山東省鄒城市第一中學2017－2018學年高一上學期末測試物理試題

山東省鄒城市第一中學2017－2018學年第一學期末測試物理試題一、選擇題1.關于靜電場的電場線，下列說法正確的是（）A.電場強度較大的地方電場線一定較密B.沿電場線方向，電場強度一定越來越小C.沿電場線方向，電勢不一定越來越低D.電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡【答案】A【解析】A、電場強度與電場線的密集程度有關。電場線越密，電場強度越大；反之則越小，故A正確，BC、沿電場線方向，電勢一定越來越低但電場強度不一定越來越小，比如正電荷的電場線沿電場線電場強度越來越小，故BC錯;D、電場線并不實際存在，它只是人為的輔助工具，而帶電粒子的運動軌跡是實際存在的，故D錯誤。綜上所述本題答案是：A2.宇宙射線中含有大量的高能帶電粒子，這些高能帶電粒子到達地球會對地球上的生命帶來危害。地球周圍存在的地磁場能改變這些帶電粒子的運動方向，對地球上的生命起到保護作用，下列關于地磁場的說法正確的是（）A.南北兩極處地磁場最弱，赤道處地磁場最強B.地理南北兩極與地磁場的南北兩極剛好重合C.在赤道附近對垂直射向地球表面的帶電粒子的阻擋作用最弱D.在南北兩極附近對垂直射向地球表面的帶電粒子的阻擋作用最弱【答案】D【解析】A、根據(jù)地磁場的磁場分布規(guī)律，南北兩極處地磁場最強，赤道處地磁場最弱，故A錯；B、地理南北兩極與地磁場的南北兩極并不重合，而是存在一定的磁偏角，故B錯誤；C、高能帶電粒子到達地球受到地磁場的洛倫茲力作用，發(fā)生偏轉。在地球不同位置帶電粒子所受到的洛倫茲力大小不一，在赤道處帶電粒子運動方向與磁場方向垂直，洛倫茲力最大，所以阻擋作用最強；南、北兩極處帶電粒子運動方向與磁場方向平行，洛倫茲力最小，所以阻擋作用最弱，故C錯，D正確；綜上所述本題答案是：D3.現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如圖連接。某同學發(fā)現(xiàn)閉合開關瞬間，電流計指針向右偏轉。由此可以判斷（）A.斷開開關瞬間，電流計指針向右偏轉B.閉合開關，線圈A向下插入時，電流計指針向左偏轉C.閉合開關，滑動變阻器的滑片P向右滑動，電流計指針向右偏轉D.因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷以上電流計指針的偏轉方向【答案】C【解析】根據(jù)題意可以知道閉合開關瞬間，線圈A中的電流增大,則其磁場增強，此時線圈B中產(chǎn)生的電流使指針向右偏轉,由此可以知道,當B中的磁通量增大時,電流計指向右偏A、斷開開關瞬間，圈A中的電流減小，磁場也減小，導致B中的磁通量減小，所以指針向左偏，故A錯B、閉合開關，線圈A向下插入時，穿過線圈B的磁通量增大，所以指針向右偏，故B錯；C、滑動變阻器的滑片P向右滑動,穿過線圈B的磁通量增大，電流計指針向右偏轉,故C正確；D錯誤；點睛：根據(jù)題意可以知道線圈B中產(chǎn)生感應電流使電流表指針向右偏轉的條件,然后分析各選項可得出正確答案4.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，可用來加速帶電粒子，其原理如圖所示。這臺加速器由兩個銅質D形盒D1、D2構成，其間留有空隙。下列說法正確的是（）A.粒子從磁場中獲得能量B.粒子在磁場中運動的周期越來越小C.加速電場的周期隨粒子速度增大而增大D.粒子從D形盒射出時的動能與加速電場的電壓無關【答案】D【解析】A、粒子在磁場中運動時洛侖磁力不做功，所以粒子在磁場中運動時動能沒有變化，則能量也沒有發(fā)生變化，故A錯；B、粒子在回旋加速器中的運動周期，周期T保持不變，故B錯；C、加速電場的周期和粒子在磁場中運動的周期是相等的，由于在磁場中運動的周期不變，所以加速電場的周期也不變，故C錯；D、由知粒子從加速器中出來的最大速度由回旋加速器的半徑?jīng)Q定，所以粒子的動能和加速電壓的大小無關，故D正確；綜上所述本題答案是：D5.如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內阻不計）連接，下極板接地，靜電計所帶電量可被忽略。一帶負電油滴被固定于電容器中的P點，開關閉合后，將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則（）A.靜電計指針張角變小B.帶電油滴的電勢能變小C.帶電油滴所受的電場力變大D.平行板電容器的電容變大【答案】B【解析】A、靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，因為電容器始終與電源相連，則電勢差不變，所以靜電計指針張角不變，故A錯；B、電勢差不變，d增大，由知電場強度減小，P點與上極板的電勢差減小，則P點的電勢增大，因為該電荷為負電荷，則電勢能減小，故B正確；C、電勢差不變，d增大，由知電場強度減小，所以粒子受到的電場力變小，故C錯；D、根據(jù)平行板電容器電容知，d增大，則電容減小，故D錯；綜上所述本題答案是：B6.如圖甲所示，閉合矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁場的方向與導線框所在平面垂直，磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向，順時針方向為感應電流的正方向，水平向右為安培力的正方向。關于線框中的感應電流i和ad邊所受的安培力F隨時間t變化的圖象，下列選項正確的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】A、B項，從圖像可知，內，B垂直紙面向外且增大，增大，由楞次定律與右手螺旋定則可知，感應電流為順時針方向，即為正值，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，，其中為定值，所以感應電動勢為定值，即感應電流為定值；內磁通量不變，感應電流為零；同理分析，內，B垂直紙面向外且減小，減小，由楞次定律與右手螺旋定則可知，感應電流為逆時針方向，即為負值且為定值；內，B垂直紙面向里且增大，增大，由楞次定律可知，感應電流為逆時針，即為負值且為定值，。故AB錯C、D項，根據(jù)右手定則可知，內，ad受到的安培力水平向右，為正值；內由于沒有感應電流，所以不受安培力；內，ad受到的安培力水平向左，為負值；內，ad受到的安培力水平向右，為正值。根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢，因為磁感應強度均勻變化，所以感應電動勢大小不變，所以感應電流大小不變。ad邊受到的安培力為F=BIL，因為I、L不變，B均勻變化，所以安培力也是均勻變化的，故C項正確，D項錯誤。綜上所述本題答案是：C7.酒精測試儀（主要部件是二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器）用于測試機動車駕駛人員是否酒駕。酒精氣體傳感器的電阻與酒精氣體的濃度成反比，那么電壓表的示數(shù)U與酒精氣體濃度C之間的對應關系正確的是（）A.U越大，表示C越小，C與U成反比B.U越大，表示C越大，C與U成正比C.U越大，表示C越小，但是C與U不成反比D.U越大，表示C越大，但是C與U不成正比【答案】D【解析】題中給出傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體濃度是正比關系，即，電壓表示數(shù)

