云南省2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

关于电流的磁场,下列说法中正确的是(　　)

A.直线电流的磁场,只分布在垂直于导线的某一个平面上

B.直线电流的磁场的磁感线是一些同心圆,离导线越远磁感线越密

C.通电螺线管的磁感线分布与条形磁铁相似,但管内无磁场

D.通电螺线管的环形电流和直线电流的磁场方向可用安培定则判断

2. 难度：简单

北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道．当环中电子以光速的1/10流动而形成10 mA的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c＝3×10⁸ m/s，电子电荷量e＝1.6×10^－19 C)(　　)

A.5×10¹⁰个 B.5×10¹¹个

C.1×10²个 D.1×10⁴个

3. 难度：中等

P、Q两电荷的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四点．一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图所示．则下列判断正确的是（     ）

A.离子从a到b，电势能增加 B.离子在运动过程中受到P的排斥力

C.c、d两点电势相等 D.离子从a到b，动能增加

4. 难度：中等

如图所示，半径为R的圆形区域内匀强磁场的方向垂直于纸面向里，一个不计重力的带电粒子，以速度v从M点水平向右进入磁场，并从N点水平向左离开磁场，MN的长度等于R，若让该粒子从P点，以速度2v，沿半径方向射入磁场，则该粒子在磁场中的运动时间为（     ）

A. B. C. D.

5. 难度：中等

如图为匀强电场的等势面，相邻等势面相距2 cm，则该匀强电场

A.方向竖直向下，场强E=100 V/m

B.方向水平向左，场强E=100 N/C

C.方向竖直向上，场强E=100 V/m

D.方向水平向右，场强E=100 V/m

6. 难度：中等

如图所示，光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是（     ）

A.小球在运动过程中机械能恒定 B.小球经过环的最低点时速度最大

C.小球由静止释放到达最低点，电势能增加EqR D.小球由静止释放到达最低点，动能的增量等于mgR

7. 难度：简单

某电场的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点，则以下判断正确的是（    ）

A.A点的电场强度大于B点的电场强度，B点的电势低于A点的电势

B.若将一个电荷由A点移到B点，电荷克服电场力做功，则该电荷一定为负电荷

C.一个负电荷处于A点的电势能大于它处于B点的电势能

D.若将一个正电荷由B点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动

8. 难度：简单

在如图所示的电场中，a、b两点的电场强度相同的是 (     )

A. B. C. D.

9. 难度：困难

如图甲，一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝，式中r是A点到直导线的距离．在图乙中是一电流强度为I的通电圆环，O是圆环的圆心，圆环的半径为R，B是圆环轴线上的一点，OB间的距离是r₀，请你猜测B点处的磁感应强度是(　　)

A.

B.

C.

D.

10. 难度：中等

图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙所示。关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（  ）

A.φ_A>φ_B，E_A>E_B B.φ_A>φ_B，E_A<E_B

C.φ_A<φ_B，E_A>E_B D.φ_A<φ_B，E_A<E_B

二、多选题

11. 难度：中等

如图所示是医用回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核(H)和氦核(He)．下列说法中正确的是(    )

A. 氘核(H)的最大速度较大

B. 它们在D形盒内运动的周期相等

C. 氦核(He)的最大动能较大

D. 仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

12. 难度：中等

等量异种点电荷＋Q和－Q固定，在它们的连线和中垂线上有a、b、c三点，如图所示．现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点．则在此全过程中(　　)

A.所受电场力一直增大

B.所受电场力方向一直不变

C.电势一直减小

D.电势能先增大后减小

13. 难度：困难

如图所示，绝缘的中空轨道竖直固定，圆弧段COD光滑，对应圆心角为120°，C、D两端等高，O为最低点，圆弧的圆心为O′，半径为R.直线段AC、HD粗糙且足够长，与圆弧段分别在C、D端相切．整个装置处于磁场方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，在竖直虚线MC左侧和虚线ND右侧存在着电场强度大小相等、方向分别为水平向右和水平向左的匀强电场．现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距C点足够远的P点由静止释放．若小球所受电场力的大小等于其重力的，小球与直线段AC、HD间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，则（　　）

A.小球在第一次沿轨道AC下滑的过程中，最大加速度为a_max＝g

B.小球在第一次沿轨道AC下滑的过程中，最大速度为v_max＝

C.小球进入DH轨道后，上升的最高点比P点低

D.小球经过O点时，对轨道的弹力最小值一定为|2mg－qB|

14. 难度：中等

某种角速度测量计结构如图所示，当整体系统绕轴OO′转动时，元件A发生位移并通过滑动变阻器输出电压U，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时P在变阻器的最左端B点，当系统以角速度ω转动时，则（　　）

A.电路中电流随角速度的增大而增大 B.输出电压U随角速度的增大而增大

C.输出电压U与ω的函数式为U＝ D.弹簧的伸长量为x＝

三、填空题

15. 难度：简单

(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如下图所示的部件________  (选填“A”“B”“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为___________mm．

(2)用游标卡尺可以测量某些工件的外径．在测量时，示数如上图乙所示，则读数分别为_______mm．

四、实验题

16. 难度：简单

某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值：

（1）表内电池的   极与红表笔相连；

（2）先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图所示．请你简述接下来的测量过程：

①断开待测电阻，将选择开关旋到                   ；

②将两表笔短接，                        ；

③再接入待测电阻，重新读数；

④测量结束后，将选择开关旋到OFF档．

（3）表盘的示数如图，则电阻值是    Ω．

（4）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如下图所示．其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω ．图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．

五、解答题

17. 难度：中等

如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v₀垂直射入场强为E方向竖直向下的匀强电场中，射出电场的即时速度的方向与初速度方向成30°角．在这过程中，不计粒子重力．求：

（1）该粒子在电场中经历的时间；

（2）粒子在这一过程中电势能增量．

18. 难度：中等

如图甲所示为一间距为、且间距足够大的平行金属板，板间加有随时间变化的电压(如图乙所示)，设和已知．A板上O处有一静止的带电粒子，其带电荷量为，质量为(不计重力)，时刻起该带电粒子受板间电场加速向B板运动，途中由于电场反向，粒子又向A板返回(粒子未与B板相碰)．

（1）当时，求带电粒子在时刻的动能．

（2）为使带电粒子在一个周期时间内能回到O点，要大于多少？

19. 难度：中等

半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，并且处于水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向外的匀强磁场B中．环上套有一个质量为m的带电小球，让小球从与环心等高的P点由静止释放，恰好能滑到圆环的最高点A．求：

(1)小球的带电性质和带电量．

(2)小球运动过程中对环的最大压力．

20. 难度：困难

如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为L的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端．已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是L/3，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．