【文档说明】西藏林芝市第二中学2020-2021学年高二上学期期中考试理科综合物理试卷 【精准解析】.doc,共(13)页,637.500 KB,由小赞的店铺上传
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西藏林芝市第二中学2020-2021学年高二(上)期中理综物理试题1.下列说法中正确的是()A.电场线和磁感线都是一系列闭合曲线B.在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套,这样做是为了
消除静电C.奥斯特提出了分子电流假说D.首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培【答案】B【解析】【分析】【详解】A.磁感线是闭合曲线,静电场的电场线不闭合,故A错误;B.导电材料制成的鞋子和外套可以将身上的电荷传导走,达到消除静电作用,B正确;C.安培提出分子电流假说,
故C错误;D.奥斯特首先发现导线周围存在磁场,D错误;故选B。2.如图,两根平行长直导线固定,导线中通有垂直纸面向外,大小相等的恒定电流,O是两导线连线的中点,a、b是连线上的两点,c是连线的中垂线上一点aOO
b=。下列说法正确的是()A.O点的磁感应强度不为零,方向垂直于两导线的连线向上B.a、b两点的磁感应强度大小相等,方向相同C.a、b两点的磁感应强度大小相等,方向相反D.c点的磁感应强度为零【答案】C【解析】【分析】
【详解】A.由安培定则判断可知,M、N两导线在O点产生的磁感应强度大小相等,方向相反,则O点处的磁感应强度为零,A错误;BC.根据磁场的叠加原理和对称性知,a、b两点处的磁感应强度大小相等,但是左边电流在a点产生的磁场大于右边电流在a点产生
的磁场,则a点合磁场方向向上,同理可知b点合磁场方向向下,B错误,C正确;D.画出c点的磁场方向如图,可知c点的磁场不为零,方向水平向左,D错误。故选C。3.关于电场强度的公式①2qEkr=、②FEq=、③UEd=,下列说法正确的是()A.它们都只对点电荷的电场成立B.①②只对点电荷的电场成
立,③只对匀强电场成立C.①只对点电荷的电场成立,②对任何电场都成立,③只对匀强电场成立D.①只对点电荷的电场成立,②③对任何电场都成立【答案】C【解析】【分析】考查几种电场强度的适用范围。【详解】公式②是电场强度的定义式,适用于所有电场;而两个点电荷间相互作用力,根据库仑定律2QqFkr=代入②
式就会得出①式的表达式,因此①是由两个点电荷间作用力推出的,故只适用于点荷的电场,而③式是电荷在匀强电场中运动时,电场力做功EdqUq=推出③式,因此③式只适用于匀强电场,C正确,ABD错误。故选C。4.在右图中,平行板电容器的A板带正电,与静电计上的金属球相连;平行板间电
容器的B板和静电计的外壳均接地。此时静电计指针张开某一角度,则以下说法中正确的是()A.B板向左平移,静电计指针张角变大B.B板向上平移,静电计指针张角变小C.在两板间插入介质板,静电计指针张角变大D.在两板间插入金属板(金属板与A、B板不接触),静电计指针张角变大【答案】A【解
析】【分析】【详解】A.B板向左平移,板间距离d增大,根据电容的决定式4rsCkd=得知,电容减小,而电量Q不变,由电容的定义式QCU=可知,板间电压U增大,静电计指针张角变大。故A正确。B.B板向上平移,两极板正对面积
减小,由电容的决定式4rsCkd=得知,电容C减小,而电量Q不变,由电容的定义式QCU=可知,板间电压U增大,静电计指针张角变大。故B错误。C.在两板间插入介质板,由4rsCkd=得知,电容C增大,而电
量Q不变,由电容的定义式QCU=可知,板间电压U减小,静电计指针张角变小。故C错误。D.在两板间插入金属板,板间距离减小,电容C增大,而电量Q不变,由电容的定义式QCU=可知,板间电压U减小,静电计指针张角变小
。故D错误。故选A。【点睛】本题按照这样的思路进行分析:先根据电容的决定式4rsCkd=分析电容的变化,再根据电容的定义式QCU=和不变的条件,分析电压或电量的变化。5.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知电阻大小之比R1:R2等于A.1:3B.3:1
C.1:3D.3:1【答案】A【解析】【分析】【详解】因为该图线为I-U图线,则图线的斜率表示电阻的倒数,两根图线的斜率比为tan60:tan303:1=,所以电阻比为:12:1:3RR=A.所给答案为1:3,正确答案为1:3,A正确;B.所给答案为3:1,正确答案为1:
3,B错误;C.所给答案为1:3,正确答案为1:3,C错误;D.所给答案为3:1,正确答案为1:3,D错误.二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0
