山東省臨沂市2017-2018學年高二上學期期末考試物理試題

高二上學期期末考試物理試題一、選擇題：1.兩個放在絕緣架上的相同金屬球相距r，球的半徑比r小得多，帶電量大小分別為q和3q，相互斥力大小為3F．現(xiàn)將這兩個金屬球相接觸，然后分開，仍放回原處，則它們之間的相互作用力大小將變?yōu)锳.4FB.C.2FD.1.5F【答案】A【解析】試題分析：兩電荷相互斥力大小為3F，說明兩電荷為同種電荷，根據(jù)庫侖定律可知：；相互接觸后，每個電荷各帶電量為：，則相互作用力；故選A.考點：庫倫定律【名師點睛】此題考查了庫侖定律的應用問題；首先要掌握庫侖定律的表達式；其次要知道兩個等大的帶同種電荷的電體接觸后電量均分，若是帶異種電荷，則電量先中和后均分；此題難度不大，是基礎題.2.下列說法中正確的是A.由B=可知,B與F成正比與IL成反比.B.一小段通電導線在某處不受安培力的作用,則該處磁感應強度一定為零C.磁感應強度的方向與磁場力的方向不相同D.把一小段通電導線放在磁場中某處,該處就有磁感應強度.把一小段通電導線拿走該處就沒有磁感應強度【答案】C【解析】試題分析：磁場中某點的磁感應強度是由磁場本身決定的，與放在磁場中的通電導線受的安培力F以及IL均無關系，故選項A錯誤；當通電導線在磁場中沿磁場方向放置時，導線不受安培力的作用，但該處的磁感應強度不為零，選項B錯誤；磁感應強度的方向與磁場力的方向不相同，它們是相互垂直的關系，選項C正確；磁場中某點的磁感應強度是由磁場本身決定的，與放在磁場中的通電導線的存在與否無關，選項D錯誤；故選C.考點：磁感應強度【名師點睛】此題是對磁感應強度的考查；要知道磁場中某點的磁感應強度是由磁場本身決定的，我們只是用放在磁場中的通電導線受的最大的安培力F與IL乘積的比值來量度；通電導線在磁場中所受的安培力的大小與導線在磁場中的放置方式有關.3.一平行板電容器兩極板間距為d，極板面積為S，電容為C。對此電容器充電后斷開電源，當增加兩板間距時，電容器極板間A.電場強度不變，電勢差變大B.電場強度不變，電勢差不變C.電場強度減小，電勢差不變D.電場強度減小，電勢差減小【答案】A【解析】試題分析：因通電后斷開，故兩板上的帶電量不變；增加d，則C減小，根據(jù)Q=CU可知電勢差U增大；由公式，及可得電場強度，故E與d無關，故電場強度不變；故選A.考點：電容器；電場強度【名師點睛】此題是關于電容器的動態(tài)分析，首先要弄清兩種情況：電容器帶電量一定，還是電容器兩板的電勢差一定；此次要掌握三個基本公式：、、Q=CU；最后最好記住結論：電容器帶電量一定時，兩板間的場強與兩板間距無關.4.如圖所示，有一矩形閉合導體線圈，在范圍足夠大的勻強磁場中運動、下列圖中能產(chǎn)生感應電流的是A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】試題分析：A圖中線圈水平運動，磁通量始終為零不變，故無感應電流產(chǎn)生，選項A錯誤；B圖中線圈水平運動，磁通量不變，故無感應電流產(chǎn)生，選項B錯誤；C圖中線圈繞軸轉(zhuǎn)動，磁通量始終為零不變，故無感應電流產(chǎn)生，選項C錯誤；D圖中線圈繞軸轉(zhuǎn)動，磁通量不斷變化，故有感應電流產(chǎn)生，選項D正確；故選D.考點：電磁感應現(xiàn)象【名師點睛】此題是考查電磁感應現(xiàn)象；要知道只有當穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時就會有感應電流產(chǎn)生；或者當閉合電路的部分導體在磁場中切割磁感線運動時就會有感應電流產(chǎn)生；根據(jù)題目的情況結合產(chǎn)生感應電流的條件進行判斷.5.一個直流電動機，線圈電阻恒定為0.5Ω；若把電動機接2.0V電壓能正常工作，此時經(jīng)過線圈的電流是1.0A，則電動機的輸出功率P出是A.P出=2.5WB.P出=2WC.P出=1.5WD.P出=1W【答案】C【解析】試題分析：電動機的輸出功率，故選C.考點：電功率【名師點睛】此題是對電功率的考查；對于電動機問題要注意：電動勢不是純電阻電路，故不滿足歐姆定律，即；在電動機工作時，電動機的輸入總功率為IU，內(nèi)阻消耗的功率為I2r，，兩者的差值等于電動機輸出的機械功率.6.如圖所示，在方框中有一能產(chǎn)生磁場的裝置，現(xiàn)在在方框右邊放一通電直導線（電流方向如圖箭頭方向），發(fā)現(xiàn)通電導線受到向右的作用力，則方框中放置的裝置可能是下面哪個A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】試題分析：若在方框中放入A，則因為螺線管的右端是N極，則由左手定則可知，直導線受力方向向里，選項A錯誤；若在方框中放入B，則由左手定則可知，直導線將上端向里轉(zhuǎn)動，下端向外轉(zhuǎn)動，選項B錯誤；若在方框中放入C，則因為直導線所在位置的磁場向外，則由左手定則可知，直導線受力方向向右，選項C正確；若在方框中放入D，則由于同向電流相互吸引，直導線受力方向向左，選項D錯誤；故選C.