2019-2020學(xué)年河北省保定市高二上學(xué)期期末考試調(diào)研考試物理試題 解析版

河北省保定市2019-2020學(xué)年高二上學(xué)期期末考試調(diào)研考試物理試題解析版一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.下列關(guān)于起電現(xiàn)象的描述，正確的是（）A.摩擦起電的本質(zhì)是產(chǎn)生了新的電荷B.兩個(gè)完全一樣的金屬球，一球帶電荷量+0.4C，另一球帶電荷量-0.2C，兩球接觸后再分開，則每球帶電荷量是+0.3cC.一帶正電物體靠近不帶電的導(dǎo)體時(shí)，不帶電的導(dǎo)體將帶負(fù)電荷D.無論通過何種方式使物體帶電，本質(zhì)都是電荷在物體之間或者內(nèi)部轉(zhuǎn)移，并沒有創(chuàng)造新電荷【答案】D【解析】【詳解】A．摩擦起電的本質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，不是產(chǎn)生了新的電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．兩個(gè)完全一樣的金屬球，一球帶電荷量+0.4C，另一球帶電荷量-0.2C，兩球接觸后再分開，電荷先中和后均分，則每球帶電荷量是+0.1C，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．一帶正電物體靠近不帶電的導(dǎo)體時(shí)，不帶電的導(dǎo)體近端將感應(yīng)出負(fù)電，遠(yuǎn)端感應(yīng)出正電，但是導(dǎo)體總電荷還是為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．無論通過何種方式使物體帶電，本質(zhì)都是電荷在物體之間或者內(nèi)部轉(zhuǎn)移，并沒有創(chuàng)造新電荷，選項(xiàng)D正確。故選D。2.如圖所示，在與水平方向成30°角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源（極性未標(biāo)明），在間距為l的平行導(dǎo)軌上，放一質(zhì)量為m的金屬棒ab，棒中電流為I，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，這時(shí)棒恰好靜止。重力加速度為g。下列判斷正確的是（）A.電流從a到b，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.電流從b到a，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.電流從a到b，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.電流從b到a，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為【答案】C【解析】【詳解】棒恰好靜止，對(duì)棒受力分析，因磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，棒受到重力、垂直于斜面的支持力，及平行斜面的安培力，依據(jù)左手定則，則電流方向由a到b，再根據(jù)矢量的合成法則，則有FA=mgsin30°且FA=BIl解得磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為綜上所述，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。3.某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)。設(shè)A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EA、EB，下列判斷正確的是（）A.EAEBB.EAEBC.EA=EBD.EAEB【答案】A【解析】【詳解】由電場(chǎng)線的特點(diǎn)，電場(chǎng)線越密集，場(chǎng)強(qiáng)越大，所以EA＜EB；故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A。4.太陽電池由許多片電池板組成，大部分人造衛(wèi)星都用太陽電池供電。某電池板不接負(fù)載時(shí)的電壓是600μV，短路電流是30μA。這塊電池板的內(nèi)阻是（）A.10Ω B.20Ω C.30Ω D.40Ω【答案】B【解析】【詳解】由題電池板不接負(fù)載時(shí)的電壓為U=600μV，則電池的電動(dòng)勢(shì)為E=U=6×10-4V；已知短路電流為I=30μA=3×10-5AE=I短r得到故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，閉合矩形金屬線圈CDEF位于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列情況可在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.保持線圈平面水平，線圈向右運(yùn)動(dòng)B.保持線圈平面水平，線圈繞中心點(diǎn)O（圖中未畫出）轉(zhuǎn)動(dòng)C.線圈以CD邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D.線圈以DE邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．保持線圈平面水平，線圈向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中磁通量一直為零，沒有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．保持線圈平面水平，線圈繞中心點(diǎn)O（圖中未畫出）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈一直和磁場(chǎng)平行，沒有磁通量的變化，沒有感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C．線圈繞CD軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；D．線圈繞DE軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量始終為零，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。故選C。6.一電流表G（表頭）的內(nèi)阻為Rg，滿偏電流為Ig，現(xiàn)欲把它改裝成量程為1200Ig的電流表，下列方法和判斷正確的是（）A.應(yīng)串聯(lián)一個(gè)比Rg小得多的電阻，改裝后電流表的內(nèi)阻比Rg小得多B.應(yīng)串聯(lián)一個(gè)比Rg大得多的電阻，改裝后電流表的內(nèi)阻比Rg大得多C.應(yīng)并聯(lián)一個(gè)比Rg小得多的電阻，改裝后電流表的內(nèi)阻比Rg小得多D.應(yīng)并聯(lián)一個(gè)比Rg大得多的電阻，改裝后電流表的內(nèi)阻比Rg大得多【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)電表改裝原理可知，電流表G改裝成大量程電流表要并聯(lián)分流電阻，量程擴(kuò)大倍數(shù)n=1200，則并聯(lián)電阻為，比Rg小得多，根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律可知，電阻越并聯(lián)，總阻值越小，故改裝后電流表的內(nèi)阻比Rg小得多，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O點(diǎn)為圓形區(qū)域的圓心，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一個(gè)比荷絕對(duì)值為k的帶電粒子以某一速率從M點(diǎn)沿著直徑MON方向垂直射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，并從P點(diǎn)離開磁場(chǎng)。