江西省抚州市临川第一中学2018_2019学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）.docx

江西省抚州市临川一中2018-2019学年高二（上）期末物理试卷一、单选题1.发现电流磁效应的物理学家是（ ）A. 法拉第B. 奥斯特C. 库仑D. 安培【答案】B【解析】【详解】奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，库仑发现了库仑定律，安培发现了分子电流假说，B正确2.有两个点电荷，所带电荷量分别为q1和q2，相距为r，相互作用力为F为了使它们之间的作用力增大为原来的2倍，下列做法可行的是（）A. 仅使增大为原来的2倍B. 仅使减小为原来的一半C. 使和都增大为原来的2倍D. 仅使r减小为原来的一半【答案】A【解析】试题分析：真空中有两个点电荷，它们之间相互作用力为F，即为；当它们之间的相互作用力为2F，则有：保持距离不变，仅使q1增大为原来的2倍，或使两电荷量都变为原来的2倍，则库仑力分别变为2倍和4倍，故A正确，C错误；仅使q2减小为原来的一半，根据库仑定律可知，它们之间的作用力减小为原来的一半，故B错误；保持两点电荷的电量不变，使r减小为原来的一半，则库仑力变为4倍，故D错误；故选A。考点：库仑定律3.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点。可以判定（）A. M点的电势小于N点的电势B. 粒子带正电，M点的电势大于N点的电势C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能【答案】B【解析】【详解】A、粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，斜向左下方，与电场方向一致，粒子带正电，根据顺着电场线的方向电势降低，可知过M点的等势面的电势高于过N点的等势面的电势，则M点的电势高于N点的电势，故A错误，B正确； C、由电场线的疏密表示电场强度的大小，可知，M点的电场强度比N点的小，由知，粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故C错误； D、从M到N，粒子的所受电场力斜向左下方，则电场力对粒子做正功，电势能减少，所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D错误。4.在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的“极光”。“极光”是由太阳发射的高速带电粒子（重力不计）受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在南极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的、沿顺时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹），则关于弧状极光的弯曲程度下列说法正确的是（）A. 轨迹半径逐渐减小B. 轨迹半径先增大后减小C. 轨迹半径先减小后增大D. 轨迹半径逐渐增大【答案】A【解析】【详解】由题意可知，运动过程中粒子因空气阻力做负功，粒子的动能变小，速度减小，而且磁场的强度逐渐增强，则根据公式可知轨迹半径逐渐小，故A正确，BCD错误。5.质量为m的带电小球在a点水平射入竖直向上的匀强电场中，运动轨迹如图所示，则正确的说法是（）A. 小球带负电B. 小球在b点的加速度大于在a点的加速度C. 小球的电势能减小D. 小球从a到b做匀速圆周运动【答案】C【解析】【详解】A、由图示可知，小球向上偏转，小球受到的电场力向上，电场力方向与场强方向相同，则小球带正电，故A错误； B、小球受到的电场力与重力恒定不变，小球受到的合力不变，由牛顿第二定律可知，小球的加速度不变，故B错误； C、在运动过程中电场力对小球做正功，电势能减小，故C正确； D、因小球受到的力为恒力，不可能有始终指向圆心的向心力，故小球不可能做圆周运动，故D错误。6.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】半径切割磁感线产生的感应电动势：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的时间内有感应电流，则有：，解得：，故C正确，ABD错误。7.在如图所示的电路中E为电源，其内阻为r，R1为定值电阻（R1r），R2为电阻箱，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表，A为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是（）A. 用光照射，电流表示数变小B. 用光照射，电压表示数变小C. 将电阻箱阻值变大，电流表示数变大D. 将电阻箱阻值变大，电压表示数变大【答案】C【解析】【详解】A、用光照射，阻值减小，则电路总电阻减小，干路总电流增大，路段电压减小，两端电压增大，则并联部分电压减小，则通过电流减小，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数增大，故AB错误； C、将变阻箱阻值变大，则电路总电阻变大，干路总电流减小，路端电压增大，两端电压减小，则并联部分电压增大，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数减小，故C正确，D错误。二、多选题8.如图所示，一矩形线圈置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图（b）所示，则线圈产生的感应电动势的情况为（）A. 时刻电动势最大B. 时刻电动势为零C. 时刻磁通量的变化率最大D. 时间内电动势增大【答案】AD【解析】【详解】由于面积一定，磁场变化，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为：；A、0时刻磁感应强度的变化率即最大，故感应电动势最大，故A正确，B错误；C、时刻磁通量最大，但磁感应强度的变化率即为零，即该时刻磁通量的变化率为零，故C错误；D、时间内，磁感应强度的变化率即逐渐增大，即磁通量的变化率变大，故感应电动势增大，故D正确。9.如图，A、B为水平放置的平行板电容器，两极板间有一个质量为m的带电粒子静止于P点现将下极板向下移动一小段距离，则下列说法正确的是（）A. 电流计指针发生短时间的偏转B. 电容器所带电荷量增大C. 电容器量板间的电场强度变小D. 粒子将向上极板运动【答案】AC【解析】【详解】A、根据电容的定义式，电容器与电源保持相连，则U不变，当下极板竖直向下移动一小段距离，间距增大，根据可知C减小，则Q也减小，电容器处于放电，短时间电流指针会发生偏转，故A正确，B错误；C、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，故C正确；D、由C选项分析可知，因电场强度减小，则电场力减小，那么粒子会向下运动，故D错误；10.如图所示，空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向和磁场方向相互垂直，在正交的电磁场空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60夹角且处于竖直平面内，一质量为m，带电量为q（q0）的小球套在绝缘杆上，若小球沿杆向下的初速度为时，小球恰好做匀速直线运动，已知重力加速度大小为g，小球电荷量保持不变，则以下说法正确的是A. 小球的初速度B. 若小球沿杆向下的初速度，小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动，最后停止C. 若小球沿杆向下的初速度，小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动，最后停止D. 