江苏高二物理期末考试(2019年上半期)试卷带解析及答案

1. 详细信息
中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法不正确的是

A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
2. 详细信息
现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接,线圈A插入线圈B中,下列说法中正确的是

A. 闭合开关电流稳定后,将线圈A从线圈B中拔出过程中,电流计指针不会发生偏转
B. 开关闭合瞬间,电流计指针会发生偏转,而断开瞬间电流计指针不会偏转
C. 开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,电流计指针始终指在零刻度
D. 开关闭合后,无论滑动变阻器的滑片P如何滑动,电流计指针都会偏离零刻度
3. 详细信息
一个电源接9Ω电阻时,电源两端的电压为1.8V,接19Ω电阻时,电源两端的电压为1.9V,则电源的电动势和内阻分别为
A. 2 V 1.5 Ω B. 2.5 V 1.5 Ω C. 2 V 1 Ω D. 2.5 V 1 Ω
4. 详细信息
如图所示,一个圆形线圈的匝数为N,半径为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为

A. B. C. D.
5. 详细信息
如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随电流变化的伏安特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是

A. 在这两种连接状态下,小灯泡的电阻相等
B. 在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2
C. 电源1与电源2的内阻之比是7∶11
D. 由于小灯泡L的U-I图线是一条曲线,所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
6. 详细信息
如图所示为研究自感现象的实验电路,A、B为两个完全相同的灯泡,线圈L的自感系数很大且线圈的直流电阻可忽略,定值电阻的阻值为R.关于这个实验,下列说法中正确的有

A. 闭合开关S的瞬间,A、B一起亮,然后A熄灭
B. 闭合开关S的瞬间,B比A先亮,待电路稳定后A比B亮
C. 闭合开关S,待电路稳定后再断开,A逐渐变暗,B闪亮一下然后逐渐变暗
D. 闭合开关S,待电路稳定后再断开,A、B灯中的电流方向均为从左向右
7. 详细信息
如图所示,由两种比荷不同的离子组成的离子束,经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后,进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束,离子的重力不计,下列说法中正确的有

A. 组成A束和B束的离子都带正电
B. 组成A束和B束的离子质量一定相同
C. A束离子的比荷大于B束离子的比荷
D. 速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里
8. 详细信息
如图所示为测定磁感应强度大小的装置,弹簧测力计下端挂一矩形线圈,线圈匝数为n,将矩形线圈的短边(长为L)置于蹄形磁体的N极、S极间的磁场中的待测位置,线圈的质量为m,(重力加速度为g).为了测量方便和精确,调节好装置后闭合开关,调节滑动变阻器使得弹簧测力计的示数刚好为零,此时电流表示数为I,下列说法中正确的有

A. 装置图中线圈平面与N极、S极连线垂直
B. 当电路未接通时弹簧测力计的读数为0
C. 在磁场中的线圈短边中的电流方向向里
D. N极和S极之间磁场的磁感应强度为
9. 详细信息
在如图所示电路中,已知电表均为理想电表,电流表A、电压表V1、V2的读数分别为I、U1和U2,C为电容器.在滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中,电流表A、电压表V1、V2读数变化量大小分别是ΔI、ΔU1和ΔU2,下列说法中正确的有

A. 电源的内阻消耗的电功率变大
B. 灯泡变亮、电容器所带电量减少
C. 等于外电路总电阻,变小
D. 等于电源的内电阻,不变
10. 详细信息
LED二极管的应用是非常广泛的,2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们发明了蓝色发光二极管,并因此带来了新型节能光源.某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线,实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.

U/V

0.0

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

I/mA

0.0

0.9

2.3

4.3

6.8

12.0

19.0

30.0


实验室提供了以下器材:
A.电压表(量程0~3V,内阻约20 kΩ)
B.电压表(量程0~15V,内阻约100 kΩ)
C.电流表(量程0~50 mA,内阻约40 Ω)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约2 Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0~20 Ω,允许最大电流2 A)
F.电源(电动势6 V,内阻不计)
G.开关,导线若干
(1)该同学做实验时,电压表选用的是______,电流表选用的是_____(填选项字母).
(2)当电流表示数为20.0mA时,电压表的示数如图甲所示,电压表的读数为______V.

