福建省厦门市2019-2020学年高二（上）期末教学质量检查物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

在物理学发展过程中，下列说法正确的是（　　）

A.法拉第认为电场线是客观存在的

B.奥斯特观察到电流对小磁针有力的作用

C.安培发现两根通有同向电流的平行直导线相互排斥

D.楞次发现感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反

2. 难度：简单

真空中有两个相同金属小球，可视为点电荷，带电量分别为+3q和－q，固定在相距为r的两处，它们间的库仑力大小为F。两者相互接触后再放回原处，则两球间的库仑力大小为（　　）

A. B. C. D.3F

3. 难度：中等

直流电动机工作电路如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电动机内阻为R。调至电动机正常工作，两端的电压为U，通过电动机的电流为I，此时（　　）

A.电源的输出功率为EI B.电源的输出功率为EI－I²r

C.电动机的输出功率为I²R D.电动机的输出功率为UI

4. 难度：中等

特斯拉线圈是一种制造人工闪电的装置，该装置的简化结构如图所示。金属顶端和大地构成一个特殊的电容器。顶端放电后，“电荷补充线圈”给顶端补充电荷，因而能持续地放电。设顶端与大地间电压为U，顶端带电量为Q，下列说法正确的是（　　）

A.放电过程中，该电容器的电容增大 B.充电过程中，该电容器的电容增大

C.若Q不变，顶端离地面越近U越小 D.若Q不变，顶端正对面积越大U越大

5. 难度：中等

我国探月工程的重要项目之一是探测月球含量。如图所示，（2个质子和1个中子组成）和（2个质子和2个中子组成）组成的粒子束经电场加速后，进入速度选择器，再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场，沿半圆弧轨迹抵达照相底片，并留下痕迹M、N。下列说法正确的是（　　）

A.速度选择器内部的磁场垂直纸面向外 B.平板S下方的磁场垂直纸面向里

C.经过狭缝P时，两种粒子的速度不同 D.痕迹N是抵达照相底片上时留下的

6. 难度：中等

某兴趣小组探究断电自感现象的电路如图所示。闭合开关S，待电路稳定后，通过电阻R的电流为I₁，通过电感L的电流为I₂，t₁时刻断开开关S，下列图像中能正确描述通过电阻R的电流I_R和通过电感L的电流I_L的是（　　）

A. B. C. D.

7. 难度：中等

如图所示，某同学在科技节活动中设计了一款简易手摇式发电机，将硬导线中间部分折成“”形的线框，其长为2a，宽为a，放入匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。线框绕MN轴以角速度匀速转动，导线通过电刷与阻值为R的电阻相连，其余电阻不计，则线框（　　）

A.电动势的有效值为

B.电动势的有效值为

C.从图示位置转过过程中，流经电阻的电荷量为

D.从图示位置转过过程中，流经电阻的电荷量为

8. 难度：中等

无线充电技术已经被应用于多个领域，其充电线圈内磁场与轴线平行，如图甲所示；磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。则（　　）

A.时，线圈产生的电动势最大 B.时，线圈内的磁通量最大

C.过程中，线圈产生的电动势增大 D.过程中，线圈内的磁通量增大

二、多选题

9. 难度：简单

如图所示，匀强磁场中有一通电直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d四个点处在以导线为圆心的同一圆周上，直径ac、bd相互垂直，ac与磁场方向平行。在a、b、c、d四个点中（　　）

A.d点的磁感应强度最小 B.b点的磁感应强度最大

C.a、c两点的磁感应强度方向相同 D.a、c两点的磁感应强度方向相反

10. 难度：中等

一理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接入如图甲所示的正弦交流电，副线圈接入灯泡L与热敏电阻R_T（阻值随温度升高而降低），灯泡正常发光，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A.灯泡的额定电压为44V B.副线圈输出电压的频率为10Hz

C.R_T温度升高时，原线圈的电流增大 D.R_T温度升高时，灯泡L变暗

三、单选题

11. 难度：中等

如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ₁=10V，φ₂=20V，φ₃=30V一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知（   ）

