高中二年級物理期末試卷與解析

.10/102018-2019學(xué)年度第一學(xué)期高二物理期末考試試卷參考答案一、選擇題〔本題共13小題,每小題4分,共52分。在每小題給出的是個選項中,其中1—9題只有一項符合題目要求,第10—13題有多項符合要求。全部選對的得4分,選對但是不全的得2分,有錯選和不選的得0分。1.關(guān)于磁感線的說法,下列正確的是〔A.磁感線從磁體N極出發(fā),終止于S極B.沿磁感線方向,磁場逐漸減弱C.磁感線就是磁場中碎鐵屑排列成的曲線D.磁感線可表示磁場的強(qiáng)弱和方向[答案]D[解析]磁感線在磁體的外部從磁體N極出發(fā)到S極；內(nèi)部從S極出發(fā)到N極,形成閉合的曲線,選項A錯誤；沿磁感線方向,磁場不一定逐漸減弱,選項B錯誤；磁感線是為了描述磁場而人為引入的虛擬線,并不存在,故C錯誤．磁感線可表示磁場的強(qiáng)弱和方向,磁感線的疏密表示磁場強(qiáng)弱,磁感線的切向方向表示磁場的方向,選項D正確；故選D.2.對"靜電場"一章中幾個公式的理解,正確的是〔A.公式C=Q/U指出,電容器的電容隨電容器所帶電荷量Q的增加而增加B.由E=U/d可知,電場中兩點(diǎn)的距離越大,電場場強(qiáng)E越小C.在公式F=kQ1Q2/r2中,kQ2/r2是Q2所在位置的電場強(qiáng)度的大小D.公式EP=qΦ中,同一個負(fù)電荷在電勢越高的地方電勢能越小[答案]D[解析]公式C=Q/U指出,電容器的電容等于電容器所帶電荷量Q與兩板電壓U的比值,電容器的電容與所帶電量無關(guān),選項A錯誤；勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度與電場中兩點(diǎn)的距離無關(guān),選項B錯誤；在公式F=kQ1Q2/r2中,kQ2/r2是Q2在Q1所在位置的電場強(qiáng)度的大小,選項C錯誤；公式EP=qφ中,同一個負(fù)電荷在電勢越高的地方電勢能越小,選項D正確；故選D.點(diǎn)睛：本題考查對電場中幾個公式的理解能力,關(guān)鍵要抓住各個公式的適用條件、公式中每個量的含義進(jìn)行分析．可根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計算公式E=kQ/r2,來重新理解庫侖定律．3.如下圖所示,放在絕緣支架上帶正電的導(dǎo)體球A,靠近放在絕緣支架上不帶電的導(dǎo)體B,導(dǎo)體B用導(dǎo)線經(jīng)開關(guān)接地,現(xiàn)把S先合上再斷開,再移走A,則導(dǎo)體B<>A．不帶電B．帶正電C．帶負(fù)電D．不能確定[答案]C[解析]根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象和電荷間的相互作用,可判斷導(dǎo)體B帶負(fù)電,故選C.4.一個質(zhì)點(diǎn)做變速直線運(yùn)動的v－t圖象如下圖,下列說法中正確的是<>A．第1s內(nèi)與第5s內(nèi)的速度方向相反B．第1s內(nèi)的加速度大于第5s內(nèi)的加速度C．OA、AB、BC段的加速度大小aBC＞aOA＞aABD．OA段的加速度方向與速度方向相反[答案]C[解析]第1s內(nèi)與第5s內(nèi)的速度圖象都在時間軸的上方,都為正,方向相同,A錯誤；斜率表示加速度,傾斜度越大,加速度越大,從圖可以看出aBC＞aOA＞aAB,故B錯誤,C正確；OA段的加速度與速度方向都為正,D錯誤．5.20XX5月2日凌晨0時06分,我國"中星11號"通信衛(wèi)星發(fā)射成功．"中星11號"是一顆地球同步衛(wèi)星,它主要用于為亞太地區(qū)等區(qū)域用戶提供商業(yè)通信服務(wù)．