，可以看出電壓與濃度的關系不是正反比關系，但隨濃度的增大而增大．故D正確；綜上所述本題答案是：D8.如圖所示，abcd是矩形的四個頂點，它們正好處于某一勻強電場中，電場線與矩形所在平面平行。已知，；a點電勢為15V，b點電勢為24V，d點電勢為6V。則此勻強電場的電場強度大小為（）A.B.C.D.【答案】C【解析】解析:在勻強電場中將某一線段等分時，該線段兩端的電勢差也被等分，將線段bd兩等分，則O點的電勢為15V,做等勢線的垂線，即為電場線，如圖所示由邊長關系得由幾何關系得：，結合故C正確；綜上所述本題答案是：C9.如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向的夾角均為θ，如果僅改變下列某一個條件，θ角的相應變化情況是（）A.棒中的電流變大，θ角變大B.兩懸線等長變短，θ角變大C.金屬棒質量變大，θ角變小D.磁感應強度變大，θ角變小【答案】AC【解析】A項，水平的直線電流在豎直磁場中受到水平的安培力，細線與豎直方向形成夾角，此時它受力平衡，有，所以棒子中的電流增大θ角度變大，故A項正確。B項，根據(jù)，兩懸線變短，不影響平衡狀態(tài)，θ角度不變，故B項錯誤。C項，根據(jù)，金屬質量變大θ角度變小，故C項正確。D項，根據(jù)，磁感應強度變大θ角度變大，故D項錯誤。綜上所述，本題正確答案為AC。

