辽宁省沈阳市第三十一中学2018_2019学年高二物理上学期期中试题（含解析）.docx

辽宁省沈阳市第三十一中学2018-2019学年高二物理上学期期中试题（含解析）一选择（共11小题，共44分，1-7单选，8-11多选）1.以下说法正确的是：A. 带电体的形状，大小及电荷分布情况对相互作用力的影响可忽略时，就可以看成元电荷B. 等势面的疏密表示电场的强弱C. 金属的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用金属做标准电阻D. 根据安培分子电流假说，一切磁现象都是由电荷运动产生的【答案】D【解析】【详解】带电体的形状，大小及电荷分布情况对相互作用力的影响可忽略时，就可以看成点电荷，故A错误；等差等势面等势线的疏密才可以反映电场强度的强弱，故B错误；、某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，故C错误；一切磁现象都起源于电流或运动电荷；而一切磁作用都是通过磁场而发生的相互作用，故D正确。所以D正确，ABC错误。2.所谓比值定义法，就是两个物理量的比来定义一个新物理量的方法。以下不是利用比值定义物理量的是：A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】电场强度与放入电场中的电荷无关，所以属于比值定义法，故A错误；电势通过电势能与电量的比值来定义，故B错误；是电容的决定式，故C正确；磁感应强度由磁场本身决定与电流元以及电流元受到的力无关，所以磁感应强度是比值定义法，故D错误。所以C正确，ABD错误。3.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称则 A. B，C两点场强相同B. A、D两点电势相等C. B、O、F三点比较，B点场强最强D. E、O、C三点比较，C点电势最低【答案】ACD【解析】【详解】根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同。这两点场强的方向均由BC，方向相同，故A正确；根据对称性可知A、D两点电势的绝对值相等，A的电势为正值，D的电势为负值，故B错误；电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小，由图看出，B、O、F三点比较，B点场强最强，故C正确；由图可知，E、O两点的电势均为零，C点的电势为负值，所以E、O、C三点比较，C点电势最低，故D正确。所以ACD正确，B错误。4.如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方的场强为E1，方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为场强E2、方向竖直向上的匀强电场一个质量m，带电+q的小球从上方电场的A点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，则下列结论正确的是（）A. 若A、B高度差为h，则B. 带电小球在A、B两点电势能相等C. 在虚线上下方的电场中，带电小球运动的加速度相同D. 若，则两电场强度大小关系满足E2=2E1【答案】D【解析】【详解】对A到B的过程运用动能定理得：qUAB+mgh=0，解得：，可知A、B的电势不等，则带电小球在A、B两点电势能也不相等，故AB错误；A到虚线速度由零加速至v，虚线到B速度v减为零，位移相同，根据v2=2ax，则加速度大小相等，方向相反，故C错误；在上方电场，根据牛顿第二定律得：，在下方电场中，根据牛顿第二定律得，加速度大小为：，因为a1=a2，解得：，若，则有：，故D正确。所以D正确，ABC错误。5.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电压表和电流表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片p向左移动一小段距离后，下列说法正确的是：A. 电压表示数减小B. 电流表示数增大C. R0的功率增大D. 电源的功率减小【答案】D【解析】【详解】当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器左侧电阻减小，并联部分电阻减小，右侧电阻增大，外电路总电阻增大，整个闭合回路的总电阻增大，利用闭合电路的欧姆定律可判断I减小，因电压表示数，所以电压表示数增大，故AB错误；R0与其并联的滑动变阻器的总电阻减小，而干路电流I减小，所以R0两端的电压减小，根据，可知R0的功率减小，故C错误；因，干路电流减小，可判断电源的总功率减小，故D正确。所以D正确，ABC错误。6.如图所示，abcd是边长为L的正方形回路，处在斜向左上的匀强磁场中，磁场方向与回路平面呈45度角，ab，cd为金属棒，ad,bc为细的金属丝，金属丝的质量不计，ab金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连，连接在另一端的cd金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平，cd段金属棒的质量为m通过回路的磁通量为，重力加速度为g则cd棒中电流的大小和方向： A. ，方向从d到c B. ，方向从c到dC. ，方向从d到c D. ,方向从c到d【答案】A【解析】【详解】设磁场的磁感应强度为B，则有：=BL2sin45，求得，cd棒处于静止，则受到的安培力垂直于磁感应强度指向右上，设cd中的电流为I，则有：BILcos45=mg，解得：，根据左手定则可知，cd棒中的电流方向从d到c，故A正确， BCD错误。