圖為發(fā)射過程的示意圖,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)Q點(diǎn)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再一次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時,以下說法正確的是<>A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的速度[答案]D[解析]同步衛(wèi)星在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動時有：G＝m,v＝,因為r1＜r3,所以v1＞v3,由ω＝得ω1＞ω3在Q點(diǎn),衛(wèi)星沿著圓軌道1運(yùn)行與沿著橢圓軌道2運(yùn)行時所受的萬有引力相等,在圓軌道1上引力剛好等于向心力,即F＝.而在橢圓軌道2上衛(wèi)星做離心運(yùn)動,說明引力不足以提供衛(wèi)星以v2速率做勻速圓周運(yùn)動時所需的向心力,即F＜,所以v2＞v1.衛(wèi)星在橢圓軌道2上運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)P時,根據(jù)機(jī)械能守恒可知此時的速率v2′＜v2,在P點(diǎn)衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)行與沿著圓軌道3運(yùn)行時所受的地球引力也相等,但是衛(wèi)星在橢圓軌道2上做近心運(yùn)動,說明F′＞m,衛(wèi)星在圓軌道3上運(yùn)行時引力剛好等于向心力,即F′＝m,所以v2′＜v3.由以上可知,速率從大到小排列為v2＞v1＞v3＞v2′.6.如圖所示,大、小兩輪接觸面互不打滑,大輪半徑是小輪半徑的2倍．A、B分別為大、小輪靠摩擦傳動做勻速轉(zhuǎn)動的大小輪邊緣上的點(diǎn),C為大輪上一條半徑的中點(diǎn)．則<>A．兩輪轉(zhuǎn)動的角速度相等B．大輪轉(zhuǎn)動的角速度是小輪的2倍C．質(zhì)點(diǎn)加速度aA＝2aBD．質(zhì)點(diǎn)加速度aB＝4aC[答案]D[解析]靠摩擦傳動做勻速轉(zhuǎn)動的大、小兩輪接觸面互不打滑,知A、B兩點(diǎn)具有相同的線速度．故A錯誤．根據(jù)v＝rω,vA＝vB,知小輪轉(zhuǎn)動的角速度是大輪的兩倍．故B錯誤．A、B兩點(diǎn)具有相同的線速度,根據(jù)a＝,知＝,故C錯誤．A、B具有相同的線速度,根據(jù)v＝rω,＝,A、C具有相同的角速度,＝.根據(jù)a＝rω2,＝,故D正確．7.如圖所示,絕緣的斜面處在一個豎直向上的勻強(qiáng)電場中,一帶電金屬塊由靜止開始沿斜面滑到底端,已知在金屬塊下滑的過程中動能增加了0.3J,重力做功1.5J,電勢能增加0.5J,則以下判斷正確的是〔A.金屬塊帶負(fù)電荷B.靜電力做功0.5JC.金屬塊克服摩擦力做功0.7JD.金屬塊的機(jī)械能減少1.4J[答案]C[解析]在金屬塊滑下的過程中動能增加了,金屬塊克服摩擦力做功,重力做功,根據(jù)動能定理得：,解得：,所以電場力做功,金屬塊的電勢能增加．由于金屬塊下滑,電場力做負(fù)功,所以電場力應(yīng)該水平向右,所以金屬塊帶正電荷,故A、D正確,B錯誤；在金屬塊滑下的過程中重力做功,重力勢能減小,動能增加了,所以金屬塊的機(jī)械能減少,故C錯誤。考點(diǎn)：電勢能、功能關(guān)系8.如圖所示,虛線A、B、C表示某電場中的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相等,一電子從右側(cè)垂直等勢面A向左進(jìn)入電場,運(yùn)動軌跡與等勢面分別交于a、b、c三點(diǎn),若電子僅受到電場力作用,其在a、b、c三點(diǎn)的速度大小分別為va、vb、vc,則〔A.三個等勢面的電勢大小為中φC>φB>φA；B.電子由a到b電場力做功等于由b到c電場力做功；C.電子在a、b、c三點(diǎn)的速度關(guān)系vb>vc>va；D.