考點：左手定則；右手定則【名師點睛】此題是對左手定則和右手定則的考查；關鍵是知道什么時候用左手定則，什么時候用右手定則；判斷通電導體在磁場中受力問題時用左手定則；判斷通電導線周圍的磁場方向，或者判斷導體運動產(chǎn)生感應電流的問題時用右手定則.7.如圖所示，兩根相距為l的平行直導軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導軌電阻可忽略不計．MN為放在ab和cd上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v做勻速運動．令U表示MN兩端電壓的大小，則A.U＝Blv，流過固定電阻R的感應電流由b到dB.U＝Blv，流過固定電阻R的感應電流由d到bC.U＝Blv，流過固定電阻R的感應電流由b到dD.U＝Blv，流過固定電阻R的感應電流由d到b【答案】A【解析】試題分析：當MN運動時，切割磁感線產(chǎn)生動生電動勢相當于電源．電路中電動勢為E=BlV，整個電路是MN棒的電阻R和bd端R電阻組成的串聯(lián)電路，MN兩端的電壓是外電路的電壓即為bd兩端的電壓，電路中的電流為,那么,再由右手定則，拇指指向速度方向，手心被磁場穿過，四指指向即為電流方向，產(chǎn)生逆時針方向的電流，即流過電阻的就是由b到d，故A正確．所以A正確，BCD錯誤。考點：考查了導體切割磁感線運動、電路【名師點睛】當MN勻速運動時，MN相當于電源，根據(jù)求出切割產(chǎn)生的感應電動勢大小，根據(jù)右手定則判斷出感應電動勢的方向，從而確定出電流的方向。再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出MN兩端電壓的大小。8.繞在同一鐵芯上的線圈Ⅰ、Ⅱ按如圖所示方法連接，G為電流表。下列說法正確的是A.開關S閉合瞬間，G中的電流從左向右B.保持開關S閉合狀態(tài)，G中的電流從左向右C.保持開關S閉合，向右移動變阻器R0滑動觸頭的位置，G中的電流從左向右D.斷開開關S的瞬間，G的示數(shù)也為零【答案】A【解析】試題分析：當閉合開關瞬間，Ⅰ線圈中有電流通過，產(chǎn)生磁場，磁場方向從左向右，磁場也穿過Ⅱ線圈，Ⅱ線圈的磁通量從無到有增加，產(chǎn)生感應電流，根據(jù)楞次定律可知，，則電流表中有從左向右的電流．故A正確．閉合開關后保持閉合狀態(tài)時，Ⅰ中電流不變，穿過Ⅱ線圈中磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生，G的示數(shù)為零．故B錯誤．保持開關S閉合，向右移動變阻器R0滑動觸頭的位置，Ⅰ線圈中電流減小，產(chǎn)生向右的減弱的磁場，變化磁場也穿過Ⅱ線圈，Ⅱ線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應電流，根據(jù)楞次定律可知，電流表中有從右向左的電流．故C錯誤．斷開開關S的瞬間，Ⅰ線圈中電流減小（從有到無），產(chǎn)生磁場也變化，變化磁場也穿過Ⅱ線圈，Ⅱ線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應電流，則電流表中有電流．故D錯誤．故選A.考點：楞次定律的應用【名師點睛】本題是對楞次定律的應用的考查；關鍵抓住產(chǎn)生感應電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化．即產(chǎn)生感應電流要有兩個條件：一是電路要閉合；二是磁通量發(fā)生變化；熟練掌握楞次定律來判斷感應電流方向的基本步驟.9.如圖所示的實線為一簇未標明方向的點電荷電場的電場線，虛線是一個不計重力的帶負電的粒子從a點運動到b點的運動軌跡，則由圖可知A.場源點電荷帶負電B.帶電粒子在a點的加速度較小C.帶電粒子在a點的動能較小D.b點的電勢較a點的電勢低【答案】D【解析】試題分析：由圖，粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左，由于粒子帶負電，受到的電場力的方向與電場線方向相反，所以粒子的電場線的方向向右，場源點電荷帶正負電．故A錯誤．電場線的疏密表示場強的大小，由圖可知粒子在a點處的電場強度大，粒子受到的電場力大，加速度大．