7.如图甲是观察电容器放电的电路，现将开关S与1端相连，电源（电动势为3v，内阻不计）。向电容器充电，然后把开关S滞向2端，电容器通过电阻R放电，电流传感器将测得的电流信息传人计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t 曲线如图2所示则下列说法正确的是（）A. 电容器充电过程为电能向化学能转化的过程B. 可估算出该电容器的电容大小约为0.9mFC. 电容器充电过程的I-t曲线电流应该随时间的增加而增大D. 根据曲线可估算出电容器整个放电过程中释放的电量约为2.72c【答案】BD【解析】【详解】电容器充电过程为电能向电场能转化的过程，故A错误；因Q=It，所以根据I-t图线所围成的面积表示电量，根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电量为0.0810-3C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包含的格子个数为34，所以释放的电荷量是：q=0.0810-3C34=2.7210-3C；可估算出该电容器的电容大小约为：，故BD正确；由图可知电容器充电过程是电流随时间的增加而减小，故C错误。所以BD正确，AC错误。8.导线中带电粒子定向移动形成电流。带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。如图所示，设导线中每一个带正电粒子定向运动的速度都是v，单位体积的粒子数为n，粒子的电荷量为q，导线的横截面积为s，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，下列说法正确的是 A. 题中导线受到的安培力方向可以用安培定则判断B. 由题目已知条件可以计算通过导线的电流为I=nqsvC. 每个粒子所受的洛伦兹力为通电导线所受的安培力为D. 改变条件，若带电粒子所受到的洛伦兹力反向，则安培力同时反向【答案】BD【解析】【详解】导线受到的安培力的方向由左手定则判断，故A错误；电流为：，故B正确；粒子所受的洛伦兹力为F洛=qvB，导线长度为L，则其受的安培力为：F=nqLSvB=BIL，故C错误；洛伦兹力方向反向决定了所受到的安培力方向，故D正确。所以BD正确，AC错误。9.如图所示，长为2L，板间距离为L的水平极板P，Q，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边的极板中点处，以速度平行极板射入，欲使粒子不打在极板上，可采取的办法有A. 在极板间加垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B. 在极板间加垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度C. 在极板间加垂直极板指向P极板的匀强电场，电场强度D. 在极板间加垂直极板指向Q极板的匀强电场，电场强度【答案】A【解析】【详解】由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子运动轨迹如图所示：若粒子刚好从上板左侧射出时轨迹半径为，联立以上可得：，若粒子刚好从右侧射出半径为r2，根据几何关系有：，解得轨迹半径为：，联立以上可得：，欲使离子不打在极板上，应有：或，故A正确，B错误；在极板间加垂直极板指向P极板的匀强电场，粒子刚好不打在极板上时，水平方向有 2L=v0t，竖直方向有：，联立以上可得：，所以电场强度应满足，同理，在极板间加垂直极板指向Q极板的匀强电场，电场强度应满足，故C D错误。所以A正确，BCD错误。10.目前世界上整研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性）沿图中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. B板电势高，A板电势低B. 有电流从a经用电器流向bC. 仅减小负载的电阻，发电机的输出功率增大D. 仅增大磁流体的喷射速度，发电机的总功率将增大【答案】ACD【解析】【详解】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，所以B板电势高，A板电势低，故A正确；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；当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时，AB之间的电势差最大，此时根据，可得E=Bdv，仅减小负载的电阻，根据，可知，发电机的输出功率增大，故C正确；根据E=Bdv可知仅增大磁流体的喷射速度，E增大，根据可知发电机的总功率将增大，故D正确。所以ACD正确，B错误。11.如图所示为一种质谱仪示意图，有加速电场，静电分析器和磁分析器组成，若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点不计粒子重力下列说法正确的是 A. 粒子一定带正电B. 加速电场的电压C. 直径D. 