電子在a、b、c三點(diǎn)的電勢能關(guān)系EPA>EPB>EPC[答案]B[分析]對于帶電粒子在電場中的運(yùn)動,首先根據(jù)運(yùn)動軌跡判斷出電場力做功問題,然后動能定理或功能關(guān)系判斷相關(guān)問題；[詳解]A、根據(jù)電子運(yùn)動的軌跡可判斷電場力對電子做負(fù)功,電子的電勢能增大,即,故電勢的關(guān)系為,故選項AD錯誤；B、根據(jù)題意相鄰等勢面間的電勢差相等,則根據(jù)公式可知電子由a到b電場力做功等于由b到c電場力做功,故選項B正確；C、由于電場力對電子做負(fù)功,電子的電勢能增大,則動能減小,由于電子質(zhì)量不變,故電子在a、b、c三點(diǎn)的速度關(guān)系,故選項C錯誤。9.如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,則〔A.電壓表讀數(shù)減小B.電流表讀數(shù)變大C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動D.R1上消耗的功率逐漸增大[答案]C[解析]由圖可知,R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)后,再與R1串聯(lián)接在電源兩端；電容器與R3并聯(lián)；當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b移動時,滑動變阻器接入電阻變大,則電路中總電阻變大；由閉合電路歐姆定律可知,電路中電流減??；路端電壓變大,同時R1兩端的電壓也減小,故并聯(lián)部分的電壓變大；由歐姆定律可知流過R3的電流變大,流過并聯(lián)部分的總電流減小,故電流表示數(shù)減??；因并聯(lián)部分電壓變大,而R2中電壓減小,故電壓表示數(shù)變大,故AB錯誤；因電容器兩端電壓變大,故電荷受到的向上電場力變大,則重力小于電場力,合力向上,質(zhì)點(diǎn)將向上運(yùn)動,故C正確；因R1兩端的電壓變小,由P=可知,R1上消耗的功率變小；故D錯誤；故選C。10.靜電場方向平行于x軸,其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線．下列說法正確的是〔A.x軸上x1與x2之間的電場強(qiáng)度小于x3與x4之間的電場強(qiáng)度B.正電荷沿x軸從0移到x1的過程中,電場力做負(fù)功,電勢能增加C.負(fù)電荷沿x軸從x3移到x4的過程中,電場力不做功,電勢能不變D.電荷量為＋q的電荷沿x軸從x1移到x3,電場力做功為q〔φ2－φ1[答案]BC[分析]根據(jù),圖象的斜率表示電場強(qiáng)度,沿著電場線電勢降低,電場力做功等于電勢能的減小量。A、圖象φ-x的斜率表示電場強(qiáng)度,即x軸上x1與x2之間的電場強(qiáng)度等于x3與x4之間的電場強(qiáng)度,都為零,故選項A錯誤；B、由圖像可知：沿x軸從0移到x1的過程中電勢升高,故電場力對正電荷做負(fù)功,電勢能增加,故選項B正確；C、由于x3與x4之間斜率為零,即場強(qiáng)為零,故在此過程中電場力對負(fù)電荷不做功,電勢能不變,故選項C正確；D、電荷量為＋q的電荷沿x軸從x1移到x3,電場力做功為,故選項D錯誤。11.如圖所示是粒子速度選擇器的原理圖,如果粒子的重力不計。已知速度為v0的質(zhì)子流可以從a點(diǎn)沿直線運(yùn)動到b點(diǎn),以下說法正確的是〔A.速度為v0的α射線〔He核流也可以從a沿直線運(yùn)動到b點(diǎn)；B.速度為v0的β射線〔電子流也可以從a沿直線運(yùn)動到b點(diǎn)；C.速度為v0的質(zhì)子流也可以從b沿直線運(yùn)動到a點(diǎn)；D.速度大于v0的γ射線〔光子流,不帶電也可以從a沿直線運(yùn)動到b點(diǎn)[答案]ABD[解析]帶電粒子受到的電場力和洛倫茲力平衡時,才能沿直線通過,根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向,確定兩個力能否平衡,即可判斷粒子能否沿直線運(yùn)動；A、由于質(zhì)子帶正電,a點(diǎn)沿直線運(yùn)動到b點(diǎn),即電場力向下,洛倫茲力向上,則若射入速度為v0的α射線〔He核流,仍然是電場力向下,洛倫茲力向上,仍滿足,即也可以從a沿直線運(yùn)動到b點(diǎn),故選項A正確；B、若射入速度為v0的β射線〔電子流,則電場力向上,洛倫茲力向下,仍滿足,即也可以從a沿直線運(yùn)動到b點(diǎn),故選項B正確；C、若射入速度為v0的質(zhì)子流也可以從b沿直線運(yùn)動到a點(diǎn),則其受到電場力向下,洛倫茲力也向下,不滿足二力平衡,故選項C錯誤；D、若射入速度大于v0的γ射線〔光子流,不帶電,則不受電場力和洛倫茲力作用,即可以從a沿直線運(yùn)動到b點(diǎn),故選項D正確。