甘肃省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

下面说法正确的是（   ）

A.根据磁感应强度定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL乘积成反比

B.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同

C.一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零

D.磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止

2. 难度：简单

如图所示，三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面，相邻等势面的电势差相等，则下列说法正确的是(  )

A. 一个点电荷＋q在B点所受的电场力比在A点的大

B. 一个点电荷＋q在B点具有的电势能比在A点的小

C. 将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多

D. 将电荷＋q由B点移到C点，电场力做正功

3. 难度：简单

电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能．这一功能给人们带来了方便，但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能．例如小明家的一台34吋彩色电视机的待机功率大约是10W，假如他家电视机平均每天开机4h，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源．试估算小明家一年(365天)中因这台电视机待机浪费的电能

A.2.6×10⁸J B.2.6×10⁷J C.3.2×10⁸J D.5.3×10⁷J

4. 难度：简单

如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻R_M=0.5Ω．若灯泡恰能正常发光且电动机转动，以下说法中正确的是（　　）

A.电动机的输入功率是12W B.电动机的输出功率12W

C.电动机的热功率是12W D.整个电路消耗的电功率是22W

5. 难度：中等

如图所示，质量为 m，带电荷量为−q的微粒以速度v与水平方向成45°角进入正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，电场方向水平向左，重力加速度为g。如果微粒做直线运动，则下列说法正确的是

A. 微粒一定做匀速直线运动 B. 微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用

C. 电场强度为 D. 匀强磁场的磁感应强度B=

6. 难度：简单

一带正电的粒子在电场中做直线运动的v﹣t图象如图所示，t₁、t₂时刻分别经过M、N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是（ ）

A.该电场可能是由某正点电荷形成的

B.M点的电势高于N点的电势

C.从M点到N点的过程中，电势能逐渐增大

D.带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力

二、多选题

7. 难度：中等

如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直轨道平面向里．一可视为质点，质量为m，电荷量为q（q>0）的小球由轨道左端A无初速度滑下，当小球滑至轨道最低点C时，给小球再施加一始终水平向右的外力F，使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的D点，若小球始终与轨道接触，重力加速度为g，则下列判断正确的是

A.小球在C点受到的洛伦兹力大小为

B.小球在C点对轨道的压力大小为3mg+

C.小球从C到D的过程中，外力F的大小保持不变

D.小球从C到D的过程中，外力F的功率逐渐增大

8. 难度：简单

下列关于静电场的说法正确的是(　   )

A. 在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点

B. 正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动

C. 场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零

D. 初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动

9. 难度：中等

电阻不变的三个电灯A、B、C连接在如图所示的电路中，闭合电键S后三灯电功率相同，此后向上移动滑动变阻器R的滑片。则可判断（  ）       

A. 三灯的电阻大小是R_B＞R_C＞R_A

B. 三灯的电阻大小是R_A＞R_B＞R_C

C. A、C两灯变亮，B灯变暗

D. A、B两灯变亮，C灯变暗

10. 难度：中等

如图所示，ab是匀强磁场的边界，质子()和α粒子()先后从c点射入磁场，初速度方向与ab边界夹角均为45º，并都到达d点．不计空气阻力和粒子间的作用．关于两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是(     )

A.质子和α粒子运动轨迹相同

B.质子和α粒子运动动能相同

C.质子和α粒子运动速率相同

D.质子和α粒子运动时间相同

11. 难度：中等

如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一质量为m=0.1kg、带电荷量为的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数.从t=0时刻开始，空间上加如图乙所示的电场.下列说法正确的是（    ）

A.4秒内小物块一直向同一方向运动

B.2s末小物块速度大小为2m/s

C.4秒内小物块的位移大小为6m

D.4秒内电场力对小物块所做的功为0.8J

12. 难度：困难

如图所示，在xOy平面内存在着破感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P(-2L，O)、Q(O，-2L)为坐标轴上的两个点．现有一电子从P点沿PQ方向射出，电子电量大小为q，质量为m，不计电子的重力．下列正确的是（    ）

A.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则电子在磁场中运动的轨道半径为L

B.若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的最短时间为

C.若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子从P到O的时间与从O到Q的时间之比为1:3

D.若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程可能为2πL，也可能为4πL

三、实验题

13. 难度：中等

如图所示，在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻。改变电路的外电阻R，通过电压传感器和电流传感器测量不同阻值下电源的路端电压和电流，输入计算机，自动生成U-I图线,如图（1）所示。

(1)由图可得干电池的电动势为_________V，干电池的内电阻为_______ Ω；

(2)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图（2）所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是__W

14. 难度：简单

图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R₁、R₂、R₃、R₄和R₅是固定电阻，R₆是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480Ω．虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆100Ω挡。

(1)关于R₆的使用，下列说法正确的是_____

A．在使用多用电表之前，调整R₆使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R₆使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C．使用电流挡时，调整R₆使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(2)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“3”相连的，则读数为_____Ω。

(3)根据题给条件可得R₁+R₂＝_____Ω，R₄＝_____Ω。

四、解答题

15. 难度：中等

如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度大小为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则（sin37°=0.6，cos37°=0.8）：

(1)该棒所受安培力的大小为多少？

(2)该棒的重力为多少？

16. 难度：中等

如图所示，电阻R₁＝2Ω，小灯泡L上标有“3V  1.5 W”，电源内阻r＝1Ω，滑动变阻器的最大阻值为R₀（大小未知），当触头P滑动到最上端a时安培表的读数为l A，小灯泡L恰好正常发光，求：

(1)滑动变阻器的最大阻值R₀；

(2)当触头P滑动到最下端b时，求电源的总功率及输出功率．

17. 难度：中等

如图所示，一带电微粒质量为、电荷量，从静止开始经电压为的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角，并接着沿半径方向近入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为。已知偏转电场中金属板长，圆形匀强磁场的半径为，重力忽略不计。求；

（1）带电微粒经加速电场后的速度大小；

（2）两金属板间偏转电场的电场强度E的大小；

（3）匀强磁场的磁感应强度B的大小。

18. 难度：困难

如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：

（1）哪个直线加速器加速的是正电子；

（2）正、负电子同时以相同速度ν₁进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v₁的最小值。

（3）正、负电子同时以v₂速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。