已知直徑MON、POQ的夾角θ=60°，不計(jì)粒子的重力，下列說法正確的是（）A.粒子帶正電B.粒子做圓周的運(yùn)動(dòng)半徑為C.粒子運(yùn)動(dòng)的速率為BRD.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為【答案】C【解析】【詳解】A．粒子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O′，如圖所示根據(jù)幾何知識(shí)有粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)樗粤Ｗ舆\(yùn)動(dòng)的速率為故C正確；D．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角為α=120°，所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故D錯(cuò)誤。故選C。8.某區(qū)域存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示。某帶電粒子a（不計(jì)重力）以一定初速度射入該區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若有其它帶電粒子從同一位置射入該區(qū)域，當(dāng)下列哪些量與a粒子不同時(shí)，仍一定能做勻速直線運(yùn)動(dòng)（）A.初速度的大小B.初速度方向C.粒子的比荷大小D.粒子的動(dòng)能【答案】C【解析】【詳解】A．粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力和洛倫茲力而力平衡，則有qvB=qE所以有所以當(dāng)粒子的初速度大小不同時(shí)，則不能滿足平衡條件，粒子不能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)初速度方向不同時(shí)，粒子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力的方向不能相反，不能滿足二力平衡，所以不能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．粒子的比荷不同，仍可以保證電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，方向相反，則仍然可以做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．當(dāng)粒子的動(dòng)能不同時(shí)，也可能是粒子的速度和a粒子不同，則不能滿足電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，所以不能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。9.有一傾角為θ足夠長(zhǎng)的固定斜面，空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以沿斜面向上的初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，且v0<，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。在滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中（）A.滑塊所受摩擦力始終為0B.滑塊所受摩擦力始終不為0C.滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，始終為D.滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小變化，始終大于【答案】BD【解析】【詳解】AB．滑塊受力分析如圖所示：由于故滑塊受到垂直斜面向上的支持力，故滑塊受到沿斜面向下的摩擦力作用，由于滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，則洛倫茲力減小，支持力增大，則摩擦力逐漸增大，即滑塊所受摩擦力始終不為0，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)AB項(xiàng)分析可知故a＞gsinθ故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。10.如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B間加有恒定電壓，a點(diǎn)與下極板B的距離是b點(diǎn)到下極板B距離的4倍，一帶電粒子從a點(diǎn)水平射入電場(chǎng)，初速度為v1，粒子恰好從B板的右邊緣飛出，速度的偏向角為θ1。若該粒子從b點(diǎn)水平射入電場(chǎng)，初速度為v2，粒子也恰好從B板的右邊緣飛出，速度的偏向角為θ2。不計(jì)粒子的重力。則下列說法正確的是（）A.B.C.D.【答案】BC【解析】【詳解】AB．設(shè)金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，b點(diǎn)到下極板B距離是d。粒子從a點(diǎn)射入電場(chǎng)的過程：水平方向有L=v1t1豎直方向有聯(lián)立得粒子從b點(diǎn)射入電場(chǎng)的過程：水平方向有L=v2t2豎直方向有聯(lián)立得可得t1=2t2v2=2v1故A錯(cuò)誤，B正確CD．根據(jù)速度分解可得將t1=2t2，v2=2v1代入可得tanθ1=4tanθ2故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。11.汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)有瞬間變暗的現(xiàn)象，其電路原理圖如圖所示。保持S2斷開，閉合S1打開車燈，電流表讀數(shù)為4.00A，再閉合S2啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電流表讀數(shù)為40.0A。已知電源電動(dòng)勢(shì)為12.0V，內(nèi)阻為0.05Ω，電動(dòng)機(jī)內(nèi)線圈電阻為0.10Ω，電流表內(nèi)阻不計(jì)，下列說法正確的是（）A.車燈的電阻R=3ΩB.電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后車燈功率約為34.0W，小于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前的功率C.電動(dòng)機(jī)的輸入功率約為366WD.電動(dòng)機(jī)輸出功率約為332W【答案】BC【解析】【詳解】A．電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)車燈兩端的電壓為U燈1=E-I1r=12.0V-4A×0.05Ω=11.8V車燈的電阻值為故A錯(cuò)誤；B．