xx-2016才林中学高二物理上学期期末试卷（含解析）

1 / 22 XX-2016 才林中学高二物理上学期期末试卷（含解析） 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 XX-2016 学年广东省揭阳市揭东县才林中学高二（上）期末物理试卷 一、单项选择题（每小题 6 分，共 30分） 1在电场中某点放一电量为 q 的试探电荷，所受电场力大小为 F，根据场强定义可知，该点的场强大小 E=下列说法正确的是（ ） A若移走试探电荷，则该点的电场强度变为零 B若试探电荷的电量变为，则该点的电场强度大小变为 2E c若试探电荷的电量变为 q，则该点的场强的 方向变为与原来的方向相反 D若试探电荷的电量变为，则该点的场强大小、方向都不变 2如图所示的电路中，闭合电键 S 并调节滑动变阻器滑片P 的位置，使 A、 B、 c 三灯亮度相同，若继续将 P 向下移动，则三灯亮度变化情况为（ ） A A 灯变亮 B B 灯变亮 c A 灯最暗 D c 灯最暗 2 / 22 3如图甲所示， A、 B 是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，从 A 点运动到 B 点，其速度随时间变化的规律如图乙所示，则（ ） A A 点的场强大于 B 点 B电子在 A 点受到的电场力小于 B 点 c A 点的电势高于 B 点 D电子在 A 点的电势能小于 B 点 4一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为 121 ，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是（ ） A大于 121B 小于 121c 等于 121D 无法判断 5下列逻辑电路中，能使蜂鸣器 F 发出声音的是（ ） A B c D 二、多项选择题（每小题 6 分，共 18分） 6关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（ ） A磁感线可以形象地描述各点磁场的方向 B磁极之间的相互作用是通过磁场发生的 c由 B=可知，某处磁感 应强度大小与放入该处的通电导线IL乘积成反比 D一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零 3 / 22 7如图所示，用电池对电容器充电，电路 a、 b 之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷 q 处于静止状态现将两极板的间距变大，则（ ） A电荷将向上加速运动 B电荷将向下加速运动 c电流表中将有从 a 到 b 的电流 D电流表中将有从 b 到 a的电流 8小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示， P 为图线上一点， PN为图线的切线， PQ 为 U 轴的垂线，Pm为 I 轴的垂线则下列说法 中正确是（ ） A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B对应 P 点，小灯泡的电阻为 R= c对应 P 点，小灯泡的电阻为 R= D对应 P 点，小灯泡电阻为图中矩形 PQom所围的面积 三、填空题（共 15分） 9测一个阻值约为 25k 的电阻，备有下列器材 A电流表（量程 100A ，内阻 2k ） B电流表（量程 500A ，内阻 300 ） c电压表（量程 10V，内阻 100k ） D电压表（量程 50V，内阻 500k ） 4 / 22 E直流稳压电源（电动势 15V，允许最大电流 1A） F滑动变阻器（最大电阻 1k ，额定功率 1W） G导线若干 （ 1）电流表应选 ，电压表应选 （ 2）画出测量 Rx的电路图 10为了测定电源电动势 E 的大小、内电阻 r 和定值电阻R0的阻值，某同学利用 DIS设计了如图甲所示的电路闭合电键 S1，调节滑动变阻器的滑动触头 P 向某一方向移动时，用电压传感器 1，电压传感器 2 和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的 m、 N 两条 U I 直线请回答下列问题： （ 1）根据图乙中的 m、 N 两条直线可知 A直线 m 是根据电压传感器 1 和电流传感器的数据画得的 B直线 m 是根据电压传感器 2 和电流传感器的数据画得的 c直线 N 是根据电压传感器 1 和电流传感器的数据画得的 D直线 N 是根据电压传感器 2 和电流传感器的数据画得的 （ 2）图象中两直线交点处电路中的工作状态是 A滑动变阻器的滑动头 P 滑到了最左端 B电源的输出功率最大 c定值电阻 R0上消耗的功率为 D电源的效率达到最大值 5 / 22 （ 3）根据图乙可以求得定值电阻 R0= ，电源电动势 E= ，内电阻 r= 三、综合应用（本题共 3 小题，共 47 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位） 11质量为 m，带电量为 q 的微粒，以速度 v 与水平方向成45 角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求： （ 1）电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷 （ 2）磁感应强度的大小 12如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为 L、场强为 E 的匀强电场，在与右侧虚线相距也为 L 处有一与电场平行的屏现有一电荷量为 +q、质 量为 m 的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度 v0射入电场中， v0方向的延长线与屏的交点为 o试求： （ 1）粒子从射入到打到屏上所用的时间； （ 2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值 tan ； （ 3）粒子打到屏上的点 P 到 o 点的距离 s 6 / 22 13如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心 o处固定一点电荷，将质量为 m，带电量为 +q的小球从圆弧管的水平直径端点 A由静止释放，小球沿细管滑到最低点 B时，对管壁恰好无压力求： （ 1）固定于圆心处的点电荷在 AB 弧中点处的电场强 度大小； （ 2）若把 o 处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下场强为 E 的匀强电场，带电小球仍从 A 点由静止释放，下滑到最低点 B 时，小球对环的压力多大？ XX-2016学年广东省揭阳市揭东县才林中学高二（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 一、单项选择题（每小题 6 分，共 30分） 1在电场中某点放一电量为 q 的试探电荷，所受电场力大小为 F，根据场强定义可知，该点的场强大小 E=下列说法正确的是（ ） A若移走试探电荷，则该点的电场强度变为零 B若试探电荷的电量变为，则 该点的电场强度大小变为 2E 7 / 22 c若试探电荷的电量变为 q，则该点的场强的方向变为与原来的方向相反 D若试探电荷的电量变为，则该点的场强大小、方向都不变 【考点】电场强度 【分析】场强的定义式 E=，是采用比值法定义的，定义出来的电场强度与放入电场中的试探电荷无关，由电场本身的性质决定 【解答】解：电场中的电场强度反映电场本身的性质，与放入电场中的试探电荷无关，无论有无检验电荷、检验电荷的电量如何，电场强度的大小和方向都不变故 D 正确， A、 B、c 错误 故选： D 2如图所示的电路 中，闭合电键 S 并调节滑动变阻器滑片P 的位置，使 A、 B、 c 三灯亮度相同，若继续将 P 向下移动，则三灯亮度变化情况为（ ） A A 灯变亮 B B 灯变亮 c A 灯最暗 D c 灯最暗 【考点】闭合电路的欧姆定律 【分析】将变阻器滑片 P 向下移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据欧姆定律分析总电流的变化，确定8 / 22 A 灯亮度的变化根据并联部分的电压变化，判断 B 灯亮度的变化根据总电流与通过 B 灯电流的变化，分析 c 灯电流的变化，判断 c 灯亮度的变化 【解答】解：将变阻器滑片 P 向下移动时，接入电路的电阻减小，外 电路总电阻减小，根据全电路欧姆定律得知，总电流 IA增大，则 A 灯变亮 并联部分的电压 U 并 =E IA（ RA+r）， E、 RA、 r 不变， IA增大， U 并减小，则 B 灯变暗 通过 c 灯的电流 Ic=IA IB， IA增大， IB减小，则 Ic增大，c 灯变亮可知 B 灯最暗 因为 IA=IB+Ic，由于 IB 减小， Ic 增大， IA 增大，所以 c灯电流的增加量大于 A 灯的增加量， c 灯最亮 故选： A 3如图甲所示， A、 B 是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，从 A 点运动到 B 点，其速度随时间 变化的规律如图乙所示，则（ ） A A 点的场强大于 B 点 B电子在 A 点受到的电场力小于 B 点 c A 点的电势高于 B 点 D电子在 A 点的电势能小于 B 点 9 / 22 【考点】电场强度 【分析】根据电子的运动方向，确定电场力的方向场强方向与电子所受电场力方向相反，从而可判断出电场强度方向根据场强方向判断电势的高低由速度图象的斜率读出加速度的变化情况，确定场强的变化情况根据能量守恒，分析电势能的变化 【解答】解： A、 B：速度时间图象的斜率等于加速度，由图可知：电子做初速度为零的加速度增大的加速 直线运动加速度增大，说明电子所受电场力增大，电子在 A 点受到的电场力小于 B点由 F=qE可知，电场强度增大， A 点的场强小于 B 点，即EA EB故 A 错误， B 正确 c、电子由静止开始沿电场线从 A 运动到 B，电场力的方向从 A 到 B，而电子带负电，则场强方向从 B 到 A，根据顺着电场线电势降低可知， A 点的电势低于 B 点电势，即 A B 故 c 错误 D、由速度图象看出，电子的速度增大，动能增大，根据能量守恒得知，电子的电势能减小，则电子在 A 点的电势能大于 B 点，即 A B故 D 错误 故选： B 4一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为 121 ，当这只灯10 / 22 泡停止发光一段时间后的电阻应是（ ） A大于 121B 小于 121c 等于 121D 无法判断 【考点】电阻率与温度的关系 【分析】正常发光时白炽灯泡灯丝的温度较高，电阻较大，当灯泡停止发光一段时间后，灯丝的温度降低，电阻变小 【解答】解：白炽灯泡灯丝是由金属材料制成的，当温度降低时，其电阻率减小，电阻变小，所以当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻小于 121 故选 B 5下列逻辑电路中，能使蜂鸣器 F 发出声音的是（ ） A B c D 【考点】简单的逻辑电路 【分析】根据电路分析，当门电路输出为 1 时，蜂鸣器发出声音 