點睛：對通電導線受力分析，求出夾角的關系表達式，然后根據(jù)表達式分析答題。10.如圖所示電路中，A1、A2是兩只相同的電流表（零刻度在表盤的正中央），電感線圈L（自感系數(shù)足夠大）的直流電阻的阻值小于電阻R的阻值，下列說法正確的是（）（）A.開關S接通的瞬間，通過電流表A1的電流比A2的大B.開關S接通的瞬間，通過電流表A1的電流比A2的小C.開關S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，通過電流表A2的電流比穩(wěn)定時大D.開關S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，通過電流表A2的電流方向與穩(wěn)定時相同【答案】BCD、當斷開S瞬間,線圈電流變小,從而產(chǎn)生電動勢相當于電壓會變小電源與電阻串聯(lián),則流過A2的電流與原來電流的方向相反，故D錯點睛:電路中有線圈,當通過線圈的電流發(fā)生變化時會產(chǎn)生感應電動勢去阻礙線圈中電流變化.然后根據(jù)題意解決實際問題。11.掃地機器人是智能家用電器的一種，它利用自身攜帶的小型吸塵部件進行吸塵清掃。如圖為某品牌的掃地機器人，已知其電池容量3000mAh，額定工作電壓12V，額定功率18W，則下列說法正確的是（）A.掃地機器人的電阻是8ΩB.題中“mAh”是能量單位C.掃地機器人正常工作時的電流是1.5AD.掃地機器人充滿電后能夠連續(xù)正常工作的最長時間約為2h【答案】CD【解析】A.掃地機器人是非純電阻用電器,歐姆定律不適用,無法計算掃地機器人的電阻,故A錯誤;

B.mA是電流的單位,h是時間的單位,由可以知道,“mAh”是電荷量的單位,故B錯誤;

C.由可得,掃地機器人正常工作時的電流,所以C選項是正確的;

D.由可得,掃地機器人充滿電后一次工作時間,故D正確；綜上所述本題答案：CD

點睛：(1)掃地機器人是非純電阻用電器,歐姆定律不適用;

(2)根據(jù)可以知道“mAh”是那個物理量的單位;

(3)掃地機器人正常工作時的功率和額定功率相等,根據(jù)求出掃地機器人正常工作時的電流;

12.如圖甲所示，一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷，一光滑細桿垂直圓環(huán)平面從圓心穿過圓環(huán)，桿上套有帶正電的小球，現(xiàn)使小球從a點由靜止釋放，并開始計時，后經(jīng)過b、c兩點，其運動過程中的vt圖象如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強大于零B.b點電勢高于c點電勢C.b點場強大于c點場強D.電勢差大于【答案】BC【解析】:A、根據(jù)電場的疊加原理和對稱性可以知道,帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強為零,故A錯；B、從圖像上可以看出，帶正電的帶電粒子在電場的作用下速度越來越大，所以電場力做正功，正電荷受到的電場力與電場線的方向相同，而且沿電場線電勢降低，所以b點電勢高于c點電勢，故B正確；C、由乙圖知,小球在b處的加速度大于c處加速度,由知,b點場強大于c點場強,故C正確；D、根據(jù)動能定理得:

