湖南省邵阳市洞口一中高二物理上学期期末试卷（含解析）.doc

2015-2016学年湖南省邵阳市洞口一中高二（上）期末物理试卷一、选择题（每小题4分，共48分，1-9题为单选题，10-12题为多选题）1下面各电学物理量的单位中，属于国际单位制中的基本单位的是（）a库仑b安培c伏特d欧姆2关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是（）a密立根测出了元电荷e的数值b法拉第提出了电场线和磁感线的概念c奥斯特发现了电流周围存在磁场，并且总结出了右手螺旋定则d安培提出了分子电流假说3重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，其束流强度为1.2105a，则在1s内发射的重离子个数为（e=1.61019c）（）a3.01012b1.51013c7.51013d3.7510144在下列各图中，已标出了磁场b的方向、通电直导线中电流的方向，以及通电直导线所受安培力f的方向，其中符合左手定则的是（）abcd5法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（）a跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比b跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比c跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比d跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比6关于磁感线，下列说法中正确的是（）a磁感线是实际存在于磁场中的线b磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致c磁感线是一条条不闭合的曲线d磁感线有可能出现相交的情况7在电场中的某点放入电量为q的负电荷时，测得该点的电场强度为e，若在该点放入电量为2q的正电荷，此时测得该点的电场强度为（）a大小为e，方向和e相同b大小为e，方向和e相反c大小为2e，方向和e相同d大小为2e，方向和e相反8如图所示，一根长为l的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁感应强度为b，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流i方向从左到右时，弹簧的长度变化了x，则下面说法正确的是（）a弹簧长度缩短了x，b=b弹簧长度缩短了x，b=c弹簧长度伸长了x，b=d弹簧长度伸长了x，b=9如图所示，边长为l的正方形金属线框在光滑水平面上用恒力f拉得它通过宽度为2l的有界匀强磁场，线框的右边与磁场边界平行，线框刚进入磁场时恰好做匀速运动，设逆时针方向的电流为正，则下面哪个图象可能正确地反映了电流随x的变化规律（）abcd10如图所示，a、b是电场中两点，下列说法正确的是（）aa点的场强比b点的场强大b一个正电荷在a点的电势能比b点的电势能大c一个负电荷从a点移到b点，电场力做正功da点的电势比b点的电势高11要使图中b线圈产生图示中的电流方向，可采取的办法有（）a闭合电键kb闭合电键k后，把b靠近ac闭合电键k后，把电阻r滑片左移d闭合电键k后，把a铁芯向左边抽出12如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为s，两极板的间距为d，电容器所带电荷量为q，电容为c，静电计指针的偏转角为，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（）a若增大d，则增大，不变b若增大q，则减小，不变c将a板向上提一些时，增大，增大d在两板间插入云母片时，则减小，不变二、实验题：（共16分，每空2分）13图中游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为 mm和 mm14某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：a被测干电池一节b电流表：量程00.6a，内阻ra=0.3c电流表：量程00.6a，内阻约为0.1d电压表：量程03v，内阻未知e电压表：量程015v，内阻未知f滑动变阻器：010，2ag滑动变阻器：0100，1ah开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻（1）在上述器材中请选择适当的器材： （填写选项前的字母）；（2）实验电路图应选择图中的 （填“甲”或“乙”）（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的ui图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势e=v，内电阻r=三、计算题（共3小题，共36分，解答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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15如图，真空中xoy平面直角坐标系上的abc三点构成等边三角形，边长l=2.0m，若将电荷量均为q=+2.0106c的两点电荷分别固定在a、b点，已知静电力常量k=9.0109nm2/c2，求：（1）两点电荷间的库仑力大小；（2）c点的电场强度的大小和方向16如图，一半径为r的圆表示一柱形区域的横截面（纸面），o为圆心在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的a点射入柱形区域，在圆上的d点离开该区域，已知图中=120，现将磁场换为竖直向下的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直径从a点射入柱形区域，也在d点离开该区域若磁感应强度大小为b，不计重力，试求：（1）电场强度e的大小；（2）经磁场从a到d的时间与经电场从a到d的时间之比17如图所示，质量m1=0.1kg，电阻r1=0.3，长度l=0.4m的导体棒ab横放在u型金属框架上框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数=0.2，相距0.4m的mm、nn相互平行，电阻不计且足够长电阻r2=0.1的mn垂直于mm整