若小球沿杆向下的初速度，则从开始运动到稳定过程中，小球克服摩擦力做功为【答案】BD【解析】对小球进行受力分析如图，电场力的大小： ，由于重力的方向竖直向下电场力的方向水平向右，二者垂直，合力： ，由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反所以qv0B=2mg所以 故A错误；若小球的初速度为 ，则洛伦兹力：f=qv0B=mgFG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力：f=FN小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止故B正确；若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=3mgFG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f=FN小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动故C错误若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=4mgFG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f=FN小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动小球克服摩擦力做功为故D正确故选BD.本题考查小球在混合场中的运动，解答的关键明确小球的受力情况，并能够结合受力的情况分析小球的运动情况，要知道小球何时做加速度减小的减速运动，何时做加速度增大的减速运动，当加速度减为零时，做匀速运动三、实验题探究题11.为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如下的实验电路，已知小灯泡的规格为“12 V， 5 W”。（1）闭合电建前，应将电路图中的滑动变阻器的滑片移到_（填“a”或“b”）端。根据连接好的实物图，调节滑动变阻器，记录多组电压表和电流表的读数，作出的图线如图甲中实线所示，由图线分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而_（填“增大”或“减小”）。若某次电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为_W（保留两位有效数字）。（2）若图像中的虚线或表示小灯泡真实的伏安特性曲线，与实验中得到的实线相比，虚线_（填“”或“”）才是其真实的伏安特性曲线。【答案】 (1). （1）a ， (2). 增大， (3). 2.4； (4). （2）【解析】（1）开始时应让测量部分电压为零，故开关应移到a端开始调节；由图可知图象的斜率越来越小，则说明电阻越来越大，小灯泡的电阻随温度的升高而增大；由电流表示数可知，电流大小为0.4A，则由图可知，电压为6.0V，故灯泡功率P=UI=60.4=2.4W；（2）由于电流表采用外接法，由于电压表分流使电流表示数偏大，而电压表是准确的，故相同电压电流应偏小，故II为真实的图象12.某同学用如甲图所示的电路测定电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源E，电阻箱R（最大阻值9999），定值电阻R0（阻值为20），电压表（量程为3V，内阻约为2k），开关S实验步骤：将电阻箱阻值调到最大，先闭合开关S，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，以为纵坐标，R为横坐标，作图线（如图乙）（1）E为电源电动势，r为电源内阻，写出关系表达式（用E、r、R0表示）_（2）根据图线求得电源电动势E=_V，内阻r=_（保留两位有效数字）（3）用该种方法测电源电动势存在系统误差，产生系统误差的原因是_【答案】（1）（2），（3）由于电压表的分流，【解析】试题分析：（1）根据闭合回路欧姆定律可得，变形可得（2）图像的斜率，解得，图像的纵截距，解得（3）由于电压表的分流，比实际电流要大，考点：考查了测量电源电压和电动势实验四、计算题13.如图，将电荷量为q=3.010-9C的点电荷从匀强电场中的B点移动到A点，AB=2cm，电场力做的功为-610-7J，求：（1）A、B两点的电势差UAB；（2）匀强电场的场强E。【答案】（1）200V（2）10000V/m【解析】【详解】（1）把电荷从B点移动到A点电场力做负功，则把电荷从A点移动到B点做正功，所以A、B两点的电势差为：；（2）匀强电场的场强为：。14.在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0，电路中电阻为1.5，小型直流电动机M的内阻为。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A。求： （1）电动机两端的电压；（2）电源输出的电功率。【答案】（1）7.0V（2）20W【解析】试题分析：（1）电动机两端的电压等于电源电动势减去内阻电压与电阻电压之和，（2）电源输出的电功率等于电源的总功率减去热功率.（1）电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为（2）电源的输出的功率为： 15.某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示，一个半径为R0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上转轴的左端有一个半径为rR/3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m0.5 kg的铝块在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B0.5 Ta点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连测量a，b两点间的电势差U可算得铝块速度铝块由静止释放，下落h0.3 m时，测得U0.15 V(细线与圆盘间没有滑动，金属棒，导轨，导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g10 m/s2)(1)测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？(2)求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝块机械能的损失【答案】(1)正极(2)2 m/s(3)0.5 J【解析】试题分析：（1）根据右手定则判断感应电动势的方向即可；（2）根据法拉第电磁感应定律列式表示出电压表达式，求解出角速度；然后根据求解此时铝块的速度大小；（3）铝块机械能的损失等于重力势能的减小量与动能增加量的差值（1）根据右手定则电动势方向从O到A，故a连接着电压表的正极b点相接的是电压表的负极（2）由法拉第电磁感应定律，得到：，其中：，故：，铝块的速度：，故： （3）此下落过程中铝块机械能的损失：【点睛】对电磁感应电源的理解（1）电源的正负极可用右手定则或楞次定律判定，要特别注意在内电路中电流由负极到正极。（2）电磁感应电路中的电源与恒定电流的电路中的电源不同，前者是由于导体切割磁感线产生的，公式为E=BLv，其大小可能变化，变化情况可根据其运动情况判断；而后者的电源电动势在电路分析中认为是不变的。（3）在电磁感应电路中，相当于电源的导体（或线圈）两端的电压与恒定电流的电路中电源两端的电压一样，等于路端电压，而不等于电动势。（除非切割磁感线的导体或线圈电阻为零）16.如图所示，两平行金属板右侧的平行直线A1、A2间，存在两个方向相反的匀强磁场区域和，以竖直面MN为理想分界面。两磁场区域的宽度相同，磁感应强度的大小