湖北省鄂州市2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A（有铁芯）、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路．在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向右偏．由此可以判断，在保持开关闭合的状态下，下列说法正确的是（   ）

A.当线圈A拔出时，灵敏电流计的指针向右偏

B.当线圈A中的铁芯拔出时，灵敏电流计的指针向左偏

C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针不偏转

D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向左偏

2. 难度：中等

如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且 ；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是

A.a点 B.b点 C.c点 D.d点

3. 难度：中等

如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．则下列说法正确的是

A.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关

B.带电粒子从磁场中获得能量

C.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关

D.带电粒子做圆周运动的周期随半径增大

4. 难度：中等

如图所示，光滑平面上固定金属小球A，用长l₀的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x₁，若两球电量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x₂，则有(　　)

A.x₂＝x₁ B.x₂＝x₁ C.x₂>x₁ D.x₂<x₁

5. 难度：中等

如图所示，MDN为在竖直面内由绝缘材料制成的光滑半圆形轨道，半径为R，最高点为M和N，整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一电荷量为+q，质量为m的小球自N点无初速度滑下（始终未脱离轨道），下列说法中正确的是

A. 运动过程中小球受到的洛伦兹力大小不变

B. 小球滑到D点时，对轨道的压力大于mg

C. 小球滑到D点时，速度大小是

D. 小球滑到轨道左侧时，不会到达最高点M

6. 难度：中等

空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，x轴正方向为场强的正方向。下列说法中正确的是（　　）

A.x₂和－x₂两点的电势相等

B.正电荷从x₁运动到x₃的过程中电势能先增大后减小

C.原点O与x₂两点之间的电势差小于－x₂与x₁两点之间的电势差

D.该电场可能是由一对分别位于x₂和－x₂两点的等量异种电荷形成的电场

二、多选题

7. 难度：中等

如图所示，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于、，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为（　　）

A.轴正方向，

B.轴负方向，

C.轴正方向，

D.轴负方向，

8. 难度：中等

质量为M的木块，放在光滑的水平桌面上处于静止状态，今有一质量为m、速度为v₀的子弹沿水平方向击中木块并停留在其中与木块一起运动，则子弹击中木块的过程中，木块受到的冲量大小为

A. B.

C. D.

9. 难度：中等

如图（甲）所示的电路中，将滑动变阻器R₂的滑动片由a端向b端移动，用两个理想电表分别测量电压和电流，得到部分U-I关系图像如图（乙）所示，则（　　）

A.电源的电动势为9V

B.滑动变阻器的总阻值为20Ω

C.当电压表示数为4.5V时，电源效率最高

D.当电压表示数为5.0V时，R₂消耗的总功率最大

10. 难度：中等

如图所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P，滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，开始时弹簧处于原长状态，物块处于平衡状态。现给滑块一沿斜面向下的初速度v，滑块到最低点时，弹簧的压缩量为x，若弹簧始终处于弹性限度内，从滑块获得初速度v直至滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量

B.滑块到达最低点的过程中，克服弹簧弹力做功mv²

C.滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和

D.在滑块沿斜面运动的全程中，当滑块的加速度最大时，滑块和弹簧组成的系统机械能可能最小也可能最大

三、实验题

11. 难度：简单

中学物理实验室中有一个标准的20分度的游标卡尺，某次测量中，其游标尺部分的第17小格刻度线与主尺4cm刻度线对齐，则游标卡尺的读数为_______cm。

12. 难度：中等

为精确测量电源的电动势和内阻，实验小组设计了图甲所示电路，图中S₂为单刀双掷开关，定值电阻R₀=4Ω。实验时先闭合开关S₁，然后分别将S₂先后接到1和2，移动滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的读数U和I，最后通过描点得到图乙所示的两条U-I关系图线。

(1)请根据图甲，在图丙中将单刀双掷开关连入电路_________。

(2)若只考虑系统误差，当单刀双掷开关拨向1时，E_测______E_真，r_测______r_真；当单刀双掷开关拨向2时，E_测_______E_真，r_测_______r_真（填“>”、“=”、“<”）。

(3)根据图乙可知电源电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。（结果均保留三位有效数字）

(4)电压表内阻R_V=_______Ω ，电流表内阻R_A=_________Ω。（结果均保留三位有效数字）

四、解答题

13. 难度：简单

如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U₁，C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为d，板的长度为L，P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负离子从板的小孔处由静止释放，求：

(1)为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少？

(2) C、D两板间所加的电压为多少时，负离子不能打在板上？

14. 难度：简单

如图所示，半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子(不计重力)沿水平方向以速度v正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了60°．

（1）求粒子的比荷

（2）求粒子在磁场中的运动时间t．

15. 难度：中等

如图所示，坐标平面第一象限内存在大小为E＝3×10⁵N/C、方向水平向左的匀强电场，在第二象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。有一个的带正电的粒子，以初速度v₀＝2×10⁷m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA的距离x=0.15m，不计粒子的重力。求：

(1)若粒子经过y轴时的位置坐标为（0，0.4m），求该带电粒子的荷质比；

(2)在满足第一问的条件下，若要使粒子恰好不能进入第三象限，求磁感应强度B的取值（不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况）。

16. 难度：中等

如图所示的空间，匀强电场的方向竖直向下，场强为E，匀强磁场的方向水平向外，磁感应强度为B。有两个带电小球A和B都能在垂直于磁场力方向的同一竖直平面内做匀速圆周运动（两小球间的库仑力可忽略），运动轨迹如图所示。已知两个带电小球A和B的质量关系为m_A=4m_B，轨道半径为R_A=4R_B。

(1)试说明小球A和B带什么电，它们所带的电荷量之比等于多少？

(2)求A和B的绕行方向，并求A和B绕行速度大小之比为多少？

(3)设带电小球A和B在图示位置P处相碰撞，且碰撞后原先在小圆轨道上运动的带电小球B恰好能沿大圆轨道运动，若碰撞前带电小球A轨道半径为R_A=16cm，求带电小球A碰撞后所做圆周运动的轨道半径（设碰撞时两个带电小球间电荷量不转移）。