黑龙江省大庆市2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

关于静电场的等势面，下列说法正确的是

A.两个电势不同的等势面可能相交

B.电场线与等势面处处相互垂直

C.同一等势面上各点电场强度一定相等

D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功

2. 难度：中等

如图所示，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为m_a、m_b、m_c，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动，下列选项正确的是(　　)

A.m_am_bm_c B.m_bm_am_c

C.m_cm_am_b D.m_cm_bm_a

3. 难度：中等

用电场线能很直观很方便地比较电场中各点的强弱．如图所示，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称，则下列认识不正确的是　　

A.B、C两点场强大小和方向都相同

B.A、D两点场强大小相等，方向相反

C.E、F两点场强大小和方向都相同

D.从E到F过程中场强先增大后减小

4. 难度：简单

三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置．三根导线中电流大小相同、方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等．则P、Q中点O处的磁感应强度方向为（）

A. 方向竖直向上 B. 方向竖直向下 C. 方向水平向右 D. 方向水平向左

5. 难度：简单

如图所示，为定值电阻，为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内电阻，以下说法中不正确的是 

A.当时，上获得最大功率

B.当时，上获得最大功率

C.当时，上获得功率一定最大

D.当时，电源的输出功率可能最大

6. 难度：简单

如图所示，闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程经过水平匀强磁场区域，虚线为该磁场的竖直边界，已知磁场区域的宽度大于圆环的直径若不计空气阻力，则

A.圆环在摆动过程中始终产生感应电流

B.圆环在摆动过程中，机械能始终守恒

C.圆环在磁场区域中摆动时，机械能守恒

D.圆环最终将静止在竖直方向上

7. 难度：简单

如图所示，MN、PQ是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为L．一个边长为a的正方形导线框（L>2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行．线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如右图所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可能是以下的哪一个（    ）

A. B.

C. D.

8. 难度：中等

在如图所示的电路中，、、和皆为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为，电流表的读数为，电压表V₁的示数为，电压表的读数为，当的滑动触点向a端移动过程中，电流表的读数变化量大小为，电流表的读数变化量大小，电压表的读数变化量大小为，电压表的读数变化量大小为，则（   ）

A.变大，，不变

B.变大、，不变

C.变小，变小，变小

D.变小，变小，变大

二、多选题

9. 难度：简单

金属探测器是用来探测金属的仪器，如图所示，关于其工作原理，下列说法中正确的是（   ）

A.探测器内的探测线圈会产生变化的磁场

B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到

C.探测到金属物是因为金属物中产生了涡流

D.探测到金属物是因为探测器中产生了涡流

10. 难度：中等

如图所示，abcd为水平放置的平行“匸”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直与导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则下列说法中错误的是（   ）

A.电路中感应电动势的大小为

B.电路中感应电流的大小为

C.金属杆所受安培力的大小为

D.金属杆的热功率为

11. 难度：困难

如图所示，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无弹力，重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是（   ）

A.小球b机械能保持不变

B.小球b所受库仑力大小始终为2mg

C.细线PM的拉力先增大后减小

D.小球b加速度大小一直变大

12. 难度：中等

如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L，在O点放置一个粒子源，同时向磁场内各个方向均匀发射某种带正电的粒子（不计重力作用和粒子间的相互作用），粒子的比荷为，发射速度大小都为v₀，且满足。对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是（   ）

A.一定有粒子打到C点

B.与OC边的夹角为θ＝30°飞入的粒子在磁场中运动时间最长

C.从OC边飞出的粒子数与 从AC边飞出的粒子数之比为1:2

D.在AC边界上有粒子射出的区域长度大于L

三、实验题

13. 难度：简单

（1）图1螺旋测微器读数为__________mm，图2游标卡尺读数为__________mm。

（2）选择电流表的量程为，则图3中电流表的读数为___________ A。

14. 难度：中等

某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量．实验室提供的器材有：

两个相同的待测电源内阻，电阻箱最大阻值为，电阻箱最大阻值为，电压表内阻约为，电流表内阻约为，灵敏电流计G，两个开关、．

主要实验步骤如下：

按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，再反复调节和，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱、电阻箱的示数分别为、、、；

反复调节电阻箱和与中的电阻值不同，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为、．

回答下列问题：

（1）电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势和的关系为______；

（2）电压表的内阻为______，电流表的内阻为______；

（3）电源的电动势E为______，内阻r为______。

四、解答题

15. 难度：简单

如图所示，电源电动势E=40V，内阻r=1Ω，电阻R=24Ω，M为一线圈电阻R_M=0.4Ω的电动机，电流表为理想电流表，求：

（1）当开关S断开时，电源输出功率P₁是多少？

（2）当开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，则通过电动机的电流及电动机输出功率P₂是多少？

16. 难度：困难

如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v₀匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：

（1）MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；

（2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；

（3）PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P．

17. 难度：困难

如图所示，在第二象限内存在一个半径为a的圆形有界匀强磁场，磁场圆心坐标。在位置坐标为的P点存在一个粒子发射源，能在纸面内的第二象限向各个方向发射质量为m、带电量的粒子，其速度大小均为v。这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，并经过第一象限内一个垂直xOy平面向外的有界匀强磁场区域，该区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，粒子经过该磁场后，全部汇聚到位置坐标为的Q点，再从Q点进入第四象限，第四象限内有大小为、方向水平向左的匀强电场。不计粒子重力，求： 

（1）第二象限圆形有界匀强磁场的磁感应强度；

（2）第一象限有界磁场的最小面积；

（3）这些粒子经过匀强电场后再次经过y轴时速度的大小以及粒子所能达到的最远位置坐标。