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度b=0.5t垂直于ab施加f=2n的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与mm、nn保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2（1）求框架开始运动时ab速度v的大小；（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，mn上产生的热量q=0.1j，求该过程ab位移x的大小2015-2016学年湖南省邵阳市洞口一中高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分，共48分，1-9题为单选题，10-12题为多选题）1下面各电学物理量的单位中，属于国际单位制中的基本单位的是（）a库仑b安培c伏特d欧姆【考点】力学单位制【分析】国际单位制规定了七个基本物理量分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位【解答】解：在七个基本单位中，各电学物理量的单位中只有安培属于国际单位制中的基本单位故b正确故选：b【点评】本题的解题关键要掌握国际单位制中三个基本单位，要注意基本物理量与基本单位的区别，不能混淆2关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是（）a密立根测出了元电荷e的数值b法拉第提出了电场线和磁感线的概念c奥斯特发现了电流周围存在磁场，并且总结出了右手螺旋定则d安培提出了分子电流假说【考点】物理学史【专题】常规题型【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解：a、密立根测出了元电荷e的数值，故a正确；b、法拉第提出了电场线和磁感线的概念，故b正确；c、奥斯特发现了电流周围存在磁场，安培总结出了右手螺旋定则，故c错误；d、安培提出了分子电流假说，故d正确；本题选错误的，故选：c【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一3重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，其束流强度为1.2105a，则在1s内发射的重离子个数为（e=1.61019c）（）a3.01012b1.51013c7.51013d3.751014【考点】电流、电压概念【分析】已知电流的多少和通电时间，根据公式q=it求出电荷，再由q=n5e求出离子数目【解答】解： 1s内发射的重离子的电荷量为 q=it=1.2105c每个重离子的电荷量为5e，则通过的重离子数为 n=1.51013（个）故选：b【点评】本题考查电荷量的计算，关键是公式及其变形的灵活运用要知道每个重离子的电荷量为5e，e是元电荷4在下列各图中，已标出了磁场b的方向、通电直导线中电流的方向，以及通电直导线所受安培力f的方向，其中符合左手定则的是（）abcd【考点】左手定则【分析】通电直导线所受安培力f的方向根据左手定则判断用左手定则逐一检查四个选项，选择正确的选项【解答】解：a、根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，则手心朝外四指指向电流方向：向右，拇指指向安培力方向：向上符合左手定则故a正确 b、通电导线与磁场平行，不受安培力，故b错误 c、根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向左穿过手心，则手心朝右四指指向电流方向：向外，拇指指向安培力方向：向下，此项不符合左手定则故b错误 d、安培力方向既与电流方向垂直，又与磁场方向垂直，而此项安培力方向与磁场方向平行，不可能故d错误故选a【点评】判断通电导线的安培力方向，既要会用左手定则，又要符合安培力方向的特点：安培力方向既与电流方向垂直，又与磁场方向垂直5法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（）a跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比b跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比c跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比d跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比【考点】法拉第电磁感应定律【分析】由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量及磁通量的变化量无关【解答】解：由法拉第电磁感应定律e=n，可知感应电动势e与磁通量的变化率成正比，即感应电动势取决于磁通量的变化快慢，与其他因素没有直接关系；故abd错误，c正确故选：c【点评】在理解法拉第电磁感应定律时要注意区分，及三者间的关系，明确电动势只取决于磁通量的变化率，与磁通量及磁能量的变化量无关6关于磁感线，下列说法中正确的是（）a磁感线是实际存在于磁场中的线b磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致c磁感线是一条条不闭合的曲线d磁感线有可能出现相交的情况【考点】磁感线及用磁感线描述磁场【分析】磁感线可以形象表示磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示磁场方向，疏密表示磁场的强弱磁感线是闭合曲线，但不相交【解答】解：a、磁感线实际不存在，a错误；b、磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向故b正确c、d磁感线是闭合曲线，但不相交，如果相交，交点处磁场方向就有两个，而磁场中每一点的方向是唯一的故cd错误故选b【点评】磁感线形象直观地表示磁场的强弱和方向本题考查对磁感线意义的理解能力7在电场中的某点放入电量为q的负电荷时，测得该点的电场强度为e，若在该点放入电量为2q的正电荷，此时测得该点的电场强度为（）a大小为e，方向和e相同b大小为e，方向和e相反c大小为2e，方向和e相同d大小为2e，方向和e相反【考点】电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场中的场强只取决