广东省汕头市2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

如图甲，固定的正方形闭合线圈abcd处于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙，下列说法正确的是(  )

A.t=2s时，ab边受到匀强磁场的安培力最大

B.t=4s时，ab边受到匀强磁场的安培力为0

C.0〜2 s内线圈中有逆时针方向的感应电流

D.2 s〜4 s内线圈中的感应电流逐渐减小

2. 难度：简单

有一带电粒子沿图中的AB曲线穿过一匀强电场，a、b、c、d均为匀强电场中的等势面，且电势φ_a<φ_b<φ_c<φ_d，若不计粒子所受重力，那么下列说法错误的是

A.粒子一定带负电

B.粒子的运动轨迹是抛物线

C.从A点运动到B点粒子的电势能增加

D.从A点到B点过程中电势能与动能之和不变

3. 难度：简单

如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是(  )

A.粒子带正电

B.粒子在b点速度大于在a点速率

C.若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变长

D.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点左侧射出

4. 难度：简单

在如图的电路中，R₁是定值电阻，R₂是光敏电阻，电源的内阻不能忽略．闭合开关S，当照射光敏电阻上的光照强度增大时，下列说法中正确的是（  ）

A.通过R₂的电流减小

B.电源的路端电压减小

C.电容器C所带的电荷量增加

D.电源的电功率不变

5. 难度：中等

笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件．当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态．如图所示，一块宽为、长为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为．当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压，以此控制屏幕的熄灭．则元件的（    ）

A.前表面的电势比后表面的低

B.前、后表面间的电压与无关

C.前、后表面间的电压与成正比

D.自由电子受到的洛伦兹力大小为

6. 难度：中等

如图，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L₁、L₂是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L₁、L₂的亮度变化情况是(  )

A.S闭合，L₁亮度不变，L₂亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮

B.S闭合，L₁亮度不变，L₂很亮；S断开，L₁、L₂立即熄灭

C.S闭合，L₁、L₂同时亮，而后L₁逐渐熄灭，L₂亮度不变

D.S闭合，L₁、L₂同时亮，而后L₁逐渐熄灭，L₂则逐渐变得更亮；S断开，L₂立即熄灭，L₁亮一下再熄灭

7. 难度：简单

真空中相距为3a的两个点电荷Q₁、Q₂，分别固定于x轴上x₁=0处和x₂=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图，取沿x轴正方向的电场强度的正方向，以下判断正确的是（ ）

A.处的电势一定为零

B.点电荷Q₁、Q₂一定为同种电荷

C.点电荷Q₁所带电荷量是Q₂所带电荷量的2倍

D.x=1.5a处的电势等于x=2.5a处的电势

二、多选题

8. 难度：简单

下列说法正确的是（ ）

A.安培通过实验的方法总结出真空中两个静止点电荷的作用力的规律

B.法拉第最早引入“力线”形象描述电场的强弱

C.库仑最早用实验的方法精确测出电子的电量

D.法拉第最先发现利用磁场产生电流的方法

9. 难度：中等

老师在课堂上做了两个小实验，同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在如图甲的磁场中，液体就会旋转起来。第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触（如图乙），通电后，发现弹簧不断上下振动，下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（  ）

A.图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向改变

B.图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变

C.图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动

D.图乙中，如果改变电源的正负极，观察不到弹簧不断上下振动

10. 难度：中等

如图，一价氢离子(H)和二价氦离子(He)的混合体，经同一加速电场U₁同时加速后，垂直射入同一偏转电场U₂中，偏转后打在同一荧光屏上，则它们（  ）

A.同时到达屏上同一点

B.先后到达屏上同一点

C.先后到达屏上不同点

D.到达屏上的速度不同

11. 难度：中等

如图为回旋加速器的示意图．两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B．一质子从加速器的A处开始加速．已知D形盒的半径为R，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q．已知质子在磁场中运动的周期等于交变电源的周期，下列说法正确的是（ ）

A.质子的最大速度不超过2πRf

B.质子的最大动能为

C.质子的最大动能与U无关

D.若增大电压U, 质子的最大动能增大

12. 难度：困难

如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计．虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场．将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好．已知PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是

A. B. C. D.

三、实验题

13. 难度：简单

图（a）螺旋测微器的读数__________mm；图（b）游标卡尺的读数__________mm。

14. 难度：中等

某兴趣小组想要描绘一只“5V，4W”的小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整，实验室可供选用的器材除开关、导线外，还有：

蓄电池组（电动势6V，内阻不计）

电压表V（量程为0～6V，内阻约为4kΩ）

电流表A₁（量程为0～1A，内阻约为0.2Ω）

电流表A₂（量程为0～3A，内阻约为0.05Ω）

滑动变阻器R（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）

（1）实验中所用的电流表应选________；（填“A₁”或“A₂”）

（2）请在虚线框内画出实验电路原理图；

（______）

（3）若该小组描绘出小灯泡的U-I图象如图所示，将其接在电动势E = 3V，r = 3Ω的电源两端，则稳定后小灯泡的电功率为________W（结果保留两位有效数字）。

15. 难度：中等

在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中

（1）用多用表测电流或电阻的过程中（____）

A.在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零

B.在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零

C.在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测

D.在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测

（2）测量时多用表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10 V”挡，其读数为________ V；若选择开关处于“×10”挡，其读数为________200 Ω（选填“大于”“等于”或“小于”）。

四、解答题

16. 难度：中等

如图甲所示，在水平方向的匀强电场中，用长为l的绝缘细线，拴住质量为m、带电量为q的小球，线的上端O固定，开始时将线和球拉成水平，松开后，小球由静止开始向下摆动，当摆过60°角时，速度又变为零．问：

（1）A、B两点的电势差多大？

（2）电场强度多大？

17. 难度：中等

如图，平行金属板M、N中心有小孔，板间电压为U₀=10³V。金属板E、F间有竖直方向的匀强电场，间距为d=cm，长度为L=10cm，其右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场边界AB与AC夹角为60°且AB与金属板E、F垂直．现有一质量m=3.2×10^-25kg、电荷量q=1.6×10^-18C的正电粒子，从极板M的小孔s₁处由静止出发，穿过小孔s₂后沿E、F板间中轴线进入偏转电场，然后从磁场AB边界的P点平行AC方向进入磁场，若P与A点相距a=cm，不计重力．求：

（1）粒子到达小孔s₂时的速度v₀大小；

（2）E、F两极板间电压U；

（3）要使粒子进入磁场区域后能从AB 边射出，磁场磁感应强度的最小值．

18. 难度：困难

如图所示，间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成：倾斜部分与水平部分平滑相连，倾角为θ，在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻.质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上，在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在水平导轨区域加另一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小也为B的匀强磁场.闭合开关S，让金属杆MN从图示位置由静止释放，已知金属杆运动到水平导轨前，已达到最大速度，不计导轨电阻且金属杆始终与导轨接触良好，重力加速度为g.求：

（1）金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率v_m；

（2）金属杆MN在倾斜导轨上运动，速度未达到最大速度v_m前，当流经定值电阻的电流从零增大到I₀的过程中，通过定值电阻的电荷量为q，求这段时间内在定值电阻上产生的焦耳热Q；

（3）金属杆MN在水平导轨上滑行的最大距离.