安徽省滁州市2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场中的磁感应强度．它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过逆时针方向电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．下列说法中正确的是(　　　　 )

A.线圈只有bc边受到安培力

B.线圈受到的磁场对它的力方向水平指向纸内

C.若电流大小不变而方向反向，线圈仍保持平衡状态

D.若发现左盘向上翘起，则增大线圈中的电流可使天平恢复平衡

难度: 中等查看答案及解析

某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知：

A.反映Pr变化的图线是b

B.电源电动势为8V

C.电源内阻为4Ω

D.当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω

难度: 中等查看答案及解析

如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与P点的连线垂直于电场线，M点与N在同一电场线上．两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v0分别从M点和N点沿竖直平面进入电场，重力不计．N点的粒子垂直电场线进入，M点的粒子与电场线成一定夹角进入，两粒子恰好都能经过P点，在此过程中，下列说法正确的是

A.电场力对两粒子做功相同

B.两粒子到达P点的速度大小可能相等

C.两粒子到达P点时的电势能都减小

D.两粒子到达P点所需时间一定不相等

难度: 困难查看答案及解析

两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力，下列说法不正确的有

A.a、b均带正电

B.a在磁场中飞行的时间比b的短

C.a在磁场中飞行的路程比b的长

D.a在P上的落点与O点的距离比b的近

难度: 中等查看答案及解析

如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上O～x2间各点的电势分布如图乙所示，则(　　 )

A.在O～x2间，电场强度先减小后增大

B.在O～x2间，电场强度方向没有发生变化

C.若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小

D.从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在O～x2间一直做匀加速运动

难度: 中等查看答案及解析

如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b（截面可视为点）．a被水平放置在倾角为的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x．当两细棒中均通以大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止（近似认为b在a处产生的磁感应强度处处相等，且与到b的距离成反比），则下列说法正确的是（　　  ）

A.b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向上

B.b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为

C.电流不变，若使b向上平移，a仍可能在原处保持静止

D.电流不变，若使b向下平移，a将不能在原处保持静止

难度: 中等查看答案及解析

如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置．在管子的底部固定一电荷量为Q的正点电荷．在距离底部点电荷为h2的管口A处，有一电荷量为q、质量为m的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零．现让一个电荷量为q、质量为3m的点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则该点电荷运动过程中（　　 ）

A.速度最大处与底部点电荷的距离是

B.速度最大处与底部点电荷的距离是

C.运动到B处的速度是

D.运动到B处的速度是

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如图所示，一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成θ=60°角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均为竖直状态，当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B=0.4T，则

A.导体中电流的方向为b→a

B.每根弹簧的弹力大小为0.10N

C.弹簧的劲度系数k=5N/m

D.若导体中不通电流，则弹簧伸长0.02m

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如图所示，MN是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大)，现有一重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区，下列有关判断正确的是 (　　)

A.如果粒子回到MN上时速度增大，则空间存在的一定是电场

B.如果粒子回到MN上时速度大小不变，则该空间存在的一定是电场

C.若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变，则该空间存在的一定是磁场

D.若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN所用的时间不变，则该空间存在的一定是磁场

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利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，当元件中通入图示方向的电流I时，C、D两侧面会形成一定的电势差U．下列说法中正确的是

A.若C侧面电势高于D侧面，则元件中形成电流的载流子带负电

B.若C侧面电势高于D侧面，则元件中形成电流的载流子带正电

C.在地球南、北极上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置时U最大

D.在地球赤道上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置且与地球经线垂直时，U最大

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某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度L=_____________mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=_____________mm；

（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_________。

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

直流电源E（电动势4V，内阻不计）

开关S导线若干

电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）

电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）

电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）

电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）

滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

电流表选择_________，电压表选择_________，滑动变阻器选择________。

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图____________，并连接实物图_____________。

（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝________．（不要求计算，用题中所给字母表示）

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某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势和内电阻．除待测干电池外，实验室可供选择的主要器材有：电压表V（量程，内阻未知）；电流表A（量程，内电阻）；电阻箱（）；滑动变阻器（）；开关；导线若干．

(1)用图甲的电路测定电压表V的内阻．将调到，滑动变阻器的滑动触头移到_________（选填“左端”“右端”或“任意”）位置．然后闭合开关；

(2)反复调节滑动变阻器的滑动触头，让电压表满偏；

(3)保持滑动触头位置不变，反复调节．当电压表的示数为时， 的值为，则电压表的内阻为_______ ；

(4)为满足用伏安法测量电源电动势和内电阻对器材的要求，并保证实验的精确度，应将电压表的量程扩大为原量程的倍，则电阻箱的阻值应调为_______ ；

(5)设计测量电源电动势和内电阻的电路并将它画在指定的方框内_________（图中标明器材符号）；

(6)多次改变滑动变阻器接入电路的值，记录多组电压表V的示数与电流表A的示数，经描点、连接得到图像如图乙所示．根据图像可求得该干电池的电势______ ；内电阻___________ ．（结果均保留位小数）

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如图，在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E＝50V，内阻r＝1Ω的电源和滑动变阻器R，导轨的宽度d＝0.2m，倾角θ=37°．质量m＝0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置处在竖直向下的磁感应强度B＝2.2T的匀强磁场中，导轨与杆的电阻不计．现调节R使杆ab静止不动．sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2，求：

（1）杆ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2；

（2）滑动变阻器R有效电阻的取值范围．

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如图所示，在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中，x轴上方有水平向右的匀强电场，有一质量为m，电荷量为-q（-q＜0）的带电绝缘小球，从y轴上的P（0，L）点由静止开始释放，运动至x轴上的A（-L，0）点时，恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管。细管的圆心O1位于y轴上，交y轴于点B，交x轴于A点和C（L，0）点。该细管固定且紧贴x轴，内径略大于小球外径。小球直径远小于细管半径，不计一切阻力，重力加速度为g。求：

(1)匀强电场的电场强度的大小；

(2)小球运动到B点时对管的压力的大小和方向；

(3)小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置。

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如图所示，在坐标系xOy中，y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，y轴右侧有垂直纸面向里匀强磁场．一带正电的粒子a从x轴上的M点垂直x轴以速度v0射入匀强磁场中，粒子的质量为m，电荷量为q（粒子重力不计），粒子经过y轴上的Q（0, ）

点后又垂直经过x轴上的P（-l，0）点，求：

（1）匀强电场的场强E；

（2）匀强磁场的磁感应强度B；

（3）M点的坐标；

（4）若从x轴上的M点左侧的某点M′以相同速度射入另一个相同比荷的粒子b，该粒子飞进电场后恰好能够到达虚线上（虚线过P点且和x轴垂直），试求M′点的坐标．

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