于电场本身，与有无检验电荷无关；场强公式e=，只是为研究电场的方便，采用比值法定义【解答】解：电场强度是描述电场强弱的物理量，是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仍为e且方向和e相同故选：a【点评】电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关是解决该题的关键8如图所示，一根长为l的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁感应强度为b，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流i方向从左到右时，弹簧的长度变化了x，则下面说法正确的是（）a弹簧长度缩短了x，b=b弹簧长度缩短了x，b=c弹簧长度伸长了x，b=d弹簧长度伸长了x，b=【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用；胡克定律【专题】磁场 磁场对电流的作用【分析】根据左手定则判断安培力的方向，则可明确弹簧的形变量的变化；分别对金属杆有无电流的情况由平衡条件列式，联立可求得磁感应强度【解答】解：设棒的重力为mg，原来的形变量为x，铝棒放入磁场后，没有通电流时，由平衡关系可得：mg=2kx铝棒通有电流时，由左手定则可知，安培力向上；故形变量减小了x； 由平衡关系可得：bil+2k（xx）=mg联立解得：b=故选：a【点评】本题考查安培力的计算，要注意正确应用共点力的平衡条件；并掌握安培力方向的判断9如图所示，边长为l的正方形金属线框在光滑水平面上用恒力f拉得它通过宽度为2l的有界匀强磁场，线框的右边与磁场边界平行，线框刚进入磁场时恰好做匀速运动，设逆时针方向的电流为正，则下面哪个图象可能正确地反映了电流随x的变化规律（）abcd【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【专题】电磁感应与图像结合【分析】明确导体切割磁感线的过程，根据速度的变化可得出电动势及电流的变化规律【解答】解：线圈右边界切割磁感线时，速度不变；故电流不变；由右手定则可知，电流方向为逆时针，故为正值；全部进入后，磁通量不变，则没有感应电流；但由于受到拉力作用；线圈做加速运动；线框穿出磁场过程中，由于速度已增大，穿出时产生的感应电动势和感应电流大于进入磁场时的感应电动势和感应电流，线框所受的安培力也大于进入磁场时的安培力，这样线框做减速运动；由于安培力减小，则加速度越来越小；最终若速度等于进入时的速度时，线圈做匀速运动；故线圈的速度不可能小于进入时的速度，故电流不可能小于进入时的速度；故只有d正确；故选：d【点评】解决本题首先要分析线框的受力情况，判断其完全在磁场中的运动情况，即可得出电动势及电流的变化关系10如图所示，a、b是电场中两点，下列说法正确的是（）aa点的场强比b点的场强大b一个正电荷在a点的电势能比b点的电势能大c一个负电荷从a点移到b点，电场力做正功da点的电势比b点的电势高【考点】电场线；电场强度；电势；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大；电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低【解答】解：a、电场线越密的地方电场强度越大，所以场强eaeb故a正确；b、沿着电场线电势降低，所以电势ab；一个正电荷在a点的电势能比b点的电势能大故b正确，d正确；c、一个负电荷从a点移到b点，电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功；故c错误；故选：abd【点评】本题是电场中基本题型，抓住电场线的物理意义：电场线表示电场线的强弱，电场线越密，场强越大同一条直线电场线上各点的电场强度的方向都相同11要使图中b线圈产生图示中的电流方向，可采取的办法有（）a闭合电键kb闭合电键k后，把b靠近ac闭合电键k后，把电阻r滑片左移d闭合电键k后，把a铁芯向左边抽出【考点】楞次定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】首先知道判断感应电流的方向利用楞次定律，让后逐项分析即可【解答】解：a、闭合k瞬间，通电螺旋管a在右侧产生的磁场方向向右且穿过b磁通量增大，据楞次定律知，据b线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍增大，即产生的磁场方向向左，用右手螺旋定则可知，b线圈产生图示i方向相反的电流，故a错误；b、闭合k后把b向a靠近，通电螺旋管a在右侧产生的磁场方向向右且穿过b磁通量增大，据楞次定律知，据b线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍增大，即产生的磁场方向向左，用右手螺旋定则可知，b线圈产生图示i方向相反的电流，故b错误；c、k闭合后把r的滑动片向左移，接入电路的电阻值增大，通电螺旋管a的电流减小，在右侧产生的磁场方向向右且穿过b磁通量减小，据楞次定律知，据b线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍减小，即产生的磁场方向向右，用右手螺旋定则可知，b线圈产生与图示i方向的电流相同，故c正确；d、闭合k后把a中铁芯从左边抽出，产生的磁场减弱，在右侧产生的磁场方向向右且穿过b磁通量减小，据楞次定律知，据b线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍减小，即产生的磁场方向向右，用右手螺旋定则可知，b线圈产生与图示i方向的电流相同，故d正确故选：cd【点评】灵活应用楞次定律求解是解题的关键，一定注意原磁场的方向，磁通量的变化和感应电流产生磁场的方向12如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为s，两极板的间距为d，电容器所带电荷量为q，电容为c，静电计指针的偏转角为，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（）a若增大d，则增大，不变b若增大q，则减小，不变c将a板向上提一些时，增大，增大d在两板间插入云母片时，则减小，不变【考点】电容；匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】电容器专题【分析】充电后与电源断开，电荷量不变，静电计的指针偏角与电压有关，小球的偏角大小与电场力即场强的大小有关【解答】解：a、由c=可知，当a极板远离b板平移一段距离，增大d时，电容c减小，根据q=cu知u增大，则增大；但由于当电量不变，只改变d时，场强不变；故不变；故a正确；b、若增大电荷量，根据q=cu知电压增大，所以静电计指针张角变大，b错误；c、当a极板向向上平移一小段距离后，知电容c减小，根据q=cu知电压增大，静电计指针张角变大，c正确；d、在两板间插入云母片后，电容c增大，根据q=cu知电压u减小，板间场强e= 