云南省通海第二中学2018_2019学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）.docx

云南省通海二中2018-2019学年上学期期末考试高二物理1.下列说法正确的是()A. 由公式E得，电场强度E与电势差UAB成正比，与两点间距离d成反比B. 由公式E得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小C. 在匀强电场中，任意两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D. 公式E只适用匀强电场【答案】D【解析】【详解】公式E=U/d只适用匀强电场，与电势差和两点间的距离无关，故A错误，D正确；在匀强电场中，电场强度处处不变，故B错误；在匀强电场中，两点间电势差等于场强与两点间沿电场方向距离的乘积。故C错误。故选D。【点睛】本题考查对公式U=Ed的理解，关键抓住两点：一是公式适用的条件：匀强电场；二是d的含义：两点间沿电场方向的距离2.关于电功和电热，下面说法正确的是（ ）A. 任何电路中的电功W=UIt，电热Q=I2Rt且W=QB. 任何电路中的电功W=UIt，电热Q=I2Rt但W有时不等于QC. 电功W=UIt在任何电路中都适用，Q=I2Rt只在纯电阻电路中适用D. 电功W=UIt，电热Q=I2Rt，只适用于纯电阻电路【答案】ACD【解析】【详解】A、C、D项：任何电路中电功公式W=UIt，电热公式Q=I2Rt都适用，但两者不一定相等，只有在纯电阻电路中 W=Q，故A错误。B项：任何电路中的电功W=UIt，电热Q=I2Rt，在非纯电阻电路中电能一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，所以此时W大于Q，故B正确。故应选B。【点睛】电功公式W=UIt和电热公式Q=I2Rt都适用于任何电路；在纯电阻电路中，电功等于电热，在非纯电阻电路中，电功大于电热。3.如图所示，在电场强度E2103V/m的匀强电场中有三点A、M和B，AM4 cm，MB3 cm，AB5 cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q2109C的正电荷从B移动到M点，再从M点移动到A点，电场力做功为()A. 1.6107JB. 1.2107JC. 1.6107JD. 1.2107J【答案】C【解析】【分析】匀强电场中，电势差与场强的关系是U=Ed，式中d是两点沿电场强度方向的距离，然后根据d的含义可求解A、B两点间的电势差电场力做功的公式W=qU【详解】根据匀强电场特点可知：A、B两点间的电势差 UAB=UAM=EdAM；所以UAB=2000410-2V=80V。正电荷从B点经M点移到A点，电场力做功为 WBA=qUBA=-qUAB=-210-980J=-1.610-7J故选C。【点睛】公式U=Ed的适用条件为匀强电场，d的含义为两点之间沿电场线方向的距离，并非两点之间的距离，因此对于物理公式要明确适用条件以及各个物理量的含义4. 在登录你的电子信箱的过程中，要有两个条件，一个用户名，一个是与用户名对应的密码，要完成这个事件（登录成功），它们体现的逻辑关系为（ ）A. “与”关系 B. “或”关系C. “非”关系 D. 不存在逻辑关系【答案】A【解析】因为要登录信箱，必须两个条件同时满足，所以它们体现的逻辑关系为“与”关系，选项A正确。5.关于磁感应强度为B，电流强度I、导线长L和导线所受磁场力F的关系，下列说法中正确的是()A. 在B0的地方，F一定等于零B. 在F0的地方，B一定等于零C. 若B1 T，I1 A，L1 m，则F一定等于1 ND. 若L1 m，I1 A，F1 N，则B一定等于1 T【答案】A【解析】由FILB，当B0时，F一定为零但是用B判断B时，B一定要和通电导线垂直，没有垂直这个条件，是无法判断的故只有A正确6.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d，B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（ ）A. QAQB=21 B. QAQB=12C. QAQB=11 D. QAQB=41【答案】A【解析】【详解】长度之比为1：2，直径比为1：2，则横截面积比为1：4，根据电阻定律，可知，电阻之比为2：1，根据Q=I2Rt，因为电流相等，则热量之比为2：1，故B正确，ACD错误。7.如图甲所示电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示开关S闭合后下列判断正确的是()甲乙A. L1电流为L2电流的2倍B. L1消耗的电功率为0.75 WC. L2消耗的电功率为0.375 WD. 此时L2的电阻为12 【答案】B【解析】当开关闭合后，灯泡L1的电压U13 V，由图乙读出其电流I10.25 A，则灯泡L1的电阻，功率P1U1I10.75 W，故B正确；灯泡L2、L3串联，电压U2U31.5 V，由图读出其电流I2I30.20 A，则I11.25I2，故AD错误；灯泡L2消耗的功率均为PUI1.5 V0.20 A0.30 W，故D错误。所以B正确，ACD错误。8.