若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的电量【答案】AB【解析】【详解】由左手定则可知，粒子带正电，而粒子在MN间被加速，故A正确；在静电分析器中，电场力提供向心力，由牛顿第二定律得，粒子在加速电场中，由动能定理得：，解得：，故B正确；在磁分析器中，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，由几何知识得：PQ=2r，解得：，故C错误；若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点说明运动的直径相同，由于磁场，电场与静电分析器的半径不变，则该群离子具有相同的比荷，故D错误。所以AB正确，CD错误。二实验（共2个，共计18分）12.某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用的电路如图所示，这位同学测得的六组数据如下表所示，试根据这些数据在坐标纸中做出U-I图线根据图线，可知被测电源的电动势E=_V,内阻r=_(结果保留两位小数)【答案】 (1). 1.48V (2). 【解析】【详解】U-I图线的截距表示电动势，斜率表示内阻，故电池的电动势E=1.48V，内阻。13.图（a）为某同学组装完成的简易多用表的电路图，图中E是电池；和是固定电阻，R6是可变电阻，表头的满偏电流为250，内阻为，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用表有5个档位为：直流电压1V档和5V档，直流电流1mA档和2.5mA档，欧姆x1档。(1)图（a）中的A端与_(填红或黑)色表笔相连接。(2)关于的使用，下列说法正确的是（ ）A.在使用多用表之前，调整使电表指针指在电表左端0刻度线处。B.使用欧姆档时，现将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻0刻度线处C.使用电流档时，调整使电表指针指在电表右端电流最大位置。(3)某次测量时该多用表指针位置如图（b）所示，此时B端是与3相连的，则读数为_,若此时B端是与5相连，则读数为_(4)改电表的档位1,2都是电流档，其中档位1的量程是_,根据题给的条件可得=_【答案】 (1). 黑 (2). B (3). 11 (4). 2.95V (5). 2.5mA (6). 【解析】【详解】（1）根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”。（2）由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节，故B正确，AC错误。（3）若此时B与“3”相接，欧姆表的倍率为1挡，则读数为11。若此时B端是与5相连，由图可知是5V档，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，所示读数为：2.95V。（4）直流电流档分为1mA和2.5mA，由图可知，当接1时应为2.5mA；当接2时应为1mA，根据串并联电路规律可知。三、计算（本题共3个，共计38分）14.如图所示的电路中，当开关S1闭合，S2断开电路稳定时，电源消耗的总功率为，当开关S1、S2都闭合，电路稳定时，电源的总功率为4W，求：（1）电源电动势E和内电阻r；（2）当S1、S2都闭合时电源的输出功率（3）当S1闭合，S2断开时，电路稳定后电容器所带的电荷量为多少？【答案】（1）4V （2）3.5W （3）【解析】【分析】当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，R2和R3串联，当开关S1、S2都闭合电路稳定时，R1和R2并联，再与R3串联，结合闭合电路欧姆定律以及功率的公式求出电源的电动势和内电阻；当S1、S2闭合时，根据P=I2R求出输出功率；当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，电容器与并联在R2两端，电容器板间电压等于R2两端的电压，由Q=CU求出电容器所带的电量。【详解】（1）当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，电源消耗的总功率为：代入数据有：当S1、S2都闭合时，有：电源消耗的总功率为：代入数据有：联立解得：E=4V r=0.5（2）当S1、S2都闭合时，外部总电阻，干路上总电流：电源的输出功率：（3）当开关S1闭合、S2断开时，电路稳定后，外部总电阻干路上总电流：电容器两端电压：电容器所带的电荷量为：【点睛】解决本题的关键理清电路的串并联，结合闭合电路欧姆定律进行求解，关键确定电容器两极板间的电压，要明确电容器的电压等于与之并联的电路两端的电压。15.如图所示，圆1和圆2之间存在磁感应强度为B的匀强磁场（垂直纸面没有画出)，圆2和圆3之间的电势差为U，一个质量为m、电荷量为e的电子从A点由静止释放，经过时间t从C点对着圆心O射入磁场，其运动轨迹恰好与圆1相切，已知圆1的半径。求：（1）圆2的半径r2；（2）电子能否再次回到A点，如果能，求出电子从A点出发至再次回到A点所经历的时间，如果不能，请通过计算说明原因。【答案】（1） （2） 【解析】（1）进入C点的速度为v，解得，轨道半径为；由几何关系可知；（2）能回到A点，在电场中的运动时间为；在磁场中的运动时间为；所以。16.如图所示，质量为M3.0kg的小车以v01.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动，车上AD部分是表面粗糙的水平轨道