分。6.如图所示为两个不同闭合电路中的两个不同电源的UI−图象,则下述说法中正确的是()A.电动势12EE=,内阻2lrrB.电动势12EE=,内阻2lrrC.外电路发生短路时,回路中的电流12IID.当
电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大【答案】BCD【解析】【分析】【详解】UI−图象中与U轴的交点表示电源的电动势,斜率表示内阻,电动势12EE=,内阻12rr,A错误B正确;UI−图象与I轴的交点表示短路电流,故发生短路时的电
流12II,C正确;根据UEIr=−可知,UrI=−,内阻12rr,故当电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大,D正确.7.某静电场的电场线如图中实线所示,一带电粒子仅受电场力作用在电场中
运动,虚线MN为其运动轨迹,以下说法中正确的有A.M点场强大于N点场强B.M点场强小于N点场强C.M点电势高于N点电势D.M点电势低于N点电势【答案】BC【解析】【分析】【详解】电场线越密集的位置场强越大,则M点场强小于N点场强,选项A错误,
B正确;沿着电场线方向电势降低,故M点的电势高于N点的电势,所以C正确,D错误.8.关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量,下列说法正确的是()A.与加速器的半径有关,半径越大,能量越大B.与加速器的磁场有关,磁场越强,能量越大C.与加速
器的电场有关,电场越强,能量越大D.与带电粒子的质量有关,质量越大,能量越大【答案】AB【解析】【分析】【详解】洛伦兹力充当向心力,故有2vqvBmR=,解得:qBRvm=所以代入212kEmv=可得2222122kqBREmvm==从式子中可以看出最大动能与加速
器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关.半径越大,能量越大;磁场越强,能量越大;质量和电量都大,能量不一定大,故AB正确。三、非选择题:共174分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题(共129分)9.为测定某柱形电子元件
的电阻率,先做如下测量:(1)用螺旋测微器测量它的直径,示数如图所示,读数为d=___mm;用游标为20分度的卡尺测量它的长度,示数如图所示,读数为L=___cm;(2)用多用表粗测该元件的电阻,选用“×10”倍率的电阻挡后,应先____,再进行测量,之后多用表的示数如图所示,测得
该元件电阻为___Ω。【答案】(1).0.617mm;(2).10.670cm;(3).欧姆调零;(4).70Ω;【解析】【分析】【详解】(1)螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为11.7×0.01=0.117mm,所以最终读数为0.617mm;游标
卡尺的主尺读数为106mm,游标读数为0.05×14=0.70mm,所以最终读数为106.70mm=10.670cm;(2)用多用表测量该元件的电阻,选用“×10”倍率的电阻档后,应先进行欧姆调零,再进行测量,由图所示可知,测量结果为7×10=70Ω;【点睛】解决本题
的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读,螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.10.要测绘一个标有“3V,0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加
到3V,并便于操作.已选用的器材有:直流电源(电压为4V);电键一个、导线若干.电流表(量程为0-0.3A,内阻约0.5Ω);电压表(量程为0-3V,内阻约3kΩ);(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____(填字母代号).A.滑动变阻
器(最大阻值10Ω,额定电流1A)B.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定电流0.3A)(2)如图为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况,请完成其余部分的线路连接.(用黑色水笔画线表示对应的导线)(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图.由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而______(填“增