電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，車燈兩端的電壓U燈2=E-I2r=12.0V-40A×0.05Ω=10V流過車燈的電流那么電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，車燈的電功率P燈=U燈2I燈=33.9W電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)車燈的電功率P燈′=U燈1I1=47.2W故B正確；C．由以上可知：U燈2=10V，I燈=3.39A流過電動(dòng)機(jī)的電流IM=I2-I燈=40A-3.39A=電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈兩端的電壓UM=U燈2=10V電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入=UMIM=366.1W故C正確；D．電動(dòng)機(jī)的輸出功率PM=UMIM-IM2RM=366W-（36.61A）2×0.1Ω=232W故D錯(cuò)誤；故選BC。12.如圖所示，兩水平面（虛線）之間的距離為h，存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。將一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距電場(chǎng)上邊界為h處的A點(diǎn)以初速度v平行于電場(chǎng)的方向射出。小球進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間離開電場(chǎng)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C.小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移大小為D.小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移大小為【答案】AC【解析】【詳解】AB．小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)豎直分速度大小設(shè)小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向的夾角為α，則小球進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力的合力方向與速度方向相同，如圖，可知解得電場(chǎng)強(qiáng)度為故A正確，B錯(cuò)誤。CD．小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移大小為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共15分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。13.某同學(xué)用多用電表測(cè)量一個(gè)量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下操作：他先用多用表進(jìn)行粗測(cè)，選用×100檔測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度偏小。為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到__________檔（填“×10”或“×1k”）。換檔后進(jìn)行正確操作，測(cè)量電壓表電阻時(shí)多用電表表盤的示數(shù)如圖，則該電壓表內(nèi)阻是_________kΩ【答案】(1).×1k(2).22.0【解析】【詳解】[1][2]．先用×100檔測(cè)量電阻Rx時(shí)，表頭指針向右偏轉(zhuǎn)角度過小，說明所測(cè)電阻阻值較大，所選擋位太小，為準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值，應(yīng)換用×1k檔，換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，由圖可知，電阻的阻值讀數(shù)為：22×1kΩ=22.0kΩ；14.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L，用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻Rx，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率。(1)測(cè)量金屬絲直徑時(shí)螺旋測(cè)微器刻度如圖所示，讀數(shù)D=_________mm。(2)按照下圖實(shí)物連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出多組電壓表與電流表示數(shù)U、I，處理數(shù)據(jù)得到金屬絲的電阻Rx。請(qǐng)依據(jù)實(shí)物圖在方框內(nèi)畫出電路原理圖_________。(3)用圖中的電路測(cè)量金屬絲的電阻比真實(shí)值_________（填“偏大”或“偏小”）。(4)該金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ=_________（用題中所給物理量的字母表示）。【答案】(1).0.680(2).(3).偏小(4).或者【解析】【詳解】(1)[1]．由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；(2)[2]．電流表采用外接法，滑動(dòng)變阻器為分壓接法，如圖。(3)[3]．由于電壓表的分流，測(cè)得的電流比流過Rx的電流大，根據(jù)知電阻測(cè)量值偏小。(4)[4]．由電阻定律可知其中，所以電阻率三、計(jì)算題：本題共3小題，共37分。15.兩個(gè)質(zhì)量相等的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）A、B，用長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸于天花板上的○點(diǎn)，兩懸線均偏離豎直方向θ角，如圖所示。已知A、B兩球所帶電荷量均為+q，靜電力常量為k，重力加速度為g。求：(1)帶電小球的質(zhì)量；(2)若撤去A球，在小球B所在的空間加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使B球靜止在原來位置，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？【答案】(1)或者(2)【解析】【詳解】(1)A、B兩球之間的距離r=2Lsinθ①對(duì)B球有②解得或者③(2)使B球靜止在原來位置，設(shè)所加勻強(qiáng)電場(chǎng)為E，則解得⑤16.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，與水平方向夾角為θ，上端連接阻值為R的電阻。圖中虛線下方區(qū)域內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬桿ab質(zhì)量為m，電阻也為R，垂直導(dǎo)軌放置。開始時(shí)金屬桿ab處在離磁場(chǎng)上邊界的距離為L(zhǎng)處。現(xiàn)將金屬桿ab由靜止釋放，剛進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界時(shí)，電阻R兩端的電壓為U。重力加速度為g。求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2)當(dāng)金屬桿ab從磁場(chǎng)上邊界繼續(xù)下