【解答】解： A、由图可知，与门的输入端为 1、 0，则输出为 0，蜂鸣器不发出声音，故 A 错误 B、图为或门电路，输入端为 1、 0，则输出为 1，蜂鸣器发出声音，故 B 正确 c、图为非门电路，输入端为 1，则输出为 0，蜂鸣器不发出声音，故 c 错误 D、图为或门、非门的复合电路，或门的输入端为 1、 0，则11 / 22 输出为 1，非门的输入为 1，则输出为 0，蜂鸣器不发出声音，故 D 错误 故选： B 二、多项选择题（每小题 6 分，共 18分） 6关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（ ） A磁感线可以形象地描述各点磁场的方向 B磁极之间的相互作用是通过磁场发生的 c由 B=可知，某处磁感应强度大小与放入该处的通电导线IL乘积成反比 D一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零 【考点】磁感线及用磁感线描述磁场 【分析】磁感线是描述磁场分布而假想的曲线，磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁感应强度的定义式 B=，采用比值法定义， B 与 F、 IL无关 【解答】解： A、磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，故 A 正确 B、两个磁极不接触能发生相互作用，是通过磁场而发生，故 B 正确 c、磁感应强度的定义式 B=，是一种比值法定义，可知 B 与12 / 22 F、 IL无关， B 反映磁场本身的性质，故 c 错误 D、一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度不一定为零，也可能 B 不为零，由于导体与磁场平行造成的，故 D 错误 故选： AB 7如图所示，用电池对电容器充电，电路 a、 b 之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个 电荷 q 处于静止状态现将两极板的间距变大，则（ ） A电荷将向上加速运动 B电荷将向下加速运动 c电流表中将有从 a 到 b 的电流 D电流表中将有从 b 到 a的电流 【考点】电容器的动态分析 【分析】电荷 q 处于静止状态，受到重力与电场力而平衡将两极板的间距变大，而电容器的电压不变，根据板间场强 E=分析场强的变化，再分析电荷 q 所受电场力的变化，判断电荷 q 的运动方向根据电容的决定式分析电容的变化，而电容器的电压一定，再由电容的定义式分析板间电容器电量的变化，根据电容器是充电还是放电，分析电路中电流 的方向 【解答】解： A、 B 将两极板的间距变大，而电容器的电压不变，板间场13 / 22 强 E=减小，电荷 q 所受的电场力 F=Eq 减小，电荷将向下加速运动故 A 错误， B 正确 c、 D 根据电容的决定式 c=可知，电容减小，电容器的电压U 不变，由电容的定义式 c=分析得知，电容器的电量减小，电容器放电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从 b到 a 的电流故 c 错误， D 正确 故选 BD 8小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示， P 为图线上一点， PN为图线的切线， PQ 为 U 轴的垂线，Pm为 I 轴的垂线则下列说 法中正确是（ ） A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B对应 P 点，小灯泡的电阻为 R= c对应 P 点，小灯泡的电阻为 R= D对应 P 点，小灯泡电阻为图中矩形 PQom所围的面积 【考点】闭合电路的欧姆定律；电阻率与温度的关系 【分析】小灯泡的伏安特性曲线上的各点与原点连线的斜率表示电阻，斜率增大，灯泡的电阻增大任一状态灯泡的电阻 R= 【解答】解： A、 I U 图线各点与原点连线的斜率表示电阻，由题，此斜率减小，说明随着所加电压的增大，小灯泡的电14 / 22 阻增大故 A 正确 B、 c、 D 根据电 阻的定义得到，对应 P 点，小灯泡的电阻为R=， R 不等于切线斜率， R 也不等于 “ 面积 ” 故 B 正确，cD错误 故选 AB 三、填空题（共 15分） 9测一个阻值约为 25k 的电阻，备有下列器材 A电流表（量程 100A ，内阻 2k ） B电流表（量程 500A ，内阻 300 ） c电压表（量程 10V，内阻 100k ） D电压表（量程 50V，内阻 500k ） E直流稳压电源（电动势 15V，允许最大电流 1A） F滑动变阻器（最大电阻 1k ，额定功率 1W） G导线若干 （ 1）电流表 应选 B ，电压表应选 c （ 2）画出测量 Rx的电路图 【考点】伏安法测电阻 【分析】本题（ 1）的关键是首先根据电源电动势的大小来选择电压表的量程，再根据欧姆定律求出通过待测电阻的最大电流来选择电流表的量程；题（ 2）的关键是明确滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻阻值时，变阻器应用分压式接15 / 22 法；当电流表内阻为已知时，电流表应用内接法；若电表内阻为大约值时，可以通过比较与大小来选择电流表的内外接法 【解答】解：（ 1）由于电源电动势为 15V，所以电压表应选c； 根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大 电流为 =400A ，所以电流表应选择 B； （ 