广东省深圳市2017-2018学年高二上学期期末考试物理试题

深圳高中联考联盟20172018学年第一学期期末考试物理试题一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.关于磁感应强度B的概念，下面说法中正确的是()A.由可知，磁感应强度与磁场力成正比，与电流和导线长度的乘积成反比B.一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零C.一小段通电导线放在磁场中，它受到的磁场力可能为零D.磁场中某处的磁感应强度的方向，跟电流在该处所受磁场力的方向可以不垂直【答案】C【解析】公式是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度与电流元IL的大小无关，A错误；一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度不一定为零，可能是电流元方向与磁场方向平行造成的，B错误；一小段通电导线放在磁场中，如果电流方向和磁场方向相互平行，则它受到的磁场力为零，C正确；根据左手定则，磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向垂直，D错误．2.在电场中某点，若放入一个电荷量为+q的试探电荷，测得该处场强为E；若放入一个电荷量为2q的试探电荷，测得该处场强为E´.则（）A.E=E´，方向相同B.E=E´，方向相反C.E=2E´，方向相同D.E=2E´，方向相反【答案】A..................3.如图所示，两个带电金属小球中心距离为r，所带电荷量相等为Q，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F的说法正确的是（）A.若是同种电荷，F<kB.若是异种电荷，F<kC.若是同种电荷，F>kD.不管何种电荷，均有F=k【答案】A【解析】若是同种电荷，则出现相互排斥，导致电荷间距比r还大，因此库仑力F＜k，故A正确，C错误；当是异种电荷时，电荷间相互吸引，导致电荷间距比r还小，因此库仑力F＞k，故B正确，D错误；故选AB．4.如图所示，当滑动变阻器的滑片向b端移动时（）A.电压表的读数增大，电流表的读数减小B.电压表和电流表的读数都增大C.电压表和电流表的读数都减小D.电压表的读数减小，电流表的读数增大【答案】A【解析】当滑动变阻器的滑动头向b端移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻R增大，由闭合电路欧姆定律得知：干路电流I减小，路端电压U=EIr增大，即电压表的示数增大．电路中并联部分的电压U并=EI（r+R1）增大，电阻R2的电流增大，电流表的示数IA=II2，减小，故A正确，BCD错误；故选A.点睛：本题是电路动态变化分析问题，难点是确定电流表的示数的变化．对于电流表这一路，电压、电阻和电流都变化，不好判断电流如何变化，采用总量法，即由干路总电流和另一路电流的变化，来确定电流表示数的变化．5.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A.从a到b，上极板带正电B.从b到a，下极板带正电C.从b到a，上极板带正电D.从a到b，下极板带正电【答案】B【解析】当磁铁N极向下运动时，导致向下穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可得，感应磁场方向与原来磁场方向相反，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而下，由于线圈相当于电源，线圈下端相当于电源正极，则流过R的电流方向是从b到a，对电容器充电，下极板带正电，故B正确，ACD错误．故选B．点睛：此时线圈相当于电源，则外电路的电流方向是从正极到负极，而内电路则是从负极到正极．同时电容器在充电时电压随着电量增加而增大．6.如图所示，a、b为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关S后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是（）A.使a、b板的距离增大一些B.使a、b板的正对面积减小一些C.断开S，使a板向左平移一些D.断开S，使a、b板的正对面积增大一些【答案】C【解析】开关S闭合，电容器两端的电势差不变，则静电计指针的张角不变．故AB错误．断开S，电容器所带的电量不变，使a板向左平移一些,a、b板的距离增大，则电容减小，根据U=Q/C知，电势差增大，则指针张角增大．故C正确．断开S，电容器所带的电量不变，a、b板的正对面积增大，电容增大，根据U=Q/C知，电势差减小，则指针张角减小．故D错误．

