甘肃省定西市通渭县榜罗中学高二物理上学期期末试卷（含解析）.doc

2015-2016学年甘肃省定西市通渭县榜罗中学高二（上）期末物理试卷一、不定项选择题：（每题4分，共48分，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全选对的得4分，选不全的得2分，选错的得0分）1有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是（）a通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用b安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现c带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功d通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行2在赤道处放置一通电导线，要使导线所受安培力方向竖直向下，则导线中的电流方向应该（）a由东向西b由西向东c竖直向上d竖直向下3如图所示为某一电源的ui图象，根据此图象可知（）a该电源是一个理想电源b电源输出电流为3a时的路端电压为1.5vc该电源的电动势为1.5v，内电阻为2.0d该电源的电动势为1.5v，内电阻为0.54在如图所示电路中，当变阻器r3的滑动头p向b端移动时（）a电压表示数变大，电流表示数变小b电压表示数变小，电流表示数变大c电压表示数变大，电流表示数变大d电压表示数变小，电流表示数变小5电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）a速率越大，周期越大b速率越小，周期越大c速度方向与磁场方向平行d速度方向与磁场方向垂直6带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹，图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场b垂直纸面向里该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少下列说法正确的是（）a粒子先经过a点，再经过b点b粒子先经过b点，再经过a点c粒子带负电d粒子带正电7有关磁感强度b，下列说法正确的是（）a由知，b与f成正比，与il成反比b由知，b的方向就是f的方向cb是磁场的性质，由磁场自身因素决定，与外界无关d电流在磁场中某处受力为零时，该处的磁感强度b一定等于零8如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻r=1，电动机两端的电压为5v，电路中的电流为1a，物体a重20n，不计摩擦力，则电动机线圈电阻上消耗的热功率为（）a1wb2wc3wd5w9如图所示为三个门电路符号，a输入端全为“1”，b输入端全为“0”下列判断正确的是（）a甲为“非”门，输出为“1”b乙为“或”门，输出为“1”c乙为“与”门，输出为“0d丙为“与”门，输出为“1”10两根通电的长直导线平行放置，电流分别为i1和i2，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四个点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是（）aa点bb点cc点dd点11如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态地面受到的压力为n，球b所受细线的拉力为f剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力（）a小于nb等于nc等于n+fd大于n+f12质量为m、带电量为q的小球，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为b，如图所示若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（）a小球带负电b小球在斜面上运动时做匀加速直线运动c小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动d小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为二、解答题（共2小题，满分5分）13如图为一正在测量中的多用电表表盘（1）如果是用直流10v档测量电压，则读数为v（2）如果是用100档测量电阻，则读数为（3）如果是用直流5ma档测量电流，则读数为ma14用下面给定的器材分别采用两种方法测电阻：a多用电表b伏特表（03v，1k）c伏特表（03v，3k）d安培表（00.6a，0.1）e毫安表（05ma，22）f微安表（0300a，200）g滑动变阻器（50，1a）h蓄电池（=4v，r0）i、待测电阻rx（约为1.5k）j、电键一个，导线若干（1）用多用表估测rx，欧姆表的表盘示意图如图所示，则欧姆表的倍率旋钮应指向档（从1，10，100，1k中选取一档）（2）用伏安法测rx，则所选用器材应是（填上面器材的字母）（3）画出用伏安法测rx的电路图三、计算题（共37分）15如图所示的装置中，平行板电场中有一质量为m，带电量为q的小球，用长l的细线拴住后在电场中处于平衡状态（即平衡位置），此时线与竖直方向的夹角为，两板间的距离为d，求：（1）小球带何种电荷？（2）两板间的电势差是多少？16如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角，一个电荷量为q=4108c的正电荷从a移到b电场力做功为w1=1.2106j求：（1）匀强电场的场强e=？（2）电荷从b移到c电场力做功w2=？（3）a、c两点的电势差uac=？17用磁场可以约束带电离子的轨迹，如图所示，宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大，磁感应强度方向垂直纸面向里，b=1t现有一束带正电的粒子从o点以v=2106m/s的速度沿纸面垂直边界进入磁场粒子的电荷量q=1.61019c，质量m=3.21027kg求：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大？（2）粒子保持原有速度，又不从磁场上边界射出，则磁感应强度最小为多大？