故B錯誤；由軌跡彎曲方向與粒子速度方向的關系分析可知，若粒子從a運動到b，電場力與軌跡之間的夾角是鈍角，電場力對粒子做負功，粒子的動能減小，電勢能增大，則粒子在a點的速度較大，在b點電勢能較大．故C錯誤．正點電荷產(chǎn)生的電場，方向向右，沿電場線的方向電勢降低，所以b點的電勢較a點的電勢低，故D正確．考點：帶電粒子在電場中的運動【名師點睛】本題是電場中帶電粒子的運動軌跡問題，首先要能根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷粒子受力方向，其次判斷粒子動能和電勢能的變化要根據(jù)電場力做功情況；注意電場線密集的地方場強較大；沿電場線方向電勢逐漸降低.10.質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設備，它的構造原理如圖示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可視為零），經(jīng)MN間的加速電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進入勻強磁場，運轉(zhuǎn)半周后到達照相底片上的P點．設P到S1的距離為x，則A.若離子束是同位素，則x越大對應的離子質(zhì)量越小B.若離子束是同位素，則x越大對應的離子質(zhì)量越大C.只要x相同，對應的離子質(zhì)量一定相同D.只要x相同，對應的離子的電量一定相等【答案】B【解析】粒子在加速電場中做加速運動,由動能定理得：,解得：，粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：,所以：x=2r=；A.若離子束是同位素，則q相同而m不同，x越大對應的離子質(zhì)量越大，故A錯誤，B正確；C.由x=可知，只要x相同，對應的離子的比荷一定相等，離子質(zhì)量和電量不一定相同，故C錯誤，D錯誤；故選：B.點睛：根據(jù)動能定理求出粒子進入磁場時的速度，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出在磁場中的軌道半徑，從而得出P到S1的距離x，看x與什么因素有關．11.如圖所示，圖中MN是由負點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線。一帶正電粒子q飛入電場后，只在電場力作用下沿圖中虛線運動，a、b是該曲線上的兩點，則下列說法正確是A.該電場的場源電荷在M端B.a點的電場強度大于b點的電場強度C.a點的電勢低于b點的電勢D.粒子在a點的動能小于在b點的動能【答案】AD【解析】試題分析：正粒子受到的電場力向左，故負電荷產(chǎn)生的場強由N指向M，故M端為場源電荷，故A正確；根據(jù)負電荷周圍電場分布特點可知：a點的電場強度小于b點的電場強度，a點的電勢高于b點的電勢，故BC錯誤；粒子從a運動到b的過程中，電場力做正功，電勢能減小，動能增加，故D正確．故選AD.考點：帶電粒子在電場中的運動.【名師點睛】此題是帶電粒子在電場中的運動問題；依據(jù)帶電粒子的運動軌跡確定其所受電場力方向是解決帶電粒子在電場中運動問題的突破口，然后可進一步根據(jù)電場線、電場力做功等情況確定電勢、電勢能的高低變化情況.12.在如圖所示的電路中，閉合電鍵后小燈泡正常發(fā)光，當滑動變阻器R3的滑動觸頭P向上滑動時A.電壓表示數(shù)變大B.電流表示數(shù)變大C.小燈泡亮度變暗D.電源總功率變大【答案】BCD【解析】試題分析：當滑動變阻器滑片P向上移動，其接入電路的電阻減小，電路總電阻R總減小，總電流I增大，R1不變，R1電壓和內(nèi)電壓均增大，所以并聯(lián)部分電壓減小，通過燈泡的電流減小，則R2電壓減小，電壓表示數(shù)變小，小燈泡亮度變暗．故A錯誤，C正確．總電流增大，而通過燈泡的電流減小，根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律知電流表示數(shù)變大．故B正確．電源的總功率P=EI，I增大，P增大，故D正確．故選BCD.考點：電路的動態(tài)分析【名師點睛】本題按“部分→整體→部分”的思路進行動態(tài)變化分析．對于電壓表的示數(shù)，可以直接根據(jù)路端電壓隨外電阻而增大的結論進行分析．根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的特點，分析各部分電壓的變化，比較簡便。13.如圖所示，MN是勻強磁場中的一塊薄金屬板，帶電粒子（不計重力）在勻強磁場中運動并穿過金屬板，曲線表示其運動軌跡，由圖知：A.粒子帶負電B.粒子運動方向是abcdeC.粒子運動方向是edcbaD.