福建省福州市长乐高级中学2017-2018学年高二上学期期末考试（理）物理试题

福建省福州市长乐高级中学20172018学年高二上学期期末考试物理（理）试题一、选择题1.下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是（）A.磁感线是磁场中客观存在的线B.磁感线越疏，该处磁感应强度越大C.磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D.磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向【答案】D【解析】A、磁感线不是真实存在的，是为了描述磁场的分布而引入的，故选项A错误；B、磁感线的疏密代表磁场的强弱，即磁感线越密，该处磁感应强度越大，故B错误；C、磁感线在磁体的外部从N极到S极，在磁体内部是从S极到N极，故C错误；D、磁感线可以形象地描述各点磁场的方向和强弱，故D正确。点睛：磁体周围存在着磁场，为了形象地描述磁场，我们引入了磁感线，规定小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向；磁感线是闭合曲线，在磁体外部，从磁铁的北极出发，进入南极；在磁体内部，从南极指向北极。2.在电场中的某点放入电荷量为q的负点电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电荷量为2q的正点电荷,此时测得该点的电场强度（）A.大小为E,方向和E相反B.大小为E,方向和E相同C.大小为E/2,方向和E相同D.大小为E/2,方向和E相反【答案】B【解析】电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，等于试探电荷所受的电场力F与试探电荷所带的电荷量q的比值，是由电场本身决定，故与试探电荷的有无、电性、电量的大小无关；故在该点放入电荷量为q的试探电荷时电场强度为E，改放电荷量为2q的试探电荷时电场强度大小仍为E，方向不变，故选项B正确，ACD错误。点睛：解决本题的关键要掌握电场强度的特点：电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关。3.在下图所示的四种电场中，a、b两点的电势、电场强度都相同的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】A、图A为匀强电场，ab点的场强的大小和方向都相同，但是根据沿电场线的方向电势降低可知，b点的电势要比a点的电势高，故A错误；B、等量的异种电荷的电场，在起中垂线上所有点的电势相等，并且场强的方向均为水平的指向负电荷，所以a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同，即场强相同，故B正确；...............D、图D中为正点电荷的电场，图中a、b两点在同一个圆上，所以a、b两点的电势相同，电场强度的大小相同，但是场强的方向不同，则场强不同，故D错误。点睛：判断电势的高低，根据电场线的方向，判断场强的大小根据电场线疏密，方向看电场线的切线方向，要注意场强是矢量，只有大小和方向均相同，场强才相同。4.如图所示，通电导线的电流方向和它周围产生的磁场磁感线的方向关系正确的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】试题分析：由右手螺旋定则可知A中磁感线方向在圆环内部向左，故A错误；B中磁感线的方向沿顺时针方向，故B错误；C中内部磁感线方向向左，故C正确，D中磁感线方向在螺线管内部向右，故D错误．故选C.5.如图所示，有一束混合粒子从左到右射入匀强磁场B1和匀强电场E共存的区域，发现这些粒子不偏转，进入另一匀强磁场B2中发现它们分成几束，不计各粒子重力和它们之间的作用力，粒子束分开的原因一定是它们的（）A.电荷量与质量的比值不同B.电荷量不同C.速度不同D.质量不同【答案】A【解析】经过类似于速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小，进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式，只能说明比荷不同，故A正确，BCD错误。点睛：能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论。6.一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r．该电动机正常工作时，下列说法正确的是（）A.电动机消耗的电功率为IUB.电动机的输出功率为I2rC.电动机的发热功率为D.I、U、r三个量间满足【答案】A【解析】A、电动机输入的功率就是消耗的电功率，即，故A正确；