大”、“不变”或“减小”)(4)如果把实验中的小灯泡与一个E=2V,内阻为2.0Ω的电源及阻值为8.0Ω的定值电阻串联在一起,小灯泡的实际功率是_____W(保留两位有效数字).【答案】(1).A(2)
.增大(3).0.10W【解析】【分析】【详解】(1)因为测小灯泡的伏安特性曲线,采用分压式接法,为了实验方便操作,滑动变阻器选择阻值较小的,故选A(2)连线如下:(3)根据欧姆定律:UIR=,可得图像斜率越来越小,说明电阻越来越大,所以小灯泡的电阻随电压增大而增大(4)将定值电阻和电源内阻看
成一体,在图中作出电源的外特性曲线:210UI=−,图像交点为灯泡的工作点,由图可知,电流为0.1A,灯泡两端电压为1V,算得功率0.1PIUW==11.如图所示,一个挂在丝线下端带正电的小球B,静止在图示位置.若固定的带正电小球A的电荷量为
Q,B球的质量为m,带电荷量为q,丝线与竖直方向夹角30=,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中.(1)试说明小球B带正电还是带负电,并求出小球B所受库仑力的大小(2)求A、B两球间的距离r.(以
上两问结果均可用已知量符号表示,可以保留根号)【答案】(1)33mg(2)3kQqmg【解析】【分析】【详解】(1)因为小球B被小球A排斥,已知小球A带正电,所以B球带正电.由右图可知3tgtg303Fmgmgmg=
==(2)由2qQFkr=解得3kQqrmg=12.如图所示,虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动方向与原入射方向成
角,设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间相互作用力及所受的重力,求:(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R;(2)圆形磁场的区域的半径r。【答案】(1)见解析;mveB;(2)tan2mveB;【解析】【分析】【详解】(
1)电子在磁场中受到的洛伦兹力提供电子做匀速圆周运动的向心力即2vevBmR=由此可得电子做圆周运动的半径为mvReB=电子的运动轨迹如图(2)根据几何关系,可以知道电子在磁场中做圆周运动对圆心转过的角度为,则有tan2rR=
可得tan2mvreB=13.长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,平行金属板的右侧有如下图所示的匀强磁场。一个带电为+q、质量为m的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下板边缘射出,射出时末速度恰与下板成
30o角,出磁场时刚好紧贴上板右边缘,不计粒子重力,求:(1)两板间的距离;(2)匀强电场的场强与匀强磁场的磁感应强度。【答案】(1)36L;(2)2033mvqL,043mvqL【解析】【分析】【详解】(1)带电粒子在电场中受到电场力的作用发生偏转,做类平抛运动。竖直方向:离开电场时的速度vy=
v0tan30°粒子发生偏转的位移2yvydt==水平方向:粒子匀速运动的时间0Ltv=联立以上几式解得36Ld=(2)在电场中粒子受到电场力,由牛顿第二定律得qE=ma根据运动学公式有,vy=at又因为粒子运动时间t=0Lv,所以2033mv
EqL=带电粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即2vqvBmr=粒子离开电场时的速度220yvvv=+粒子在磁场中的运动轨迹如右图所示由几何关系得cos302dr=解得,043mvBqL=14.如图所示的电路中,电源电动势E=10V,内阻r=0.
5Ω,电动机的电阻R0=1.0Ω,电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0V,求:(1)电动机的输出电功率;(2)电源的输出功率.【答案】(1)8W(2)18W【解析】【分析】【详解】(1)电动机正常工作时,总电流为13.021.5UIAAR===电动机两端的电压为U=E-
Ir-U1=(10-2×0.5-3.0)V=6V;电动机的输入电功率为P电=UI=6×2W=12W电动机消耗的热功率为P热=I2R0=22×1.0W=4W电动机的输出功率为P输出=P电-P热=(12-4)W=8W(2)电源
的输出功率为P出=P-P内=IE-I2r=(10×2-22×0.5)W=18W