粒子在上半周所用時間比下半周所用時間長【答案】AC【解析】ABC、帶電粒子穿過金屬板后速度減小，由可知，軌跡半徑應減小，故可知粒子運動方向是edcba.粒子所受的洛倫茲力均指向圓心，則粒子應帶負電，故A正確，B錯誤，C正確；D.由可知，粒子運動的周期和速度無關，而上下均為半圓，故粒子的運動時間相等，均為T/2，故D錯誤；故選：AC.14.如圖所示，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ad且相互絕緣．當MN中電流突然增大時，下列說法正確的是A.線圈所受安培力的合力方向向左B.線圈所受安培力的合力方向向右C.線圈中感應電流的方向是abcdaD.線圈中感應電流的方向是adcba【答案】AC【解析】試題分析：金屬線框abcd放在導線MN上，導線中電流產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，線框abcd左右兩側(cè)磁場方向相反，線框左側(cè)的磁通量小于線框右側(cè)的磁通量，磁通量存在抵消的情況．若MN中電流突然增大時，穿過線框的磁通量將增大．根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場要阻礙磁通量的變化，則線框abcd感應電流方向為逆時針，故A正確，B錯誤；再由左手定則可知，左邊受到的安培力水平向左，而右邊的安培力方向也水平向左，故安培力的合力向左．故C正確，D錯誤．故選AC.考點：楞次定律；左手定則【名師點睛】本題運用楞次定律判斷電磁感應中導體的運動方向，也可以根據(jù)因果關系，運用安培定則、楞次定律和左手定則按部就班進行分析判斷。理解楞次定律的核心內(nèi)容“阻礙”是解題的關鍵，當磁通量變化時感應電流的磁場表現(xiàn)為“增反減同”，從受力角度表現(xiàn)為“來拒去留”.15.如圖所示，在圖中虛線所圍區(qū)域內(nèi)，存在電場強度為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場。已知從左方水平射入的電子，穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子重力忽略不計，則在這區(qū)域中的E和B的方向可能是A.E豎直向下，B垂直紙面向外B.E豎直向上，B垂直紙面向里C.E豎直向上，B垂直紙面向外D.E、B都沿水平方向，并與電子運行方向相同【答案】CD【解析】試題分析：重力忽略不計的電子，穿過這一區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)；若E豎直向下，B垂直于紙面向外，則有電場力豎直向上，而磁場力由左手定則可得方向豎直向上，兩個力方向相同，電子穿過此區(qū)域會發(fā)生偏轉(zhuǎn)．故A錯誤；若E豎直向上，B垂直于紙面向里，則有電場力方向豎直向下，而磁場力方向由左手定則可得豎直向下，所以兩力不能使電子做直線運動．故B錯誤；若E豎直向上，B垂直于紙面向外，則有電場力豎直向下，而磁場力由左手定則可得方向豎直向上，所以當兩力大小相等時，電子穿過此區(qū)域不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)．故C正確；若E和B都沿水平方向，并與電子運動方向相同，則有電子所受電場力方向與運動方向相反，而由于電子運動方向與B方向相互平行，所以不受磁場力，因此穿過此區(qū)域不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D正確；故選CD?？键c：帶電粒子在復合場中的運動【名師點睛】該題考查了電場力和磁場力的方向的判斷，在判斷磁場力方向時，要會熟練的應用左手定則；了解二力平衡的條件，會準確的判斷二力是否能平衡是解決此類問題的關鍵。二、實驗題：16.某同學在測定金屬圓柱體電阻率時需要先測量其尺寸，他分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖所示，則：長度為__________cm，直徑為__________mm．【答案】(1).2.06cm；(2).4.815mm；【解析】試題分析：圓柱體的長度：2.0cm+0.1mm×6=2.06cm；直徑為：4.5mm+0.01mm×31.5=4.815mm.考點：游標卡尺及螺旋測微器的讀數(shù).17.某同學測定一根金屬絲的電阻率。（1）先用多用電表粗測其電阻。將選擇開關調(diào)到歐姆擋“×10”檔位并調(diào)零，測量時發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)角度太大，這時他應該：a．將選擇開關換成歐姆擋的_______檔位（選填“×100”或“×1”）b．