A.粒子带正电 B.粒子的速度变大

C.粒子的加速度变大 D.粒子的电势能变大

四、多选题

12. 难度：中等

如图甲所示，在磁场中有一长方形硬质导线框abcd，线框平面与磁场垂直。ab边所受安培力F随时间t的变化关系如图乙所示，以向右为正方向。垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，则B随时间t的变化关系可能是（　　）

A. B. C. D.

五、实验题

13. 难度：中等

目前我国民用干电池已列入无公害电池。为测定一节废旧干电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路图：

(1)该同学测得多组电压、电流值，并作出U－I图像，如图乙所示。由图像可得，电动势E=_______V，内阻r=________Ω；

(2)该方案所测得的内阻偏小，这属于系统误差。引起该误差的主要原因是_____（选填“A“或“B”）。

A.电流表的分压    B.电压表的分流

14. 难度：中等

为测量某种合金材料的电阻率，某同学选取了一个长为L的圆柱形合金材料器件进行实验：

(1)用螺旋测微器测量该器件的直径，读数如图甲所示，直径d=_________mm；

(2)为精确测量合金材料的电阻率，该同学利用以下器材，设计了如图乙所示的电路图。其中：

待测器件R_x约为450Ω；

电流表A（量程为5mA，内阻R_A=120Ω）；

电压表V（量程为10V，内阻R_V约为2kΩ）；

定值电阻R₀=40Ω；

滑动变阻器R（0-20Ω）；

蓄电池E（电动势约为l2V，内阻很小）；

开关K及导线若干。

①根据实验电路图，把图丙的实物图补充完整；

（______）

②该同学在正确连接好电路后测量了多组U、I值，并描绘了I－U图像，如图丁所示。求得该图线的斜率k=5.0×10^－4A/V，可得该器件的电阻R_x=_________Ω。再根据得到合金材料的电阻率。

六、解答题

15. 难度：简单

静息电位是细胞膜未受刺激时，存在于细胞膜两侧的电势差。如图所示，某神经纤维的静息电位为0.04V，细胞膜厚度为8×10^－9m。若膜中的电场视为匀强电场，钾离子K⁺所带电荷量为1.6×10^－19C，从膜外穿入膜内的过程中，求：

(1)钾离子K⁺所受电场力F的大小；

(2)电场力对钾离子K⁺所做的功W。

16. 难度：中等

如图所示，竖直平面内存在水平向右的匀强电场，及垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1T。竖直放入一光滑且绝缘的四分之一圆弧轨道MN，圆心为O，ON沿竖直方向，OM沿电场方向，半径R=0.8m。一质量m=2×10^－4kg，电荷量q=5×10^－5C的小球恰能静止在P点，且OP与ON夹角θ=。（重力加速度g=10m/s²，sin=0.6，cos=0.8）求：

(1)电场强度的大小；

(2)将小球从M点无初速度释放，小球滑到N点的速度大小及对轨道的压力大小。

17. 难度：中等

如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、固定在竖直平面内，导轨间距为L，下端连接阻值为4r的定值电阻，导轨电阻不计。整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直导轨平面向里。一质量为m的金属棒ab接入回路的电阻为r，在大小为3mg方向竖直向上的拉力作用下开始运动。金属棒始终保持水平且与导轨接触良好，重力加速度为g，求：

(1)金属棒所能达到最大速度v_m的大小；

(2)金属棒从静止开始沿导轨上滑h，此时已达到最大速度，这一过程中金属棒上产生的焦耳热Q_r。

18. 难度：困难

如图所示，在竖直平面内的xOy坐标系中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。紧贴x轴水平放置一长为3d的绝缘弹性薄板MN，MN关于y轴对称。一带正电的粒子以速度v₀从P点（0，）沿x轴正方向射入电场，恰好从N点进入磁场。粒子进入磁场后立即撤去电场。粒子在磁场运动过程中与绝缘弹性薄板碰撞两次后恰好从M点进入第二象限，假设粒子与弹性板碰撞时，既无电荷转移，也无动能损失，入射速度方向和反射速度方向的关系类似光的反射。已知粒子的质量为m，电量为q，不计粒子重力。求：

(1)匀强电场的电场强度E的大小；

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)若在第二象限施加一区域为圆形的匀强磁场，磁感应强度大小也为B，粒子飞出磁场区域后恰能水平经过P点，求粒子从M点运动到P点的时间t。