，图中φ₀和d为已知量。一个带正电的粒子沿x轴方向由x=d/2处运动至x=d处。已知该粒子质量为m、电量为q，忽略重力。则运动过程中（  ）

A.粒子所受电场力的大小为

B.粒子的电势能减少

C.Od间的电势差为

D.粒子运动的加速度越来越大

二、实验题

15. 难度：中等

某同学用图示电路测绘“3.8V，2W”小灯泡的电流I随电压U变化的图像。除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：

电流表：A₁（量程100mA，内阻约2Ω）；A₂（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；

电压表：V₁（量程5V，内阻约5 kΩ）；V₂（量程15V，内阻约15 kΩ）；

滑动变阻器：R₁（阻值范围0～10Ω）；R₂（阻值范围0～2 kΩ）；

电源：E₁（电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω）；E₂（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）；

（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表________，电压表________。滑动变阻器________，电源________；（填器材的符号）

（2）根据实验数据，描绘出I-U的图像数据如图所示，由图像可知，当所加电压为4.0V时，灯丝电阻为________Ω，灯泡消耗的电功率为_________W。

（3）若此实验中测量电压、电流数据时，同时记录了滑动变阻器滑动头P从左往右滑动的不同距离x，下列最符合实验中测量电压U与滑动头P从左往右滑动的距离x的关系的是_____.

16. 难度：中等

用电流表和电压表测定干电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图，一位同学测得了实验的U-I图像。

（1）根据U-I图像，可得电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。

（2）这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是（____）

A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用

B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用

C．实验测出的电动势小于真实值

D．实验测出的内阻大于真实值

（3）同学们探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（_____）

A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器    B．一个伏特表和多个定值电阻

C．一个安培表和一个电阻箱    D．两个安培表和一个滑动变阻器

三、解答题

17. 难度：简单

场是物质存在的一种形式。我们可以通过物体在场中的受力情况来研究场的强弱，并由此定义了电场强度、磁感应强度等物理量。

（1）写出电场强度的定义式，并说明公式中各物理量的含义；

（2）写出磁感应强度的定义式，并说明公式中各物理量的含义。

18. 难度：简单

如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，一倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量m，通有电流I的金属棒，金属棒保持静止。求：

（1）画出导体棒在斜面上的受力示意图；

（2）导体棒所受安培力的大小；

（3）匀强磁场磁感应强度的大小。

19. 难度：简单

足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L = 0.4 m，一端连接的电阻R =1 Ω。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B = 1 T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，电阻r =1 Ω。导轨的电阻忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v = 5 m/s。

（1）导体棒的感应电动势E；回路中的感应电流I；导体棒两端的电压U；

（2）拉力F的大小；在0.1 s时间内，拉力F的冲量I_F的大小；

（3）在0.1 s时间内，拉力F做的功W_F；

20. 难度：中等

某回旋加速器的两个半圆金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，两金属盒间存在交变电场，用其加速质子。已知金属盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，金属盒间缝隙的加速电压为U，质子的质量为m，电荷量为q。求

（1）交变电场的频率f；

（2）质子加速完毕出射时的动能E_k；

（3）质子在回旋加速器中运动的圈数n。

21. 难度：中等

如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出打在距离偏转板右侧为S的竖直屏幕上。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U₁；偏转电场极板间电压为U₂，极板长度为L，板间距为d；

（1）忽略电子所受重力，求电子从电场射出后打在竖直屏幕上的竖直偏转距离∆y；

（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请说明忽略重力的原因。

（3）地球表面沟壑丛生，既有高山，又有大海，但平时我们都把地球看作一个圆球。已知地球最高峰珠穆朗玛峰高度8844.43m，地球平均半径6371.393km，请你用分析物理量的数量级的方法，说明把地球视作一个圆球的原因。