2）由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻阻值，所以变阻器应采用分压式接法；由于满足，所以电流表应用内接法，电流表的内阻为定值，电路图如图所示： 故答案为： （ 1） B， c （ 2）如图 10为了测定电源电动势 E 的大小、内电阻 r 和定值电阻R0的阻值，某同学利用 DIS设计了如图甲所示的电路闭合电键 S1，调节滑动变阻器的滑动触头 P 向某一方向移动时，用电压传感器 1，电压传感器 2 和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的 m、 N 两 条 U I 直线请回答下列问题： 16 / 22 （ 1）根据图乙中的 m、 N 两条直线可知 Bc A直线 m 是根据电压传感器 1 和电流传感器的数据画得的 B直线 m 是根据电压传感器 2 和电流传感器的数据画得的 c直线 N 是根据电压传感器 1 和电流传感器的数据画得的 D直线 N 是根据电压传感器 2 和电流传感器的数据画得的 （ 2）图象中两直线交点处电路中的工作状态是 ABc A滑动变阻器的滑动头 P 滑到了最左端 B电源的输出功率最大 c定值电阻 R0上消耗的功率为 D电源的效率达到最大值 （ 3）根据图乙 可以求得定值电阻 R0= ，电源电动势E= ，内电阻 r= 【考点】测定电源的电动势和内阻 【分析】（ 1）定值电阻的 U I 图线是正比图线，电源的 U I 图线是向下倾斜的图线； （ 2）两个图线的交点是将电阻和电源直接相连时电路中的电压和电流值； （ 3）定值电阻的 U I 图线是正比图线，斜率表示电阻；电源的 U I 图线的纵轴截距表示电动势，斜率表示内电阻； 【解答】解：（ 1）由图可知电压传感器 1 测电源的路端电压，电压传感器 2 测 R0 两端的电压；电流传感器测电路中的电流； 17 / 22 由图可知， m 图象中的电压 随电流的增大而增大，故 m 应为R0两端的电压；而 N 图象中电压随电流的增大而减小，符合闭合电路的欧姆定律 U=E Ir，故 N 显示的是电源的输出电压与电流的关系；故选 Bc； （ 2） A、当定值电阻和电源的电流、电压相等时，一定是电阻直接与电源相连；故滑动变阻器是短路，滑片达到最左侧；故 A 正确； B、滑动变阻器短路时，外电阻与内电阻最接进，故电源输出功率最大，故 B 正确； c、此时电阻的电压为 1V，电流为，故功率为，故 c 正确； D、此时外电阻最小，效率最低，故 D 错误； 故选： ABc； （ 3）定值电阻的 U I 图 线是正比图线，图线的斜率表示电阻，为 ；图线 N 的纵轴截距表示电动势，为；斜率表示内电阻，为 ； 故答案为：（ 1） Bc；（ 2） ABc；（ 3）， 三、综合应用（本题共 3 小题，共 47 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位） 11质量为 m，带电量为 q 的微粒，以速度 v 与水平方向成45 角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所18 / 22 示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求： （ 1）电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷 （ 2）磁感应强度的大小 【考点】带电粒子在混合场中的运动 【分析】对带电微粒进行受力分析，然后由平衡条件列方程，求出电场强度与磁感应强度；电场方向反向后，分析带电微粒的受力情况，根据带电微粒的受力情况，确定微粒的运动状态 【解答】解：（ 1）微粒受重力 mg，电场力 qE，洛伦兹力 qvB，微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，根据共点力平衡条件可知，微粒只能带正电，否则不能平衡，受力如图所示， 由几何关系知， qE=mg，则电场强度为： E=； （ 2）由于合力为零，则： qvB=mg 所以： B= 答：（ 1）电场强度的大小为， 该带电粒子带正电荷 （ 2）磁感应强度的大小为 12如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为 L、场强为 E 的匀强电场，在与右侧虚线相距也为 L 处有一与电场平19 / 22 行的屏现有一电荷量为 +q、质量为 m 的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度 v0射入电场中， v0方向的延长线与屏的交点为 o试求： （ 1）粒子从射入到打到屏上所用的时间； （ 2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值 tan ； （ 3）粒子打到屏上的点 P 到 o 点的距离 s 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动 【分析】（ 1）带电粒子垂直射入电场，只受电场力作用而做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动，由 L=v0t求解时间 t （ 2）根据牛顿第二定律求出加速度研究竖直方向的运动情况，由速度公式 vy=at求出粒子刚射出电场时竖直分速度，由求出 tan （ 3）由位移公式求出粒子刚射出电场时偏转的距离 y带电粒子离开电场后做匀速直线运动，偏转的距离 Ltan ，两个偏转之和即为粒子打到屏上的点 P 到 o 点的距离 S 【解答】解：（ 1）根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