B、电动机的发热功率根据焦耳定律得到，电动机的输出功率是机械功率，根据能量守恒定律得，，故B错误；

C、当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，不满足欧姆定律，故，同理发热功率也不等于，故CD错误。点睛：本题中当电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，求电功率只能用，求热功率只能用，而输出的机械功率只能根据能量守恒求解，而且电功率大于热功率。7.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心穿过圆环中心，如图所示。若圆环为弹性环，其形状由I扩大到II，那么圆环内磁通量的变化情况是（）A.磁通量不变B.磁通量增大C.磁通量减小D.条件不足，无法确定【答案】C【解析】磁感线是闭合曲线，磁铁内部穿过线圈的磁感线条数等于外部所有磁感线的总和，图中内部磁感线线比外部多．外部的磁感线与内部的磁感线方向相反，外部的磁感线将内部抵消，Ⅰ位置磁铁外部磁感线条数少，将内部磁感线抵消少，则Ⅰ位置磁通量大．而Ⅱ位置磁铁外部磁感线条数多，将内部磁感线抵消多，则Ⅱ位置磁通量小．故选C.8.带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如图中曲线abc所示.则该粒子（）A.带负电，运动方向a→b→cB.带负电，运动方向c→b→aC.带正电，运动方向a→b→cD.带正电，运动方向c→b→a【答案】A【解析】试题分析：带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度减小，则半径减小，即可由轨迹分析粒子入射的方向．由左手定则判断电荷的电性．解：据题意，带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度减小，则由公式得知，粒子的半径逐渐减小，由图看出，粒子的运动方向是从a到b再到c．在a处，粒子所受的洛伦兹力向右，由左手定则判断可知，该粒子带负电．所以选项A正确．故选：A【点评】本题只要掌握带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径和左手定则就能正确解答．9.如图所示，将平行板电容器与电池相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（）A.电容器带电量不变B.尘埃向下运动C.灵敏电流计中b→a的电流D.灵敏电流计中有a→b的电流【答案】D【解析】A、电容器始终接在电源的两端，则两端的电势差不变，将两板缓慢地错开一些，正对面积减小，根据，知道电容减小，根据知，电荷量减小，灵敏电流计中有a→b的电流，故AC错误，D正确；

B、电势差不变，两极板间的距离不变，则电场强度不变，尘埃所受的电场力不变，尘埃仍然静止，故B错误。点睛：本题考查了电容器的动态分析，处理动态分析问题，关键抓住不变量，比如电容器始终与电源相连，则电势差不变，电容器与电源断开，则电荷量不变。10.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性）沿图所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷。在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是（）A.A板带正电B.有电流从a经用电器流向bC.金属板A、B间的电场方向向下D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力【答案】D【解析】A、根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A板带负电．故A错误．B、因为B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为b经用电器流向a．故B错误．C、因为B板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上．故C错误．D、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力．故D正确．故选D．【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道电流在外电路中，由高电势流向低电势．11.如图所示，带正电q、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE＜mg．以下判断正确的是（）A.物体将沿斜面减速下滑B.物体将沿斜面加速下滑C.物体仍保持匀速下滑D.仅当qE=mg时，物体加速下滑【答案】C考点：力的平衡12.回旋加速器原理如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和交变电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，某一带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。现要增大带电粒子射出时的动能，下列说法中正确的是（）A.增大交流电的电压B.增大匀强磁场的磁感应强度C.增大交流电的频率D.增大D形金属盒的半径【答案】BD【解析】根据，解得，则最大动能，则增大磁场的磁感应强度或增大D形盒的半径，可以增加粒子射出时的动能，与加速电压和狭缝间的距离无关，故BD正确，AC错误。点睛：解决本题的关键知道回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，但是最大动能与加速的电压无关。13.如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正确的是（

）A.小灯泡L变亮B.电流表读数减小，电压表读数增大C.电容器C上电荷量增大D.电源的总功率变大【答案】BC【解析】A、滑动变阻器滑片P向左移动，总电阻增大，电动势不变，则总电流减小，电流表的示数变小，内电压减小，电动势不变，则外电压增大，所以电压表示数变大，通过灯泡的电流减小，则小灯泡变暗，故A错误，B正确；