(3)请根据要求,在方框中画出实验的原理图__________(二极管的符号用 表示).

(4)根据表中数据,请在图乙中画出该二极管的I­U图线____________.

(5)若此发光二极管的最佳工作电流为15mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R=______Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态.(结果保留两位有效数字)

11. 详细信息
在“测量金属丝电阻率实验”中,有如下器材:电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~50 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干.请完成下列问题
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如图甲所示的部件______(选填 “A”、“B”、“C”或“D”).从图甲中的示数可读出合金丝的直径为d=______mm.

(2)某小组同学利用以上器材进行实验,请根据原理图乙完成实物图丙中的连线,并使在闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.记录数据如下____________:


(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的6个坐标点.请根据标出的坐标点,描绘出U-I图线.并由图线得到金属丝的阻值Rx=______ Ω.(保留两位有效数字)

(4)若实验过程中发现,无论如何调节滑动变阻器,电压表示数不发生变化,则发生故障的可能原因是_______________________________________________.
(5)任何实验测量都存在误差,本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的有______.
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.测量金属丝的直径时,要在不同位置多次测量,是为了消除偶然误差
C.由电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差
D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
12. 详细信息
如图所示,水平放置的足够长平行金属导轨MN、PQ间距离为L,左端接阻值为R的电阻,导轨的电阻不计.一质量为m、电阻为R的金属杆ab放在导轨上与导轨接触良好,不计摩擦.整个装置放在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.ab杆在平行于导轨的水平恒力F(F未知)作用下从静止开始运动,当向右运动距离为d时恰好达到最大速度vm.求:

(1)水平恒力F的大小;
(2)向右运动距离为d的过程中,电阻R上产生的热量QR;
(3)当向右运动距离为d时突然撤去拉力,撤去拉力后流过金属杆的总电量为q,求金属杆继续滑行的距离x.
13. 详细信息
如图所示,圆半径R=2cm,O为圆心,AE为直径.圆上有两点D和F,已知∠EOD = 60º,∠FAE = 30º, C为圆弧ACE的中点.圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,现有一重力不计、比荷的正电荷,以v1=2×104m/s的速度从A点沿AO方向射入磁场,经过磁场后从C点射出.(结果中可保留根号)求:

(1)磁感应强度B的大小;
(2)若粒子射入磁场时速度大小可改变,现要求粒子经过磁场后从D点射出,求粒子进入磁场的速度v2的大小;
(3)若粒子的入射速度可改变,现沿AF方向从A点射入磁场,粒子恰从E点射出,求粒子在磁场中的运动时间.
14. 详细信息
如图所示斜面的倾角θ=37°,一个匝数n=10匝,边长L=0.1 m的正方形线框abcd被固定在斜面上(固定装置图中未画出),e、f分别为ab与dc的中点.在ebcf区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场,从t=0时起,撤去固定线框的装置,磁场的磁感应强度按B=6+2t(T)的规律开始变化.已知线框质量m=0.2kg,总电阻r=1Ω,线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)线框静止不动时线框中的感应电动势的大小和感应电流的方向;
(2)经过多长时间线框开始滑动;
(3)在线框保持不动的时间内,通过线框的电量.
15. 详细信息
如图所示,竖直面内的虚线边界△AMN为等边三角形,边长L=0.6m,水平边界MN上方是竖直向下的匀强电场,场强E=2×10-4N/C ,P、Q分别是AM和AN的中点,梯形MNQP内有磁感应强度为B1垂直纸面向里的匀强磁场,△APQ内有磁感应强度为B2垂直纸面向里的匀强磁场,B2=3B1,△AMN以外区域有垂直纸面向外,大小是B2的匀强磁场.一带正电的粒子,比荷,从O点由静止开始释放,从边界MN的中点C进入匀强磁场,OC相距1m,经梯形磁场偏转后垂直AN经过Q点.(粒子重力不计)求:

(1)粒子到达C点时的速度v;
(2)磁感应强度B1的大小;
(3)粒子从O点出发,到再次回到O点经历的时间.