新疆乌鲁木齐市新疆实验中学2018-2019学年高二上学期期末考试物理试卷有答案解析.pdf

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1、2018-2019学年新疆实验中学高二 上学期期末考试物理试题 第 I 卷（选择题 ) 一、单选题 1如图，导体棒MN 垂直放置在光滑水平导轨 ad 和 bc 上， a、b 点是导轨与棒的交点，与电阻R 形成闭合 回路。在abcd 内存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，以下有关感应电流的说法正确的是（） A若导体棒MN 水平向左运动，通过电阻 R 电流方向从d Rc B若导体棒MN 水平向左运动，通过电阻 R 电流方向从c Rd C若导体棒MN 水平向右运动，通过电阻 R 电流方向从d Rc D若导体棒MN 水平向右运动，通过电阻R 电流方向从c Rd 2一节干电池的电动势为1.5V ，这表示

2、 () A该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5V B电池中每通过1C 的电荷量，该电池能将1.5 J 的化学能转变成电势能 C该电池存储的电能一定比电动势为1.2V 的电池存储的电能多 D将 1C 的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功 3如图， MN 是放置在匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过薄金 属板，实线表示其运动轨迹，由图可知( ) A粒子带正电 B粒子运动方向是abcde C粒子运动方向是edcba D粒子上半周运动所用时间比下半周所用时间长 4直导线AB 与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自

3、由运动，当通过如图所示 的电流时（同时通电）从左向右看，线圈将（） A顺时针转动，同时靠近直导线AB B顺时针转动，同时离开直导线AB C逆时针转动，同时靠近直导线D不动 5如图所示， 平行板 a、b 组成的电容器与电池E 连接， 平行板电容器中P 点处固定放置一带负电的点电荷， 平行板 b 接地。现将电容器的b 板向下稍微移动，则（） A点电荷所受电场力增大B点电荷在P 处的电势能减少 CP点电势减小 D电容器的带电荷量增加 6如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷，将质量为 m，带电量为 +q 的小 球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B

4、时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的 点电荷在 A B弧中点处的电场强度大小为（ ） A3mg/qBmg/q C2mg/qD 4mg/q 7如图电路中，当滑动变阻器的滑片P 向上端 a 滑动过程中，两表的示数情况为（ ） A电压表示数增大，电流表示数减少B电压表示数减少，电流表示数增大 C两电表示数都增大D两电表示数都减少 8三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，如图所示为其截面图，电流方向如图，若 每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O 点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同 时存在时的磁感应强度大小为( ) A0 BCB D2B 9如图1是回旋加速

5、器D型盒外观图， 如图2是回旋加速器工作原理图。 已知 D型盒半径为R,电场宽度为 d,加速电压为u,磁感应强度为 B,微观粒子质量是m,带正电 q,从 S 处从静止开始被加速，达到其可能的最大速度 vm 后将到达导向板处，由导出装置送往需要使用高速粒子的地方。下列说法正确的是（） AD型盒半径,高频电源的电压是决定vm的重要因素 B粒子从回旋加速器中获得的动能是 C粒子在电场中的加速时间是 D高频电源的周期远大于粒子在磁场中运动周期 二、多选题 10如图所示是由电荷量分别为6q 和 q 的两个点电荷组成的一个电荷系统，其中 A、B 是两点电荷所在 位置，N、 P、 Q 是 AB 连线上的三点

6、， N 点的电场强度为零。 若规定无限远处的电势为零，则下列说法正确的是 （） A图中左侧A 点为 6q 的点电荷 B N 点的电势大于零 CP点电势高于Q 点电势D P 点场强大于Q 点场强 11如图所示，定值电阻R20 ，电动机线圈的电阻R01.0 ，当开关 S 断开时，电流表的示数是 1.0 A。 当开关 S 闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数为2.0A。则（） A电路电压为20V B电路的发热功率为20W C电动机的输出功率为19W D电动机的效率是95 12如图所示，虚线a、b、c 表示 O 处点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面的间距相等一电子 （不计重

7、力）射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4 表示运动轨迹与等势面的一些交点。由此 可以判定（） AO 处的点电荷一定带正电 Ba、b、c 三个等势面的电势关系是 C电子从位置1 到 2 和从位置3 到 4 的过程中电场力做功的关系是W12=2W34 D电子在1、2、3、4 四个位置具有的电势能与动能的总和相等 第 II 卷（非选择题) 三、实验题 13下图A、B、C 中分别为用游标卡尺测某物体宽度 d，用电压表、电流表测某一电阻上电压U 和电流I 的刻度示意图，请分别写出对应的读数： d=_ mm ，U=_ V ， I=_ A 14在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下