某兴趣小组为了验证通电长直导线在某点产生的磁场的磁感应强度B与这一点到导线的距离r成反比(B)的结论，设计了下面的实验将长直导线沿南北方向水平放置，小磁针放置在长直导线的正下方并处于静止状态当小磁针离导线的距离为r时，给长直导线通恒定的电流，小磁针垂直纸面向纸内转动，转过的角度为(实验区域内通电导线产生的磁场与地磁场的水平分量相差不是很大)将小磁针放在不同r处，测量其转过的角度，最终作出相关图象下面图象中能验证结论B的是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】根据安培定则判断出磁场的方向，由矢量的合成的方法得出合磁场的表达式，然后判断即可【详解】根据安培定则可知，南北方向的电流所产生的磁场的方向沿东西的方向，与地球的磁场的方向垂直。则合磁场是地球的磁场与电流的磁场的矢量和，设偏转的角度为，则：tan得：B电=B地tan；又由电流周围的磁场：B，所以：B地tan。可知C选项符合题意。故选C。9. 如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线中电流方向垂直纸面向里，每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法正确的是A. 导线a所受合力方向水平向左B. 导线a所受合力方向水平向右C. 导线c所受合力方向水平向左D. 导线b所受合力方向水平向左【答案】A【解析】试题分析：对来说，受到的斥力和的引力，而靠近，所以对的作用力更大，所以受到的合力向左，故A正确，B错误；对来说，和的情况正好相反，所以合力向右，故C错误；对来说，受到、的斥力，并且是相等的，所以受到的合力为0，故D错误。考点：左手定则、安培力【名师点睛】本题考查了学生对用安培定律中导线之间相互作用力、电流的大小、导线之间的距离等因素的关系了解和掌握，属于常见题型。10.以下关于磁场和磁感应强度B的说法，正确的是（ ）A. 磁场中某点的磁感应强度，根据公式B，它跟F、I、l都有关B. 磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向C. 穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度不一定为零D. 磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也一定越大【答案】C【解析】试题分析：磁感应强度的大小是由磁场本身的性质决定的，公式只是一个定义式，而不是决定式，所以磁感应强度B与F、I、L无关，选项A错。磁感应强度的方向就是磁场的方向，二者是一个概念，选项B错。穿过线圈的磁通量为0，即，由于不知道平面和磁场的夹角是否为0度，所以无法肯定磁感应强度是否为0选项C对。若不知道线圈和磁场的夹角关系，磁感应强度大的地方，磁通量也未必大，选项D错。考点：磁感应强度 磁通量11.关于磁场的下列说法正确的是()A. 磁场和电场一样，是同一种物质B. 磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有磁场力的作用C. 磁体与通电导体之间的相互作用不遵循牛顿第三定律D. 电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的【答案】BD【解析】电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，磁场是存在于磁体和电流周围的一种特殊物质，二者虽然都是客观存在的，但有本质的区别，故A错误；磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有磁场力的作用，故B正确；磁体与通电导体之间的相互作用遵循牛顿第三定律，故C错误；电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的，故D正确。所以BD正确，AC错误。12. 如图，ab和cd为两条相距较远的平行直线，ab的左侧和cd的右侧都有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，闭合曲线是由两个半圆及与半圆相切的两条线段组成甲、乙两带电体分别从图中的A、D两点以不同的初速度开始向两边运动，轨迹如图它们在C点碰撞后结为一体向右运动则下面说法正确的是（不计重力、阻力）（ ）开始时甲的速度一定比乙大甲的带电荷量一定比乙大甲乙结合后，仍在原闭合曲线上运动甲乙结合后，会离开原闭合曲线运动A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：、甲、乙两带电体分别在左右磁场中做匀速圆运动，速度大小不变，碰撞时遵守动量守恒定律，它们在C点碰撞后结为一体向右运动，与碰撞前甲的速度的方向相同，可知碰撞前甲的动量大，由于质量大小不知，故速度大小无法判断故错误、根据磁场中匀速圆周运动，由r=，因m甲v甲m乙v乙，r，B相同，则q甲q乙故正确、由左手定则可得，甲带正电，乙带负电，设电量大小分别为q甲，q乙则r=，r=根据动量守恒定律得：m甲v甲m乙v乙=（m甲+m乙）v则结合体的半径为：R=，得到：R=r所以甲乙结合后，仍在原闭合曲线上运动故正确，错误故选：B13.如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O沿垂直磁场方向射入一速度跟ad边夹角为30、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，则()A. 若粒子能从ab边上射出磁场，则v0的最小速度应大于B. 若粒子能从ab边上射出磁场，则v0的最大速度应等于C. 如果带电离子v0大小不受限制，则粒子在磁场中运动的最长时间为D. 