故选C．点睛：本题是电容器的动态分析，关键抓住不变量，开关S闭合，电容器两端的电势差不变；断开S，电容器所带的电量不变．同时要掌握电容的决定式和定义式进行分析．7.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是()A.a粒子带正电，b粒子带负电B.a粒子在磁场中所受的洛伦兹力较大C.b粒子的动能较大D.b粒子在磁场中运动的时间较长【答案】C【解析】由左手定则可判定a带负电，b带正电，由于b粒子轨道半径大，因而b粒子速率大，动能大，所受洛伦兹力大，选项C正确，A、B错误；由作图可知，由于b粒子弧长及半径比a粒子大，b粒子轨迹所对的圆心角比a粒子小，所以b粒子在磁场中运动时间较短，选项D错误。8.如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速。已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q.下列说法错误的是（）A.质子的最大速度不超过2πRfB.质子的最大动能为C.增大B，并适当增大f，可增大质子的最大速度D.电压U越大，质子的最大动能越大【答案】D【解析】A：高频交变电源的频率为f，质子在磁场中运动的频率也是f，质子出回旋加速器时的速度最大，此时的半径为R，最大速度。故A项正确。BD：当质子圆周运动轨道半径为R时，速度最大；据，得最大速度；质子的最大动能，与加速电压无关。故B项正确，D项错误。C：据和可得，增大B，并适当增大f，可增大质子的最大速度。故C项正确。本题选错误的，故答案为D。点睛：粒子在回旋加速器中的最大动能与加速电压无关。二、多项选择题（本题包括5小题，每小题5分，共25分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分）9.如图所示，在倾角为α的光滑“U”形金属导轨上，接触良好，放置一根长为L，质量为m的导体棒。在导体棒中通以电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是()A.方向垂直斜面向上，B.方向垂直斜面向下，C.方向竖直向下，D.方向竖直向上，【答案】A【解析】外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，则沿斜面向上的安培力、支持力与重力，三力合力可以为零，可以使导体棒处于平衡状态，大小，A正确；外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，B错误；外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，则水平向左的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，C错误；外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，三力合力可以为零，可以使导体棒处于平衡状态，大小，D正确．10.如图（a）所示，半径为r1的n匝的圆形金属线圈，阻值为2R，与阻值为R的电阻连结成闭合回路。在线圈中半径为r2的圆形区域内，存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计，则0t0时间内（）A.通过电阻R的电流方向自b向aB.通过电阻R的电流方向自a向bC.电阻R两端的电压为D.电阻R两端的电压为【答案】AD【解析】由于垂直向里的磁场在减小，故根据楞次定律可知，流经R的电流方向由b→a，A正确B错误；根据法拉第电磁感应电流可得线圈产生的感应电动势为，根据闭合回路欧姆定律可得电阻R两端的电压为，C错误D正确．11.如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内阻r=0.5Ω.灯泡L“8V、16W”恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R0＝1Ω。则下列说法中正确的是（）A.流经电源的电流是2AB.电动机的输出功率12WC.流经电动机的电流是2AD.电源的输出功率是32W【答案】BCD【解析】A：灯泡L“8V、16W”恰能正常发光，说明电源路端电压，据闭合电路欧姆定律，可得流经电源的电流。故A项错误。BC：灯泡L“8V、16W”恰能正常发光，流过灯泡的电流，则流过电动机的电流；电动机的输出功率。故BC两项正确。D：电源的输出功率，故D项正确。所以选BCD。点睛：纯电阻元件，欧姆定律适用，电功等于电热，电功率等于热功率；非纯电阻元件，欧姆定律不适用，电功大于电热，电功率大于热功率，其它功率等于电功率减去热功率。12.如图所示，a、b是x轴上关于O点对称的两点，c、d是y轴上关于O点对称的两点，c、d两点分别固定等量异种点电荷，一带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a点沿曲线运动到b点，E为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是()A.c点的电荷带负电B.a点电势高于E点电势C.E点电场强度方向沿轨迹在该点的切线方向D.检验电荷从a到b过程中，电势能先增加后减少【答案】ABD【解析】A：c、d两点分别固定等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a点沿曲线运动到b点，电场力方向指向轨迹的凹侧，则c点的电荷带负电，d点的电荷带正电。故A项正确。B：负电荷从E点到b点的过程中所受电场力做正功，电势能减小，电势升高，即b点电势高于E点电势；等量异种电荷的连线的中垂线是等势线，故ab两点的电势相等；则a点电势高于E点电势。故B项正确。C：轨迹在E点的切线方向为速度方向，E点电场强度方向与电场力方向在同一直线上，曲线运动的受力与速度方向不在一条直线上，即E点电场强度方向不可能沿轨迹在该点的切线方向。故C项错误。