8、列器材： A.电流表 1(量程 2mA ，内阻 r1=100) B.电流表 2(量程 1A，内阻约 10) C.定值电阻R0(2900 ) D.滑动变阻器R(020 ) E.开关和导线若干 (1)某同学根据提供的器材设计电路来完成实验，PQ 连接 _，MN 连接 _(填“ 电流表 1” 或“ 电 流表 2”)。 (2)该同学利用测出的实验数据作出的I1-I2图线 (I1为电流表 1 的示数， I2为电流表2 的示数，且I1远小于 I2) 如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势E=_V ，内阻 r=_。 (3)若将图线的纵轴改为_（用所测物理量的符号表示)，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电

9、池 电动势的大小。 四、解答题 15如图所示，水平放置的光滑金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，金属杆通过轻绳在重物A 的牵引下 沿水平轨道向右做匀速直线运动。已知金属杆ab 长 L=0.5m ，其电阻 r=0.1 ， 电阻 R=0.9，重物 A 的质量为0.2Kg, 导轨电阻不计，定滑轮光滑，匀强磁场磁感应强度 B=2.0T，求金属杆切割磁感线的速度。 （g=10m/s 2） 16如图所示，平行导轨倾角为=，处在竖直向下磁感应强度为B=2.0T 匀强磁场中，导轨中接入电动 势为 E=5V、内阻为r=0.2 的直流电源，电路中有一阻值为R=1.8 的电阻，其余电阻不计，将质量为m=1.0Kg 、

10、 长度为 L=1.0m 的导体棒放于导轨上,导体棒与导轨垂直且刚好不下滑，求导体棒与导轨间的动摩擦因数 。 17如图所示，电容器C1= 1 F, C2= 2 F , R1= 2 ，R2= 1 ，电源电动势e = 6V，内阻 r = 1，试问： （1）当电键 K 断开时， A、B 哪点电势高？电势差为多少？ （2）当电键 K 闭合后，电容器C1和电容器C2的电量分别变化多少？ 18如图所示，两块平行金属板PQ、MN 竖直放置，板面与纸面垂直，在平行板右侧上方的正三角形ABC 区域内存在着垂直纸面的匀强磁场，P、 M、A 在一条直线上，B、M、N 在一条直线上，三角形底边BC 与 PA 平 行，

11、BM=L ，一个质量为m、电量为 +q 的粒子沿两板中心线以初速度沿平行极板方向射入电场，若在两板之间加 一水平向右的匀强电场，电场强度为E，粒子离开电场后垂直AB 边从 AB 边中点 D 点进入磁场，并垂直AC 边射 出，不计粒子的重力，求： （1）粒子进入磁场时的速度大小及粒子在两极板间运动的时间； （2）三角形区域内磁感应强度； （3）若三角形区域内的磁场变为反方向，要使粒子进入磁场区域后能从AB 边射出，求此磁感应强度大小 的范围。 【参考答案】 1 B 【解析】根据右手定则可得，若导体棒MN 水平向左运动，通过电阻R 电流方向从cRd，A 错误， B 正 确；仅在abcd 区域存在竖

12、直向下的匀强磁场，若导体棒MN 水平向右运动，电路中无电流，故CD 错误；故选B. 2 B 【解析】接入电路后，两极电压为路端电压，若外电路正常工作，则路端电压小于电动势，故A 错误电 源是把其他形式的能转化为电能的装置，电路中每通过1C 的电量，该电池能将1.5J的化学能转变成电能，故B 正 确 电动势表示电源是把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，电动势大储存的电能不一定多，故 C 错误 一 节干电池的电动势为1.5V， 表示该电池能将1C 电量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J 的功， 故 D 错误故选B. 点睛： W E q 非 也是属于比值定义式，与 W U q