所以，故D錯誤；綜上所述本題答案是：BC點睛：場強可根據(jù)電場的疊加原理分析.通過乙圖的圖象判斷出加速度大小,分析電場力大小,從而判斷電場強度的大小,由電場力做功即可判斷電勢能,由求的電勢差.二、實驗題13.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，為測量該合金的電阻率ρ，現(xiàn)用伏安法測出圓柱體的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標卡尺的示數(shù)如圖所示。(1)由上圖讀得圓柱體的直徑為______mm，長度為______cm。(2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體兩端之間的電壓為U，圓柱體的直徑和長度分別為D、L，用D、L、I、U表示電阻率的關系式為ρ＝________?！敬鸢浮?1).(1)1.844(在1.842～1.846范圍內均可)(2).4.240(3).(2)【解析】試題分析：（1）游標卡尺主尺與游標尺示數(shù)之和是游標卡尺的示數(shù)；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；（2）根據(jù)歐姆定律和電阻定律列式求解．解：（1）由圖a所示可知，螺旋測微器固定刻度示數(shù)為1.5mm，游標尺示數(shù)為34.7×0.01mm=0.347mm，螺旋測微器示數(shù)為1.5mm+0.347mm=1.847mm；由圖所示可知，游標卡尺主尺示數(shù)為4.2cm，游標尺示數(shù)為8×0.05mm=0.40mm，游標卡尺示數(shù)為42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm；（2）根據(jù)電阻定律，有：R=ρ=ρ解得：ρ=．故答案為：（1）1.847，4.240；（2）．【點評】游標卡尺主尺與游標尺示數(shù)之和是游標卡尺的示數(shù)；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；游標卡尺不需要估讀，螺旋測微器需要估讀，對游標卡尺讀數(shù)時，要注意游標尺的精度．并掌握電阻定律與歐姆定律的應用．14.某同學準備測定一電池組的電動勢和內阻，實驗室備有下列器材：待測的電池組（電動勢約為3.0V，內阻2.0Ω左右）電流表A1（量程0～3mA，內阻為10Ω）電流表A2（量程0～0.6A，內阻未知）滑動變阻器R（0～20Ω，5A）定值電阻R1（990Ω）定值電阻R2（2.5Ω）開關和導線若干（1）該同學利用上述器材設計了如圖所示的實驗電路。其中N處的電流表應選_________；a處的電阻應選_______________。（2）閉合開關前滑動變阻器的滑片應滑到最_________端（填寫“左”或“右”）。（3）該同學通過設計的實驗電路，多次進行實驗，測得電流表和的多組數(shù)據(jù)和，并畫出的關系圖線如圖乙所示，則該電池組的內阻r=________Ω。（取兩位有效數(shù)字）【答案】(1).（1）B(2).F(3).（2）左(4).0.75）（2）閉合開關前滑動變阻器的滑片應滑到最左端，保證回路中電流從最小開始。（3）電流表A1和定值電阻R1（990Ω）組成一個量程為3V的電壓表，根據(jù)歐姆定律得：，結合電路知識得：由圖像的斜率得：綜上所述本題答案是：（1）A1；R1（2）左；（3）三、計算題15.如圖所示，一帶負電的粒子，從勻強電場的A點以水平速度v0射入豎直向下的勻強電場，粒子經(jīng)過B點時，其速度與水平方向成45°角。已知AB間的水平距離為L，粒子質量為m、電量為q，不計粒子重力，求：（1）A、B兩點間的電勢差；（2）勻強電場的場強大小。【答案】（1）（2）【解析】（1）在B點，速度與水平方向成45°角，則解得對粒子從A到B過程，由動能定理得聯(lián)立解得…（2）由類平拋運動的規(guī)律得水平方向豎直方向聯(lián)立解得綜上所述本題答案是：（1）（2）16.如圖所示，靜止于A處的帶正電粒子，經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點垂直CN豎直向上進入矩形區(qū)域的有界勻強磁場（磁感應強度大小變化，方向如圖所示，其CNQD為勻強磁場的邊界，邊界處無磁場）。靜電分析器通道內有均勻輻射狀分布的電場，粒子途經(jīng)圓弧各處場強大小均為E，方向如圖所示。已知圓弧虛線的半徑為R，粒子質量為m，電荷量為q，QN=2R，PN=3R，粒子重力不計。（1）求加速電場中的電壓U的大??；（2）若粒子最終能打在QN上，求磁感應強度B的取值范圍。【答案】（1）（2）【解析】（1）粒子的運動軌跡圖如圖所示粒子在靜電分析器中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得解得粒子在加速電場中加速，由動能定理得解得（2）當粒子恰好過N點時，由幾何關系得當粒子的軌跡剛好與QD相切時，由幾何關系可得若粒子最終能打在QN上，則粒子的軌道半徑取值范圍粒子在磁場中做勻速圓周運動由