12.如圖所示,在國慶60周年閱兵盛典上,我國預(yù)警機(jī)"空警-2000"在天安門上空時機(jī)翼保持水平,以4.5×102km/h的速度自東向西飛行．該機(jī)的翼展〔兩翼尖之間的距離為50m,北京地區(qū)地磁場的豎直分量向下,大小為4.7×10-5T,則〔A.兩翼尖之間的電勢差為0.29VB.兩翼尖之間的電勢差為2.9VC.飛行員左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢高D.飛行員左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢低[答案]AC[解析]飛機(jī)在飛行時切割磁感線,則由可求得兩翼間的電勢差,由右手定則可判斷兩翼電勢的高低．由可得,兩翼間的電勢差,故A正確B錯誤；由右手定則可知,若有閉合回路,則電路中電流應(yīng)由右方流向左方,因飛機(jī)此時作為電源處理,故電勢應(yīng)為左方向高,故C正確D錯誤；13.如圖所示為勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E隨時間t變化的圖象．當(dāng)t＝0時,在此勻強(qiáng)電場中由靜止釋放一個帶電粒子,設(shè)帶電粒子只受電場力的作用,則下列說法中正確的是〔A.帶電粒子將始終向同一個方向運(yùn)動B.2s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)C.3s末帶電粒子的速度為零D.0～3s內(nèi),電場力做的總功為零[答案]CD[解析]試題分析：由牛頓第二定律可知,帶電粒子在第1s內(nèi)的加速度為：,第2s內(nèi)加速度為：故a2=2a1,因此先加速1s再減小0.5s時速度為零,接下來的0.5s將反向加速,v-t圖象如圖所示：帶電粒子在前1秒勻加速運(yùn)動,在第二秒內(nèi)先做勻減速后反向加速,所以不是始終向一方向運(yùn)動,故A錯誤．根據(jù)速度時間圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移可知,在t=2s時,帶電粒子離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),故B錯誤；由圖可知,粒子在第1s內(nèi)做勻加速運(yùn)動,第2s內(nèi)做勻減速運(yùn)動,3s末的瞬時速度剛減到0,故C錯誤；因為第3s末粒子的速度剛好減為0,根據(jù)動能定理知粒子只受電場力作用,前3s內(nèi)動能變化為0,即電場力做的總功為零．故D正確．故選：D．考點(diǎn)：帶電粒子在電場中的運(yùn)動；動能定理。二、實驗題14.用如圖〔甲所示的電路圖研究額定電壓為2.4V的燈泡L的伏安特性,并測出該燈泡在額定電壓下工作時的電功率．〔1在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器觸頭應(yīng)該放在端________．〔選填"a"或"b"；〔2根據(jù)所得到的I—U圖像如圖〔乙所示,小燈泡在額定電壓下的實際功率P＝________W；〔3若將該燈泡直接接在電動勢為2.4V,內(nèi)阻為6Ω的電源兩端,此時電路工作的效率為______[答案]<1>.a〔1分<2>.1.2〔2分<3>.25％〔3分[解析]〔1明確變阻器采用分壓式接法時,電鍵閉合前應(yīng)將滑片置于輸出電壓最小的一端以保護(hù)電流表；〔2根據(jù)歐姆定律寫出電阻測量值和真實值的表達(dá)式即可；〔3畫出電源的圖像,兩圖像交點(diǎn)即為小燈泡工作電壓和電流；[詳解]〔1閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動觸頭置于輸出電壓最小的a端,以保護(hù)電流表；