13、 含义截然不同，电动势E 大小表征电源把其它形式能转化 为电能本领大小，而电压U 大小表征电能转化为其它形式的能的大小，要注意区分 3 C 【解析】 A、带电粒子不计重力在匀强磁场中运动并穿过金属板后粒子速率变小，根据带电粒子在磁场中运 动的半径公式：，粒子的半径将减小，故粒子应是由下方穿过金属板，故粒子运动方向为edcba，根据左手 定则可得，粒子应带负电，故A 错误； BC、带电粒子穿过金属板后速度减小，由轨迹半径应减小，故可知粒 子运动方向是edcba，故 B 错误， C 正确； D、由可知，粒子运动的周期和速度无关，而上下均为半圆，故 所对的圆心角相同，故粒子的运动时间均为，故 D 错

14、误；故选：C 4. C 【解析】根据安培定则可知，通电导线在右侧产生的磁场方向垂直纸面向里采用电流元法，将圆环分 成前后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向上，内侧受到的安培力向下，从左向右看，圆环将逆时 针转动；又特殊位置：圆环转过时，通电直导线对左半圆环产生吸引力，对右半圆环产生排斥力，由于吸 引力大于排斥力，圆环靠近，故 C 正确， ABD 错误。 考点：楞次定律 【名师点睛】 本题是磁场中典型问题：判断安培力作用下导体运动的方向常用方法有：等效法、电流元法、特殊位置法 等，根据安培定则判断通电导线产生的磁场方向，采用电流元法和特殊位置法分析圆环所受安培力，判断圆环 的运动情况

15、。 5 B 【解析】因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B 板下移，则板间距离d 增大，则板间电场强 度 E 变小， 由 F=Eq 可知电荷所受电场力变小，故 A 错误； 板间距离d增大， 则板间电场强度E 变小，由 U=Ed 知， P 与 a板的电压减小，而a 的电势不变，故 P 的电势升高，由EP=q而 q 为负值，故电势能减小，故 B 正确， C 错 误；由 Q=CU，又有，故 C 减小， Q 减小，故D 错误；故选B. 点睛：电容器的动态分析中首先应注意是否与电源相连，再根据电容的变化进行判断，对于电势能表达式 EP=q ，电荷量以及电势均要考虑正负号 6 A 【解析】 设圆

16、的半径是r，由 A 到 B，由动能定理得： mgr mv 2； 在 B 点，对小球由牛顿第二定律得： qE- mg ；联立以上两式解得：；由于是点电荷-Q 形成的电场，由得到，等势面上各处的场强大小均 相等，即AB 弧中点处的电场强度为，故选 A。 【点睛】 小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力并不是电场力等于重力，而是电场力与重力提供向心力去 做圆周运动 7 A 动态变化分析问题一般按照“ 局部 整体 局部 ” 的顺序，分析总电阻变化总电流变化 总电压变化，再分 析局部电压、电流、功率的变化进行对于电流表读数来说，由于滑动变阻器的电流、电压和电阻都在变化，不好 确定，可从总电流的变化

17、和R2电流变化确定 当滑动变阻器的滑片P 向上滑动时， 接入电路的电阻增大，与 R2并联的电阻增大，外电路总电阻R 总增大， 总电流 I 减小，路端电压 U=E-Ir 增大，电压表读数增大；并联部分的电阻增大，分担的电压增大， U2增大，流过 R2的电流 I2增大，电流表的读数 IA=I-I 2，则减小故 ACD 错误， B 正确故选 B。 8 D 【解析】根据安培定则，三根导线在O 点产生的磁感应强度的方向分别为：上边导线产生的B 水平向左， 左边导线产生的B 方向斜向左上方，与水平方向成60 角，右边导线产生的B 方向斜向左下方，与水平方向成60 角，根据平行四边形定则进行合成可得三个B

18、的合矢量大小为2B,故 D 正确。 考点：本题考查了安培定则及磁感应强度。 9 C 【解析】根据知，则粒子的最大动能Ek= mv 2= ，与加速的电压无关，而最大动能 与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关。故AB 错误。在加速电场中的加速度，根据 v=at 解得在电场中的加速时间：，选项 C 正确；要想使得粒子在电场中不断得到加速，则高频电源的周期必 须等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，选项D 错误；故选C. 【点睛】 解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小 无关 10BC 【解析】 A、图中右侧电场线比较密集，故图中右侧B

19、 点为 +6q 的点电荷， A 错误； B、N 点的电场强度为 零， N 点左侧的区域电场线方向是向左的，因此N 点的电势大于零，B 正确； C、N 点的电场强度为零，N 点右侧 的区域电场线方向是向右的，顺着电场线方向电势降低，则知P 点电势高于Q 点电势， C 正确； D、P、Q 两点所 在的区域，沿电场线方向逐渐变密，因此 P点的场强小于Q的场强，D错误；故选BC。 11ACD 【解析】 A：开关 S 断开时，电流表的示数是1.0 A，电路电压。故 A 项正确。 B：开 关 S 闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，流过电阻电流不变，电流表的示数为2.0A，则流过电动机 的电流，电

