宁夏2019-2020学年高二上学期期末考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法不符合历史事实的是（）

A.库伦测出了静电力常量K

B.安培提出了左手定则判断磁场对电流的作用力方向

C.洛伦兹提出了分子电流假说

D.奥斯特首先发现了电流的磁效应

2. 难度：简单

关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（）

A.磁感线和电场线都是一些互相平行的直线

B.磁感线一定是闭合曲线，而电场线也可能是闭合曲线

C.磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷

D.电场线和磁感线都可以用其疏密表示电场强度和磁感应强度的强弱

3. 难度：简单

在边长为a、厚度为h的导体中，通以图示方向的电流，导体的电阻为R₁，现将其四等分，取其中之一通以图示方向的电流，其电阻为R₂，则R₁：R₂为（　　）

A.4：1

B.1：1

C.1：2

D.2：1

4. 难度：中等

飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA．若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)

A.0.10 V

B.0.20 V

C.0.30 V

D.0.40 V

5. 难度：简单

如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则(   )

A.电压表读数增大

B.电流表读数减小

C.质点P将向上运动

D.上消耗的功率逐渐减小

6. 难度：中等

如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P_总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率P_r随电流I变化的图线．若A、B对应的横坐标为2 A，那么线段AB表示的功率及I＝2 A对应的外电阻是(　   　)

A. 6 W、2 Ω    B. 4 W、2 Ω

C. 2 W、1 Ω    D. 2 W、0.5 Ω

7. 难度：中等

三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d处产生的磁场磁感应强度大小为B，则d处的磁感应强度大小为(　　)

A.2B

B.B

C.3B

D.3B

8. 难度：中等

如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁的极正对。在两磁铁竖直对称轴上的点固定一垂直于纸面的长直导线，并通以垂直纸面向里的恒定电流，木板和磁铁始终处于静止状态，则（    ）

A.导线受到的安培力竖直向上，木板受到地面的摩擦力水平向右

B.导线受到的安培力竖直向下，木板受到地面的摩擦力水平向左

C.导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右

D.导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力为零

9. 难度：困难

如图所示，abcd是一个用粗细均匀、同种材料的导线弯折成的长方形线框，线框竖直放置，ab长度为L，bc长度为。匀强磁场的方向垂直于金属框平面向里，磁感应强度大小为B。若金属框a、b两端与恒压电源相连，电流方向如图所示，若通过ab边的电流大小为，则金属框受到的安培力大小和方向分别为

A. ，方向竖直向上 B. 2BIL，方向竖直向上

C. ，方向竖直向下 D. 3BIL，方向竖直向下

10. 难度：中等

磁流体发电的原理如图所示．将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压．如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极．若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ．忽略边缘效应，下列判断正确的是（  ）

A.上板为正极，电流

B.上板为负极，电流

C.下板为正极，电流

D.下板为负极，电流

11. 难度：简单

如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为

A.  B.  C.  D.

12. 难度：中等

如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔，PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为－q（q>0）的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为（　　）

A.  B.  C.  D.

二、多选题

13. 难度：简单

四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A₁.A₂和两个电压表V₁.V₂.已知电流表A₁的量程大于A₂的量程，电压表V₁的量程大V₂的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则（ ）

A.电流表A₁的读数大于电流表A₂的读数

B.电流表A₁的偏转角小于电流表A₂的偏转角;

C.电压表V₁的读数小于电压表V₂的读数;

D.电压表V₁的偏转角等于电压表V₂的偏转角

14. 难度：中等

图中虚线所围的区域内存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。已知从左侧水平射入的电子，在穿过该区域时未发生偏转。不计重力，则在这个区域中的E和B的方向可能是

A.E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同

B.E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反

C.E竖直向上，B垂直纸面向外

D.E竖直向上，B垂直纸面向里

15. 难度：中等

1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D₁、D₂构成，其间留有空隙，下列说法正确的是

A. 回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半

B. 利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R

C. 回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大

D. 粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多

16. 难度：中等

如图所示的空间存在水平向右的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，质量为m，带电荷量为+q的小环套在粗糙且足够长的竖直绝缘杆上，由静止开始（　　）

A.小球的加速度不断减小，直至为零

B.小球的加速度先增大后减小，直至为零

C.小球的速度先增大后减小，直至某一值

D.小球的动能不断增大,直至某一最大值

三、实验题

17. 难度：简单

某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：

①用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为_____mm；

②用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_____ mm；

③多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1Ω、×10Ω、×100Ω。用×10Ω挡测量此金属丝的电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到______________挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是______________。若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是_______Ω。

18. 难度：中等

两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定值电阻R₀、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V₁的测量数据，另一位同学记录的是电流表A和电压表V₂的测量数据．并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U­I图线．回答下列问题：

(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知（____）

A．甲同学是根据电压表V₁和电流表A的数据

B．甲同学是根据电压表V₂和电流表A的数据

C．乙同学是根据电压表V₁和电流表A的数据

D．乙同学是根据电压表V₂和电流表A的数据

(2)根据图(b)，可以求出定值电阻R₀＝________Ω，电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω．电源的效率η=________

（3）当滑动变阻器的阻值R=________Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大，P_最大值=________W（保留三位小数）

四、解答题

19. 难度：中等

质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为U₁；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B₁，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为B₂.今有一质量为m、电荷量为e的正粒子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动．求：

(1)粒子的速度v为多少？

(2)速度选择器的电压U₂为多少？

(3)粒子在B₂磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？

20. 难度：中等

如图所示，M为一线圈电阻的电动机，，电源电动势当S断开时，电流表的示数为，当开关S闭合时，电流表的示数为求：

（1）电源内阻r；

（2）开关S闭合时流过R的电流；

（3）开关S闭合时电动机输出的机械功率．

21. 难度：简单

如图所示，在倾角的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势E=12V，内阻，一质量m=100g的金属棒与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。金属棒与导轨间动摩擦因数，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，调节滑动变阻器使金属棒在导轨上保持静止，导轨与金属棒的电阻不计。求：

(1)滑动变阻器接入电路中的阻值范围;

(2)满足题中要求条件下，电源E输出的最大功率？

22. 难度：困难

如图，在平面直角坐标系xOy内，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y=h处的M点，以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以速度v垂直于y轴射出磁场.不计粒子重力.求:

（1）电场强度大小E;

（2）粒子在磁场中运动的轨道半径;

（3）粒子离开磁场时的位置坐标.