如果带电粒子v0大小不受限制，则粒子在磁场中运动的最长时间为【答案】AC【解析】【分析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，当其轨迹恰好与ab边相切时，轨迹半径最小，对应的速度最小当其轨迹恰好与cd边相切时，轨迹半径最大，对应的速度最大，由几何知识求出，再牛顿定律求出速度的范围（2）粒子轨迹所对圆心最大时，在磁场中运动的最长时间当其轨迹恰好与ab边相切或轨迹更小时，时间最长，求出圆心角，再求时间【详解】粒子运动轨迹如图所示：若粒子速度为v0，则qv0B=m，所以有；设圆心在O1处对应圆弧与ab边相切，相应速度为v01，则有：R1+R1sin=，将代入上式可得：v01=，同理，设圆心在O2处对应圆弧与cd边相切，相应速度为v02，则有：R2-R2sin=，将代入上式可得：v02=，所以粒子能从ab边上射出磁场的v0应满足：v，故A正确，B错误；由t=T及T=可知，粒子在磁场中经过的弧所对的圆心角越长，在磁场中运动的时间也越长。在磁场中运动的半径rR1时，运动时间最长，弧所对圆心角为：=（2-2）=，所以最长时间为：t=T=，故C正确，D错误；故选AC。【点睛】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是：画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹找联系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系用规律：牛顿第二定律和圆周运动的规律14.如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b从容器中的A点飘出(在A点初速度为零)，经电压U加速后，从x轴坐标原点处进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后分别打在感光板S上，坐标分别为x1、x2。图中半圆形虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则A. b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度B. a的比荷一定大于b的比荷C. 若a、b电荷量相等，则它们的质量之比mambx12x22D. 若a、b质量相等，则它们在磁场中运动时间之比tatbx1x2【答案】C【解析】【详解】粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可知qvB=m，半径与速度和比荷有关，则虽然b的半径大于a的半径，也不能确定b进入磁场的速度与a进入磁场的速度关系，故A错误；由动能定理可知粒子经过加速电场后的速度为qU=mv2，a的比荷一定大于b的比荷，故B正确；根据，若a、b电荷量相等，则它们的质量之比ma：mb=x12：x22，故C正确；经历的时间为，故若a、b质量相等，则它们在磁场中运动时间之比ta：tb=x12：x22，故D错误；故选BC。【点睛】本题属于带电粒子在组合场中运动问题，电场中往往用动能求速度，磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹15.以下对“静电场”一章中几个公式的理解，正确的是()A. 公式E指出，电场强度与试探电荷所受到的力成正比，与其电荷量成反比B. 由E可知，两个固定距离的带电金属板之间电势差U越大时板内电场强度E越大C. 在公式F中，是q2在q1所在位置产生的电场强度的大小D. 公式WABqUAB中，电荷q沿不同路径从A点移动到B点，静电力做功不同【答案】BC【解析】【分析】本题考查对电场中几个公式的理解能力，关键要抓住各个公式的适用条件、公式中每个量的含义进行分析【详解】电场强度的定义式，采用比值法定义，电场强度为电场本身的性质，与试探电荷所受的电场力以及试探电荷的电荷量无关；故A错误；由可知，两个固定的带电金属板之间的距离d一定，电势差U越大，电场强度E越大，故B正确；在公式中，将q2看成场源电荷，则是q1所在位置处q2电场强度的大小，故C正确。电荷q沿不同路径从A点移动到B点，AB间的电势差UAB是不变的，则根据公式WAB=qUAB，可知将电荷q沿不同路径从A点移动到B点，静电力做功相同，故D错误。故选BC.16.关于电流，下列叙述正确的是()A. 只要将导体置于静电场中，导体内就有持续电流B. 电源的作用可以使电路中有持续电流C. 导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动D. 恒定电流是由恒定电场产生的【答案】BD【解析】【分析】体置于电场中，达到静电平衡后没有电流导体两端存在持续的电压，导体中才有持续的电流电源能提供持续的电压导体中没有电流时，电荷在做无规则的热运动，没有定向移动恒定电流是由恒定电场产生的【详解】导体置于电场中，达到静电平衡后没有电流。故A错误。导体两端存在持续的电压，导体中才有持续的电流。电源能提供持续的电压，可以使电路中有持续电流。故B正确。导体中没有电流时，电荷在做无规则的热运动，没有定向移动。故C错误。在恒定电场的作用下，自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化，电流恒定。故D正确。故选BD。【点睛】电流形成要有两个条件：一是存在自由电荷；二是导体两端存在电压电源的作用能提供持续的电压，使导体中产生持续电流17.