〔2根據(jù)歐姆定律,電阻測量值為,

若考慮電壓表內(nèi)阻影響,待測電阻的真實值為,

比較可知,所以測出的燈泡電阻值比真實值偏??；

根據(jù)I-U圖象讀出時對應(yīng)的電流,所以小燈泡的實際功率為；〔3作出電源的如圖所示：由圖像可知,此時小燈泡兩端電壓為則此時電路工作的效率為：。15.在"測量金屬的電阻率"的實驗中,需要用刻度尺測出被測金屬絲的長度l,用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻Rx。<1>請寫出測金屬絲電阻率的表達(dá)式：ρ＝__________<用上述測量的字母表示>．<2>若實驗中測量金屬絲的長度和直徑時,刻度尺和螺旋測微器的示數(shù)分別如圖所示,則金屬絲長度的測量值為l＝______cm,金屬絲直徑的測量值為d＝________mm.<3>如圖,要用伏安法測量Rx的電阻,已知電壓表內(nèi)阻約幾千歐,電流表內(nèi)約1Ω,若用圖甲電路,Rx的測量值比真實值__________<填"偏大"或"偏小">,若Rx的阻值約為10Ω,應(yīng)采用__________<填"甲"或"乙">圖的電路,誤差會較小．[答案]<1>〔1分<2>3.335〔2分1.767<1.765～1.769都正確>〔2分<3>偏小〔2分甲〔2分三、計算題16〔10分.如圖所示,R為電阻箱,為理想電壓表,當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1＝2Ω時,電壓表讀數(shù)為U1＝4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2＝5Ω時,電壓表讀數(shù)為U2＝5V．求：<1>電源的電動勢E和內(nèi)阻r.<2>當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時,電源的輸出功率最大？最大值Pm為多少？[答案]<1>6V1Ω<2>當(dāng)R的讀數(shù)為1Ω時,輸出功率最大,為9W[解析]<1>由閉合電路歐姆定律E＝U1＋r①〔1分E＝U2＋r②〔1分聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得E＝6V,r＝1Ω〔2分<2>由電功率表達(dá)式P＝<>2R③〔2分將③式變形為P＝④〔2分由④式知,R＝r＝1Ω時,P有最大值Pm＝＝9W.〔2分17〔10分.質(zhì)量為1kg的金屬桿靜止于相距1m的兩水平軌道上,金屬桿中通有方向如圖所示大小為20A的恒定電流,兩軌道處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中金屬桿與軌道間的動摩擦因數(shù)為取欲使桿向右勻速運(yùn)動,求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向欲使桿向右以加速度為作勻加速運(yùn)動,求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。甗答案]〔10.3T,方向豎直向上〔20.4T[解析]<1>桿向右勻速運(yùn)動,說明桿受到的安培力是向右的,根據(jù)左手定則可以知道,磁場的方向豎直向上〔2分桿向右勻速運(yùn)動,安培力大小和桿受到的摩擦力大小相等,則〔2分〔1分<2>欲使桿向右以加速度作勻加速運(yùn)動,由牛頓第二定律可知〔3分則〔2分18〔10分.如圖所示,一帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q〔不計重力,以恒定速率垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場中,穿過磁場時速度方向與原來入射方向的夾角為30°．求：〔1帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做