D：检验电荷从a到b过程中，电场力先做负功后做正功，电荷的电势能先增加后减少。故D项正确。所以选ABD。13.如图，平面直角坐标系xOy中有一匀强电场，ABC构成正三角形，A点坐标为（2cm，0），C点坐标为（2cm，0）。将电量为q=8.0×1016C的试探电荷从A点移到B、C两点，静电力做功分别为2.0×1015J、4.0×1015J，以下说法正确的是（）A.A、C两点电势差为UAC=5VB.y轴上所有点电势相等C.将电量为8.0×1016C正电荷由B点移动到C点电势能增加2.0×1015JD.该匀强电场的场强为250N/C【答案】BC【解析】由得，，，则有，故O点的电势与B点的电势相等，即y轴为等势线，故A错误，B正确；因，且，则，将电量为正电荷由B点移动到C点电场力做负功为，即电势能增加，C正确；由，D错误；选BC.三、实验填空及论述计算题（本题包括5小题，共51分。实验填空题只写出最后结果；论述计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。）14.张明同学在测定某种合金丝的电阻率时：(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm（如图甲所示）；(2)用20分度的游标卡尺测其长度为______cm（如图乙所示）；(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。【答案】(1).3.2023.205(2).5.015(3).偏小15.测量一个“水果电池”的电动势和内电阻：将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”其电动势约为1.5V．可是这种电池并不能点亮手电筒上的额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．现要求用量程合适的电压表（内阻较大）、电流表（内阻较小）以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量准确地测定水果电池的电动势E和内电阻r．(1)本实验的电路应该选择上面的图甲或图乙中的：_________（填“甲”或“乙”）(2)若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0～30Ω）、B（0～3kΩ），本实验中应该选用的滑动变阻器规格为：_______（填“A”或“B”），简述选用的理由：_______________________.(3)实验中测出六组（U，I）的值，在UI坐标系中描出图丙所示的六个点，请在丙图中画出UI图像_________。(4)由图像可得出水果电池的电动势为E=______V；内电阻为r=______Ω．（均保留3位有效数字）【答案】(1).甲(2).B(3).因电源内阻较大，故选大的滑动变阻器能使路端电压有较大的变化(4).(5).1.401.52(6).460510【解析】①因为电流表内阻较小，分担电压较小，电流表采取外接法误差较小，故选甲．②电源的内阻大约，因电源内阻较大，故选大的滑动变阻器能使路端电压有较大的变化或者因电源内阻较大，若选小的滑动变阻器，路端电压变化范围小，若选择A，当滑动触头移动时，电表示数几乎不变；所以本实验中滑动变阻器应选用B．

③图线如图；④图线的纵轴截距等于电源的电动势，E=1.50V，图线斜率的绝对值等于内阻，内电阻I=Ω＝500Ω．16.如图所示，一个质量为m＝2.0×1011kg，电荷量q＝＋1.0×105C的带电微粒(重力忽略不计)，从静止开始经U1＝100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U2＝100V．金属板长L＝20cm，两板间距d＝10cm.求：(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小；(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ.【答案】(1)v0=1.0×104m/s(2)θ=45°【解析】本题考查带电粒子在电场中的加速和偏转。（1）微粒在加速电场中做加速运动，由动能定理得，解得（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动水平方向：竖直方向：由牛顿第二定律得：飞出电场时，速度偏转角的正切联立以上各式，代入数据解得，故θ=45°17.如图所示，一矩形金属框架与水平面成角θ＝37°，宽L＝0.4m，上、下两端各有一个电阻R0＝2Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长，垂直于金属框架平面的方向有一向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0T．ab为金属杆，与框架良好接触，其质量m＝0.1kg，电阻r＝1.0Ω，杆与框架的动摩擦因数μ＝0.5．杆由静止开始下滑，在速度达到最大的过程中，上端电阻R0产生的热量Q0＝0.5J（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）．求：(1)流过ab杆的电流方向及最大电流Im；(2)ab杆的最大速度vm；(3)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离s．