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云南省
迪庆
香格里拉
中学
2023
学年
物理
学期
期末考试
试题
云南省迪庆州香格里拉中学2023年-2023年学年上学期期末考试
高二物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分)
1.如图所示为汽车蓄电池与车灯 (电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 Ω.电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10 A,电压表示数为12 V,再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是( )
A. 2 A B. 8 A C. 50 A D. 58 A
2.真空中两个完全相同的金属小球,分别带+3Q和-Q的电量,当它们相距r时,它们间的库仑力大小是F.若把它们接触后分开,再放回原位置,则它们间的库仑力大小为( )
A.F/3 B.F C. 3F D. 9F
3.电量相同质量不同的同位素离子以相同的速率从a孔射入正方形空腔中,空腔内匀强磁场的磁感应强度方向如图所示.如果从b、c射出的离子质量分别为m1、m2,运动时间分别为t1、t2,打到d点的离子质量为m3,运动时间为t3.则下列判断正确的是( )
A.m1>m2>m3
B.t3>t2>t1
C.m1∶m2=1∶2
D.m2∶m3=2∶1
4.把长0.10 m的直导线全部放入匀强磁场中,保持导线和磁场方向垂直.当导线中通过的电流为3.0 A时,该直导线受到的磁场力的大小为1.5×10-3N.则该匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A. 4.5×10-3T B. 2.5×103T C. 2.0×102T D. 5.0×10-3T
5.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则( )
A.EP>EQ,φP>φQ B.EP>EQ,φP<φQ
C.EP<EQ,φP>φQ D.EP<EQ,φP<φQ
6.如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2.在此长方体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I1;在3、4两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I2,则I1∶I2为( )
A. 9∶25 B. 25∶9 C. 25∶4 D. 4∶25
7.运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,运动方向会发生偏转,这一点对地球上的生命来说有十分重要的意义.从太阳和其他星体发射出的高能粒子流,称为宇宙射线,在射向地球时,由于地磁场的存在,改变了带电粒子的运动方向,对地球起到了保护作用.如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图.现有来自宇宙的一束质子流,以与地球表而垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这束质子在进入地球周围的空间将( )
A. 竖直向下沿直线射向地面 B. 向东偏转
C. 向西偏转 D. 向北偏转
8.一个初动能为Ek的带电粒子以速度v垂直电场线方向飞入两块平行金属板间,飞出时动能为3Ek.如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍,不计重力,那么该粒子飞出时动能为( )
A. 4Ek B. 4.5Ek C. 6Ek D. 9.5Ek
9.如图所示是一种转子和定子都有线圈的电动机原理图(转向器未画出),在图示状态,线圈转动方向如图中箭头方向所示,则电源的正极应是( )
A.a端 B.b端 C.a端或b端都可以 D. 无法判断
10.两块平行金属板带等量异种电荷,要使两极板间的电压加倍,两板间的电场强度减半,采用的办法有( )
A. 两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的4倍
B. 两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的2倍
C. 两极板的电荷量减半,而距离变为原来的4倍
D. 两极板的电荷量减半,而距离变为原来的2倍
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
11.(多选)如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光.MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的一小孔,PQ与MN垂直.一群质量为m、带电荷量都为q的正粒子(不计重力),以相同的速率v,从小孔P处沿垂直于磁场且与PQ夹角为θ的范围内向各个方向射入磁场区域,不计粒子间的相互作用.则以下说法正确的是( )
A. 在荧光屏上将出现一个条形亮线,其半径为
B. 在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为(1-cosθ)
C. 粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为(1-sinθ)
D. 粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为(1+sinθ)
12.(多选)如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个电荷量绝对值相同、质量相同的正、负粒子(不计重力),从A点以相同的速度先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负粒子在磁场中( )
A. 运动时间相同 B. 运动轨迹的半径相同
C. 重新回到边界时速度大小和方向相同 D. 重新回到边界时与O点的距离相等
13.日本福岛核电站的核泄漏事故,使碘的同位素131被更多的人所了解.利用质谱仪可能分析碘的各种同位素.如图所示,电荷量均为+q的碘131和碘127质量分别为m1和m2它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场(入场速度忽略不计),经电场加速后从S2小孔射出,垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上.下列说法正确的是( )
A. 磁场的方向垂直于纸面向里
B. 碘131进入磁场时的速率为
C. 碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为
D. 打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为(-)
14.(多选)如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )
A. 甲图中两球一定带异种电荷
B. 乙图中两球一定带同种电荷
C. 甲图中两球至少有一个带电
D. 乙图中两球只有一个带电
分卷II
三、实验题(共2小题,共15分)
15.有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流.
