江西省南昌市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

在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”。在航天器中建立电磁学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电磁场的干扰。下列说法正确的是（）

A.场是一种人为假设，实际是不存在的

B.在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0

C.航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力

D.由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置

2. 难度：简单

下列各图中，正确的是（  ）

A. B.

C. D.

3. 难度：简单

如图所示，在磁感应强度大小为B₀的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零．如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为(　　)

A.0 B. C.  D.2B₀

4. 难度：中等

如图所示，虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点的径迹如图中实线所示.粒子在A点的速度为v_A、电势能为E_PA；在B点的速度为v_B、电势能为E_PB．则下列结论正确的是      （      ）

A. 粒子带负电，v_A>v_B，E_PA<E_PB B. 粒子带正电，v_A>v_B，E_PA>E_PB

C. 粒子带正电，v_A<v_B，E_PA<E_PB D. 粒子带负电，v_A<v_B，E_PA>E_PB

二、多选题

5. 难度：中等

一额定功率为9 W、额定电压为9 V的小灯泡L（其电阻视为不随温度而变）和一直流电动机并联，与定值电阻R＝4 Ω串联后接在电路中的AB两点间，电流表A为理想电表，电路如图所示，灯泡的电阻不变．当AB间接电压0.49 V时，电动机不转、灯泡不亮，电流表示数为0.1 A；当AB间接电压15 V时，电动机转动起来、灯泡正常发光．则下列说法正确的是

A.电动机线圈电阻为1 Ω

B.灯泡正常发光时电流表示数1 A

C.灯泡正常发光时电动机输出的机械功率4.25 W

D.电路正常工作时电动机突然被卡住时,电流表读数将为1.5A

三、单选题

6. 难度：简单

如图，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动时间之比分别为(　 )

 

A.1：1：1 B.1：2：3 C.3：2：1 D.

7. 难度：中等

如图所示，带电量之比为：q_B =1：3的带电粒子A、B，先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为x_A：x_B =2:1，则带电粒子的质量之比m_A:m_B以及在电场中飞行时间之比t_A:t_B分别为:(    )

A.1:1; 2:3

B.2:1; 3:2

C.1:1 ;3:4

D.4:3; 2:1

8. 难度：中等

电磁轨道炮工作原理如图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触，电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回，轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出，现欲使弹体的出射速度增加到原来的2倍，理论上可采用的方法是（）

A.只将电流I增加至原来的2倍

B.只将弹体质量减至原来的一半

C.只将轨道长度L变为原来的2倍

D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的4倍，其它量不变

四、多选题

9. 难度：中等

如图所示是某导体的I−U图象，图中α=45°，下列说法正确的是（）

A.此导体的电阻R=2.0Ω

B.此导体的电阻R=0.5Ω

C.I−U图象的斜率表示电阻的倒数，所以R=tan45°=10Ω

D.在R两端加6.0V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0C

10. 难度：中等

如图所示电路中，已知电源的内阻r＜R₂，电阻R₁的阻值小于滑动变阻器R₀的最大阻值。闭合电键S，当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的中点向左滑动的过程中，下列说法中正确的有：（）

A.R₂上消耗的功率先变小后变大

B.V₁的示数先变大后变小，V₂的示数先变小后变大

C.电源内部的热功率一直不变

D.电源的输出功率先变小后变大

11. 难度：中等

在如图所示的电路中，R₁、R₂、R₃均为可变电阻。当开关S闭合后，两平行金属板MN中有一带电液滴正好处于静止状态。现将R₃变大，则以下判断正确的是（）

A.液滴将向上运动 B.电容器将继续充电

C.有从左到右的瞬时电流流过R₁ D.电容器上的带电荷量将增大

12. 难度：中等

如图所示,空间存在一匀强电场,其方向与水平方向夹角为30°,A、B连线与电场线垂直,一质量为m，电荷量为q的带正电小球以初速度v₀从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点,速度大小仍为v₀，且AB=BC，则下列说法中正确的是（）

A.电场强度方向沿电场线斜向上

B.电场强度大小为

C.此过程小球增加的电势能等于

D.小球在运动过程中下落的高度为

五、实验题

13. 难度：中等

课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，完成操作过程中的某些步骤留下的填空：

（1）将红、黑表笔分别插入多用电表的＋”“－”插孔；选择开关旋至电阻挡“×10”；

（2）将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；

（3）把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，如图所示此时多用电表的示数为________Ω．

（4）指针偏角过大，要将指针调到表盘中央，选择开关应旋至“×______”挡

（5）将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；

（6）把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出多用电表示数为19 Ω；

（7）将选择开关旋至OFF挡，取出红、黑表笔．

（8）若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R_x，其测量结果与原结果相比将________(选填“偏大”、“ 偏小”或“不变”)．

14. 难度：中等

在“测定金属的电阻率”的实验中，提供两节内阻较小的干电池，待测金属丝阻值约为30Ω．使用的电压表有3V（内阻约为300kΩ）和15V（内阻约为5kΩ）两个量程，电流表有0.6A（内阻约为0.1Ω）和3A（内阻约为0.02Ω）两个量程，滑动变阻器有A（0～20Ω）、B（0～1500Ω）两种．用螺旋测微器测金属丝的直径如图甲所示，则：

(1)螺旋测微器的示数是____________mm．

(2)为减小电阻的测量误差，应选用乙图所示的________电路．（填“a”或“b”）

(3)若已测得该金属丝长度为L，直径为D，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率用以上字母表示为ρ=_____________．

六、解答题

15. 难度：简单

如图所示，把质量为0.5g的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为2×10^-8C的小球B靠近它，当两小球在同一高度时且相距3cm，丝线与竖直方向夹角为45，求小球B受到的库仑力大小F和小球A带的电量q_A．（g取10 m/s²，k＝9.0×10⁹ Nm²/C²）

16. 难度：中等

如图所示，afe、bcd为两条平行的金属导轨，导轨间距L＝0.5m.ed间连入一电源E＝3V，内阻r=0.5Ω，ab间放置一根长为l＝0.5m的金属杆与导轨接触良好，cf水平且abcf为矩形.空间中存在一竖直方向的磁场，当调节斜面abcf的倾角θ时，发现当且仅当θ在30°～90°之间时，金属杆可以在导轨上处于静止平衡.已知金属杆质量为0.1kg，金属杆的电阻R为1Ω，导轨及导线的电阻可忽略，金属杆和导轨间最大静摩擦力为弹力的倍.重力加速度g＝10m/s²，试求金属杆受到的安培力和磁场的磁感应强度。

17. 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？

18. 难度：中等

如图所示，在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称，PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场，一带电粒子在xOy平面内，从P点与x轴成30°的夹角射出，该粒子将做匀速直线运动，已知带电粒子以速度v=2.0m/s射出，质量m=1.0×10^-27kg，所带电荷量q=1.0×10^-19C，使带电粒子通过Q点，且其运动轨迹关于y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0×10^-7T。(不计带电粒子重力)求：

（1）油滴在磁场中运动的时间t；

（2）圆形磁场区域的最小面积S。