將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使歐姆表指針指在表盤右端零刻度處。再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針所指位置如圖所示，則此段電阻絲的電阻為__________Ω。（2）現(xiàn)要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了以下器材：4V的直流電源；3V量程的直流電壓表；電鍵；導線等。還有電流表與滑動變阻器各兩個以供選用：A．電流表A1（量程0.3A，內(nèi)阻約1Ω）B．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）C．滑動變阻器R1（最大阻值為10Ω）D．滑動變阻器R2（最大阻值為50Ω）為了盡可能提高測量準確度且要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大。電流表應選_____，滑動變阻器應選__________（填器材前面的選項字母）。（3）請根據(jù)實驗原理，試在答題紙的對應方框內(nèi)畫出相應的實驗原理圖?！敬鸢浮?1).（1）×1檔；(2).12Ω(12.012.2)；(3).（2）A；C；(4).(3)如圖所示【解析】試題分析：（1）a．將選擇開關調(diào)到歐姆擋“×10”檔位并調(diào)零，測量時發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)角度太大，說明檔位選擇過高，因?qū)⑦x擇開關換成歐姆擋的“×1”檔位；b.電阻絲的電阻為12Ω；（2）通過電阻的最大電流可能是，故電流表應選A，要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大，則滑動變阻器用分壓電路，應選C；（3）如圖所示；考點：測定金屬絲的電阻率【名師點睛】此題考查了測定一根金屬絲的電阻率；游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)歷來是考試的熱點，應該熟練掌握各種型號的游標卡尺及螺旋測微器的讀數(shù)；測量電阻時，要搞清實驗的原理及器材的選擇方法，知道如何確定測量電路和供電電路.三、解答題：18.矩形導線框abcd置于豎直向上的磁感應強度為B=0.6T的勻強磁場中，其中ab、cd邊長度相等均為L=0.5m，且ab、cd邊質(zhì)量均忽略不計，bc邊長度為d=0.2m，質(zhì)量為m=0.02kg，線框可繞MN轉(zhuǎn)動，導線框中通以MabcdN方向的恒定電流后，導線框往紙外偏轉(zhuǎn)角θ=370而達到平衡。(sin370=0.6cos370=0.8，g=10m/s2)求：（1）導線框達到平衡時，穿過平面abcd的磁通量?為多少？（2）線框中電流強度I大小【答案】（1）3.6×102Wb；（2）1.25A；【解析】試題分析：（1）根據(jù)磁通量公式，則有：φ=BSsinθ=BLdsinθ=0.6×0.5×0.2×0.6Wb=3.6×102Wb;（2）對bc邊，根據(jù)力的平衡條件，則有：F=mgtanθ．因F=BId解得：考點：磁通量；物體的平衡.19.如圖所示，一個100匝的圓形線圈（圖中只畫了2匝），面積為200cm2，線圈的電阻為1Ω，在線圈外接一個阻值為4Ω的電阻和一個理想電壓表。線圈放入方向垂直線圈平面指向紙內(nèi)的勻強磁場中，磁感強度隨時間變化規(guī)律如B－t圖所示，求：（1）t＝3s時電壓表的讀數(shù)。（2）4～6s內(nèi)經(jīng)過電阻R的電量?！敬鸢浮浚?）0.8V；(2)1.6C；【解析】試題分析：（1）t＝3s時線圈中產(chǎn)生的感應電動勢：電壓表的讀數(shù)：（2）4～6s內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢：通過電路的電流：經(jīng)過電阻R的電量：q=It=0.8×2C=1.6C考點：法拉第電磁感應定律；全電路歐姆定律【名師點睛】此題是法拉第電磁感應定律以及全電路歐姆定律的應用問題；解題時要首先掌握法拉第電磁感應定律的表達式，搞清內(nèi)外電路，靈活應用全電路的歐姆定律；要知道電壓表的讀數(shù)是路端電壓，不是電動勢的值.20.如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m、電荷量為q，從靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角為θ．已知偏轉(zhuǎn)電場中