减小，小球的摆线与竖直方向的偏转角变小，也减小，d错误；故选：ac【点评】本题属于电容器的动态分析，关键抓住电容器始终与电源相连，则电势差不变，电容器与电源断开，则电容器所带的电量不变二、实验题：（共16分，每空2分）13图中游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为11.4 mm和5.6650.002 mm【考点】刻度尺、游标卡尺的使用【专题】实验题【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【解答】解：1、游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为40.1mm=0.40mm，所以最终读数为：11mm+0.4mm=11.4mm2、螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为16.50.01mm=0.165mm，所以最终读数为5.5mm+0.165mm=5.665mm，由于需要估读，最后的结果可以为5.6650.002故答案为：11.4 5.6650.002【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14某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：a被测干电池一节b电流表：量程00.6a，内阻ra=0.3c电流表：量程00.6a，内阻约为0.1d电压表：量程03v，内阻未知e电压表：量程015v，内阻未知f滑动变阻器：010，2ag滑动变阻器：0100，1ah开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻（1）在上述器材中请选择适当的器材：abdfh （填写选项前的字母）；（2）实验电路图应选择图中的甲 （填“甲”或“乙”）（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的ui图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势e=1.5v，内电阻r=0.7【考点】测定电源的电动势和内阻【专题】实验题；恒定电流专题【分析】（1）实验中要能保证安全和准确性选择电表；（2）本实验应采用电阻箱和电压表联合测量，由实验原理可得出电路原理图；（3）由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式，由数学关系可得出电动势和内电阻【解答】解：（1）在上述器材中请选择适当的器材：a被测干电池一节为了读数准确，所以选择db电流表：量程00.6a，电压表：量程03v，滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选f滑动变阻器，h开关、导线若干（2）实验电路图：（3）由ui图可知，电源的电动势e=1.50v；内电阻r=ra=0.3=0.7故答案为：abdfh；如图；1.5，0.7【点评】本题为设计性实验，在解题时应注意明确实验的原理；并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式，由图象得出电动势和内电阻三、计算题（共3小题，共36分，解答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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15如图，真空中xoy平面直角坐标系上的abc三点构成等边三角形，边长l=2.0m，若将电荷量均为q=+2.0106c的两点电荷分别固定在a、b点，已知静电力常量k=9.0109nm2/c2，求：（1）两点电荷间的库仑力大小；（2）c点的电场强度的大小和方向【考点】库仑定律；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）根据库仑定律公式f=k列式求解即可；（2）先求解两个电荷单独存在时在c点的场强，然后根据平行四边形定则合成得到c点的场强【解答】解：（1）电荷量均为q=+2.0106c的两点电荷分别固定在a、b点，静电力为：f=k=9.0109=9.0103n；（2）a、b点电荷在c点产生的场强大小相等，均为：e1=k=9.0109=4.5103n/ca、b点电荷在c点的合场强大小为：e=2e1cos30=24.5103n/c=7.8103n/c场强方向沿着y轴正方向；答：（1）两点电荷间的库仑力大小为9.0103n；（2）c点的电场强度的大小为7.8103n/c，方向为+y轴正方向【点评】本题考查了库仑定律和电场强度的矢量合成问题，关键是根据平行四边形定则合成，基础问题16如图，一半径为r的圆表示一柱形区域的横截面（纸面），o为圆心在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的a点射入柱形区域，在圆上的d点离开该区域，已知图中=120，现将磁场换为竖直向下的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直径从a点射入柱形区域，也在d点离开该区域若磁感应强度大小为b，不计重力，试求：（1）电场强度e的大小；（2）经磁场从a到d的时间与经电场从a到d的时间之比【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动【专题】带电粒子在复合场中的运动专题【分析】（1）加磁场时，粒子做匀速圆周运动，画出粒子在磁场中的运动轨迹图象，由几何关系可以得到轨道半径，进而由洛伦兹力提供向心力可得粒子初速度v0的大小；粒子在匀强电场中粒子做类平抛运动，由平抛规律可得电场强度大小（2）粒子在磁场中运动时，根据轨迹的圆心角求解时间，由类平抛的规律得到电场运动的时间，即可解答【解答】解：（1）加磁场