20、路的发热功率为。故 B 项错误。 C：电动机的输 出功率，故 C项正确。D：电动机的总功率 ，则电动 机的效率。故 D 项正确。 12BD 【解析】由于曲线运动的合力应该指向内侧，故从电子的运动轨迹可以看出，电子受到排斥力，故场源电荷 是负电荷，故A 错误；由于场源电荷是负电荷，又由于沿着电场线电势降低，故结合负点电荷的电场线分布规律 可以知道： abc，故 B 正确；由于负点电荷的电场不是匀强电场，电场线越密的地方，等差等势面也越密。 故从位置1 到位置 2 电场力做的功大于从位置3 到位置 4 电场力做功的两倍， 故 C 错误；电子在运动的整个过程中， 只受电场力，故只有电场力做功，电场力

21、做功等于电势能的减小量，总功又等于动能的增加量，故电势能和动能之 和守恒，故D 正确；故选BD。 【点睛】 题关键是要根据运动轨迹确定受力情况，然后结合点电荷的电场线和等势面情况来确定电势情况和 能量的转化情况 1310.55mm；2.62V；0.52A 【解析】d=1cm+0.05mm 11=10.55 mm； 电压表最小刻度为0.1V， 则读数 U=2.62V ； 电流表最小刻度为0.02A， 则读数 I=0.52A. 14 （1）电流表2，电流表 1 （2）4.5，1.5 （3） I1(RO+r1)或 3000I1 【解析】（1）PQ连接电流表测电路的电流， MN 连接内阻已知的电流表相

22、当于改装了一只电压表，故PQ接 电流表 2，MN 接电流表1. （2）由闭合电路欧姆定律， 解得：， 结合图像解得：， （3）若将图线的纵轴改为I1(R0+r1)或 3000I1，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小。 【点睛】本题没有电压表，所以需要利用已知内阻的电流表改装电压表，并结合闭合电路欧姆定律求出坐标 系所对应的数学函数，利用截距和斜率求解即可。 15 【解析】由题知导体切割磁感线产生的电动势：E=BLv 根据闭合电路的欧姆定律：I= 导体棒做匀速运动，则：BIL=mg 联立解得： v=2m/s 16 【解析】对导体棒受力分析，由平衡知识可知 其中的, 且 联立解得：

23、 = 17 （1）A；6V （2）4.5 C，6C 【解析】（1）K 断开时，因电容器C 对直流电路是断路，整个电路中无电流，电源对C1C2充电，与串联的 电阻相当于无用电阻。 故 A 与电源正极等势，B与电源负极等势， （2）K 闭合时，串联，电路中有电流，此时AB 等势， 电容器 C1两端的电压为两端的电压，电容器两端的电压为两端的电压， 故， 电路中电流， ， 在 K 断开的瞬间， 电容两端的电压小于电源两端电压，所以电源继续给电容器充电直到达到稳定。K 断开后， 流过电阻的总电量即为新充入的电量，则：， 对 C1， ， 对 C2，； 【点睛】电容器视为电阻无穷大的电路元件，对电路是断路

24、，只能进行充放电。电容器两极板间的电压，等 于它在支路两端的电压。在直流电路中，除充放电的极短时间内，电容支路有电流外，稳定后电容支路无电流，与 电容器串联的电阻两端等势。 18 （1） 2v0； （ 2），方向垂直纸面向外（3） 【解析】（1）粒子垂直AB 边进入磁场，粒子进入磁场时的速度：v=2v0，由， 解得； （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示：由几何知识得可知： 粒子轨道半径： 由牛顿第二定律得：qvB=m 解得： 由左手定则可知，磁场方向：垂直于纸面向外； （3）磁场反向后，磁场方向垂直于纸面向里，粒子运动轨迹与BC 相切时磁感应强度最小，粒子运动轨迹 如图所示： 由几何知识得： 解得： 粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m 解得： 则此磁感应强度大小的范围为： 【点睛】本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运 动，分析清楚粒子运动过程是解题的前提，应用牛顿第二定律与类平抛运动规律可以解题。