A.被测电流表A1:满偏电流约700~800,内阻约100 Ω,刻度均匀、总格数为N;
B.电流表A2:量程0.6 A,内阻0.1 Ω;
C.电压表V:量程3 V,内阻3 kΩ;
D.滑动变阻器R1:最大阻值200 Ω;
E.滑动变阻器R2:最大阻值1 kΩ;
F.电源E:电动势3 V、内阻1.5 Ω;
G.开关一个.
(1)选用的器材应为_____________.(填A→G字母代号)
(2)在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号.
(3)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格,可算出满偏电流Ig=________,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是_____________.
16.欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3 V,内阻1 Ω) B.电流表(0~3 A,内阻0.0125 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻0.125 Ω) D.电压表(0~3 V,内阻3 kΩ)
E.电压表(0~15 V,内阻15 kΩ) F.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2 000 Ω,额定电流0.3 A) H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是;(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表接法;(填“内”或“外”)
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I=A,U=V.
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路.
四、计算题
17.电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的电场,其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示,物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示.重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)物块与水平面间的动摩擦因数;
(2)物块在4 s内减少的电势能.
18.在如图甲所示的平面坐标系内,有三个不同的静电场:第一象限内有位于O点且电荷量为Q的点电荷产生的电场E1,第二象限内有水平向右的匀强电场E2,第四象限内有方向水平、大小按图乙所示规律变化的电场E3,E3以水平向右为正方向,变化周期T=.一质量为m、电荷量为+q的离子从(-x0,x0)点由静止释放,进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动.以离子经过x轴时为计时起点,已知静电力常量为k,不计离子重力.求:
(1)离子刚进入第四象限时的速度大小;
(2)E2的大小;
(3)当t=时,离子的速度;
(4)当t=nT时,离子的坐标.
19.如图所示,在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场,在x轴的上方有一平行板式加速电场.有一薄绝缘板放置在y轴处,且与纸面垂直.现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板,而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°的方向进入第四象限,若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点(C点在图上未标出).已知OD长为l,不计粒子的重力.求:
(1)粒子射入绝缘板之前的速度大小;
(2)粒子经过绝缘板时损失了多少动能;
(3)所加电场的电场强度和带电粒子在y轴的右侧运行的总时间.
答案
1.C 2.A 3.C 4.D 5.A 6.C 7.B 8.B 9.C 10.C
11.BD 12.BCD 13.BD 14.BC
15.(1)ACDFG(2)如图所示(3),U为电压表读数,RV为电压表内阻
【解析】(1)电压表量程为3 V,内阻3 kΩ,满偏电流为Ig=A=1 mA=1000 μA,与待测电流表类似,可以当作电流表使用,与待测电流表串联即可;由于滑动变阻器用分压电路,故选D,故应选用的器材为:ACDFG.(2)题目中的电流表量程0.6 A,偏大,不需要;采用滑动变阻器分压式接法,电压可以连续调节.电路图如图所示:(3)待测电流表总格数为N,电流等于电压表电流,为;电流表与电压表串联,通过他们的电流相等,指针偏转格数之比:,故,U为电压表读数,为电压表内阻.
16.(1)A、C、D、F、H;(2)外;(3)0.48 , 2.2; (4)略
【解析】
17.(1)0.2 (2)14 J