某中学生课外科技小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们为了测量这种电池的电动势E和内阻r，设计了如下两种方案：方案一：(1)测电池内阻时，选择多用电表“10”倍率欧姆挡，将两个表笔插入电池两极内侧，尽量靠近两极而不与两电极接触，此时欧姆表指针如图甲所示，则电池的内阻为_；(2)测电池电动势时，先在电池两端连接一个滑动变阻器作为负载，然后用多用电表的直流电压挡分别测量外电压和内电压，其中测外电压时，选择开关置于直流电压1 V挡，指针位置如图乙所示，则此时的外电压为_V。(3)根据公式E=_（用内电压U内和外电压U外表示）即可得到电池的电动势。方案二：用如图丙所示的电路进行测量，通过调节滑动变阻器得到多组电压电流值，描点做出UI图如图丁所示；(1)由图可得，电池电动势E=_V，内阻r=_；(2)仅从测量的原理来看，由于电流表的分压作用，电压表示数比真实的路端电压，测得的电动势比真实的电动势_，测得的内阻比真实的内阻_；（以上三空均填“偏大”“偏小”或“相等”）(3)若所用电流表的内阻为100 ，则待测电池的真实内阻为_。【答案】 (1). 450 (2). 0.94 (3). (4). 0.97 (5). 569 (6). 相等 (7). 偏大 (8). 469【解析】方案一：根据多用电表的读数方法可知，电阻R=4510=450；量程为直流电压1V档，则最小分度为0.1V，则最终读数为：0.94V根据闭合电路欧姆定律可知：E=E内+E外方案二：根据U=E-Ir可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故E=0.97V；内阻r=0.569；仅从测量的原理来看，由于电流表的分压作用，电压表示数偏小；当外电路断路时，电流表分压可忽略，因此测量电动势与真实值相同，没有误差；但内阻包含电流表内阻，测量值偏大；实际内阻r=569-100=469；点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道实验中电动势测量方法，同时注意相对电源的内接法来说，电动势是准确的，但内阻误差很大18.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，测量结果如图甲，其读数为_mm。用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径，则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为_mm，测量结果如图乙所示，此工件的直径为_cm。【答案】 (1). 1.554（1.552-1.556） (2). 0.98 (3). 1.114【解析】解：螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为：5.40.01mm=0.054mm，所以最终读数为：1.5mm+0.054mm=1.554mm游标为50分度的卡尺，该游标卡尺的标尺每一小格的长度为0.98mm，游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为：70.02mm=0.14mm，所以最终读数为：11mm+0.14mm=11.14mm=1.114cm故答案为：1.554；0.98；1.114【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量19.如图甲所示，A和B是真空中、两块面积很大的平行金属板，O是一个可以连续产生粒子的粒子源，O到A、B的距离都是l现在A、B之间加上电压，电压UAB随时间变化的规律如图乙所示已知粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生300个粒子，粒子质量为m、电荷量为-q这种粒子产生后，在电场力作用下从静止开始运动设粒子一旦磁到金属板，它就附在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不影响A、B板电势不计粒子的重力，不考虑粒子之间的相互作用力已知上述物理量l=0.6m，U0=1.2103V，T=1.210-2s，m=510-10kg，q=110-7C（1）在t=0时刻出发的微粒，会在什么时刻到达哪个极板？（2）在t=0到t=T/2这段时间内哪个时刻产生的微粒刚好不能到达A板？（3）在t=0到t=T/2这段时间内产生的微粒有多少个可到达A板？【答案】（1）微粒在t12.45103s的时刻到达A板；（2）t24103s时刻产生的微粒刚好不能到达A板（3）100【解析】试题分析：（1）设在t=0时刻产生的微粒在t1时刻到达A板，且在此过程中微粒加速度由得，所以假设成立，该微粒在t12.45103s的时刻到达A板（2）设在t=0到这段时间内的t2时刻产生的微粒刚好不能到达A板，设此微粒在-T时间内的t3时刻到达A板时的速度刚好为零时间内的加速度微粒在时刻的速度 微粒在t2-t3时间内的位移由式得t24103s t37103sT，所以假设成立，t24103s时刻产生的微粒刚好不能到达A板（3）t2时刻产生的微粒在t3时刻到达A板时的速度为零，并立即返回，设t3-T时间内一直向B板运动，则其位移s1为：即该微粒一定会被B板吸收，在t=0时刻到这段时间内的t2时刻及其以后产生的微粒都不能到达A板所以在t=0到这段时间内能到达A板微粒的个数为：考点：带电粒子在电场中的运动.如图所示，电路中接一电动势为4V、内阻为2的直流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4，电容器