C、外电压增大，通过灯泡的电流减小，则灯泡两端的电压减小，所以滑动变阻器两端的电压增大，根据知，电容器上电荷量增大，故C正确；

D、根据知，电流减小，则电源的总功率减小，故D错误。点睛：本题考查电路的动态分析，关键抓住电源的电动势和内阻不变，运用“局部→整体→局部”的思路进行分析。14.如图所示，实线是电场中一簇方向已知的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，若带电粒子只受电场力作用从a点运动到b点过程，根据此图作出的判断正确的是()A.带电粒子带负电B.电场中a点的电势低于在b点的电势C.带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度【答案】ACD【解析】A、带电粒子做曲线运动，所受的合力大致指向轨迹凹侧，可知电场力方向向左，电场线向右，所以带电粒子带负电，故A正确；B、由电场线方向可知，a点电势高于b点电势，故选项B错误；C、由图可知从a到b电场力做负功，电势能增加，故在a点的电势能小于在b点的电势能，故C正确；D、a点的场强大于b点的场强，所以a点所受的电场力大于b点，则带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度，故D正确。点睛：判断电荷的电性关键找到突破口，从轨迹的弯曲方向角度考虑；还可以比较电势能的大小：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能。15.图甲为某一电阻R的I－U特性曲线，图乙为某一电源的路端电压U与电流I的关系图线，用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知，下列说法正确的是()A.电源的电动势为3V，内阻为B.电阻R的阻值为C.电源的输出功率为4WD.电源的效率为【答案】AD【解析】试题分析：由乙图可知纵轴截距读出电源的电动势E=3V，其斜率大小等于电源的内阻，故A正确；由甲图可知，电阻，故B错误；用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，电流，则电流原输出功率为，故C错误；电源的效率为，故D正确.故选AD.【点睛】根据图乙纵轴截距表示电源的电动势，斜率大小表示电源的内阻．图甲的斜率大小等于电阻R的倒数．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律求出电源的输出功率和电源的效率．二、实验题16.(1)在“测定金属的的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示的读数是________mm。（2）如图（甲）是“测定电源电动势和内阻”实验的电路图，根据实验测得的几组I、U数据作出U—I图象如图（乙）所示，由图象可确定：该电源的电动势为_________V，电源的内电阻为___________（结果保留小数点后两位）。【答案】(1).0.7470.749(2).1.40(3).0.57【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度读数：，可动刻度读数，

故螺旋测微器读数为：；（2）由图乙所示图象可知，电源电动势是电源内阻：。点睛：对螺旋测微器可动刻度读数时需要估读一位；由图象求电源内阻时要注意纵轴坐标的起点坐标是否为零。17.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡额定电压2.5V,额定电流250mA。现有器材规格如下：直流电流表A1（量程0～300mA，内阻约0.5Ω）；直流电流表A2（量程0～500mA，内阻约0.2Ω）直流电压表V1（量程0～3V，内阻约5kΩ）；直流电压表V2（量程0～15V，内阻约10kΩ）直流电源E（电动势6V，内阻不计）；滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1.0A）；电键1个，导线若干条。（1）实验时电流表应选择____，电压表应选择____。（填仪器字母代号）（2）根据电路图在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路________。（3）某同学在正确完成实验后,在坐标纸上画出如图所示的小灯泡IU曲线，分析曲线可知小灯泡的电阻随电流I变大而_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】(1).A1(2).V1(3).图见解析(4).变大【解析】（1）小灯泡额定电压是，电压表应选（量程，内阻约）；灯泡额定电流，电流表应选电流表（量程，内阻约）；（2）根据电路图在实物图如图所示：（3）由IU曲线可知，图象的斜率越来越小，而斜率的倒数即为小灯泡的电阻，即小灯泡的电阻变大。点睛：本题考查了选择实验器材、连接实物电路图、实验数据处理等问题；选择实验器材时，要注意安全性原则，要保证实验电路安全，要注意精确性原则，在保证安全的情况下，所选器材量程不要太大。三、计算题18.如图所示，把质量为的带负电小球用绝缘细绳悬挂，若将带电量为的小球靠近，当两个带电小球在同一高度相距时，则绳与竖直方向成角，，,试问：（1）、间的库仑力多大？（2）球带电量是多少？【答案】（）（）【解析】（1）对小球A受力分析可得：A球受重力、拉力和静电力处于平衡，根据平衡条件得：A球受到B球的库仑力为；

（2）设小球A带电量为，由静电力公式可得：。点睛：解决本题的关键掌握库仑定律以及会用合成法求解共点力平衡问题。19.如图所示，水平放置的两根平行金属导轨相距0.2m，上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，金属棒电阻忽略不计，电源电动势为6V、内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，要使金属棒ab对轨道的压力恰好为零且静止，需在金属棒所在位置施加一个垂直ab的匀强磁场，g=10m/s2，求：（1）流过金属棒的电流多大？（2）该匀强磁场的方向？（3）该匀强磁场的磁感应强度大小为多少？【答案】(1)(2)磁场方向水平向左(3)1T【解析】(1)由题意可知ab中的电流大小为；(2)ab中的电流方向由b指向a，根据左手定则，可知磁场方向水平向左；(3)欲使ab对轨道压力恰为零则mg=BIL，得B=mg/IL==1T。点晴：金属棒ab对轨道的压力恰好为零时，金属棒上的安培力恰好等于金属棒的重力，写出闭合电路的欧姆定律和安培力的公式，即可求得磁感应强度。20.空间中存在着如图所示的竖直方向的匀强电场。已知abcd为一矩形，ab=16cm，ad=30cm。从某实验