2015-2016学年甘肃省定西市通渭县榜罗中学高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、不定项选择题：（每题4分，共48分，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全选对的得4分，选不全的得2分，选错的得0分）1有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是（）a通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用b安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现c带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功d通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行【考点】洛仑兹力；安培力【分析】正确解答本题需要掌握：洛仑兹力和安培力的产生条件、方向的判断等知识，要明确通电导线与运动电荷在磁场中不一定有力的作用，电流方向或电荷运动方向与磁场平行时，没有磁场力作用【解答】解：a、通电导线方向与磁场方向不在一条直线上时，才受到安培力作用，当二者平行时，安培力为零，故a错误；b、磁场对电流的作用力通常称为安培力，安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，故b正确；c、洛伦兹力的方向与速度方向垂直，洛伦兹力不做功故c错误d、根据左手定则知，安培力的方向与磁场方向垂直故d错误故选：b【点评】安培力、洛伦兹力的产生、方向是初学者很容易出错的地方，在学习中要加强这方面的练习，提高对知识的理解2在赤道处放置一通电导线，要使导线所受安培力方向竖直向下，则导线中的电流方向应该（）a由东向西b由西向东c竖直向上d竖直向下【考点】安培力【分析】解答本题首先要明确地球磁场的分布情况，然后根据左手定则直接进行判断即可【解答】解：地球磁场的南北极和地理的南北极相反，因此在赤道上方磁场方向从南指向北，依据左手定则可得导线中的电流方向应该由东向西，故正确，bcd错误故选：a【点评】本题的难点在于弄不清楚地球磁场方向，因此在学习中要熟练掌握各种典型磁场方向的分布情况3如图所示为某一电源的ui图象，根据此图象可知（）a该电源是一个理想电源b电源输出电流为3a时的路端电压为1.5vc该电源的电动势为1.5v，内电阻为2.0d该电源的电动势为1.5v，内电阻为0.5【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】ui图象中图象与纵轴的交点为电源的电动势；而图象与纵坐标的交点为短路电路，由欧姆定律可求得内阻【解答】解；a、由图可知，该电源有内阻，故不是理想电源；故a错误；b、当输出电流为3a时，路端电压为零，故b错误；c、该电源的电动势为1.5v，而内阻r=0.5，故c错误，d正确；故选：d【点评】ui图象中可以直观的得出电源的电动势和内电阻，明确图象与纵坐标的交点为电源的电动势，图象的斜率可以求出内阻4在如图所示电路中，当变阻器r3的滑动头p向b端移动时（）a电压表示数变大，电流表示数变小b电压表示数变小，电流表示数变大c电压表示数变大，电流表示数变大d电压表示数变小，电流表示数变小【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】压轴题【分析】由图可知r2与r3并联后与r1串联，电压表测量路端电压；由滑片的移动可得出滑动变阻器接入电阻的变化，则由闭合电路的欧姆定律可得出总电流的变化，由u=eir可得出路端电压的变化；将r1作为内阻处理，则可得出并联部分电压的变化，求得r2中电流的变化，由并联电路的电流规律可得出电流表示数的变化【解答】解：当滑片向b端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，则由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，故内压增大；因此路端电压减小，故电压表示数减小；将r1等效为内阻，则可知并联部分电压一定减小，故流过r2的电流减小，因总电流增大，故电流表示数增大；故b正确，acd错误；故选b【点评】闭合电路的欧姆定律一般按先分析外电路，再分析内电路，最后再分析外电路的思路进行；若电阻与电源串联，可以等效为内阻处理5电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）a速率越大，周期越大b速率越小，周期越大c速度方向与磁场方向平行d速度方向与磁场方向垂直【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】当带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律列式分析判断【解答】解：a、b、当带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：其中：v=解得：即周期与速率无关，故ab错误；c、d、当带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，根据左手定则可以知道洛伦兹力方向一定垂直于速度方向，故c错误，d正确；故选d【点评】本题关键是明确当带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，然后根据牛顿第二定律列式求解6带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹，图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场b垂直纸面向里该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少下列说法正确的是（）a粒子先经过a点，再经过b点b粒子先经过b点，再经过a点c粒子带负电d粒子带正电【考点】判断洛仑兹力的方向【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】粒子在云室中运动时，由于能量的损失，其速度会逐渐变小，轨迹的半径会逐渐减小，由此可判断运动方向；粒子所受洛伦兹力方向指向运动轨迹的内侧，因此根据洛伦兹力方向以及磁场方向可以判断粒子的正负，【解答】解：粒子在云室中运动时，速度逐渐减小，根据可知其运动轨迹的半径逐渐减小，故粒子运动方向为由a到b，故a正确，b错误；运动方向由a到b，磁场垂直纸面向里，所受洛伦兹力方向指向运动轨迹内侧，故由左手定则可知该电荷带负电，故c正确，d错误故选ac【点评】根据带电粒子在磁场中受力特点以及粒子在磁场中运动的半径公式进行求解是解决这类问题的基本思路7有关磁感强度b，下列说法正确的是（）a由知，b与f成正比，与il成反比b由知，b的方向就是f的方向cb是磁场的性质，由磁场自身因素决定，与外界无关d电流在磁场中某处受力为零时，该处的磁感强度b一定等于零【考点】磁感应强度【分析】在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱，b反映本身的强弱，与放入磁场中的检验电流无关将通电导线垂直放入匀强磁场中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比【解答】解：a、磁场中某处的磁感应强度大小是由磁场本身决定的，与放入磁场是f、il无关，故a错误b、通电导线在磁场中的受力方向，由左手定则来确定，所以磁场力的方向与磁场及电流方向相互垂直，故b错误；c、b反映磁场本身的强弱，由磁场自身因素决定，与外界无关故c正确d、当通电导体平行放在磁场中某处受到的磁场力f等于0，但磁场并一定为零故d错误；故选：c【点评】磁感应强度的定义式b=可知，是属于比值定义法，且导线垂直放入磁场中即b与f、i、l均没有关系，它是由磁场的本身决定8如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻r=1，电动机两端的电压为5v，电路中的电流为1a，物体a重20n，不计摩擦力，则电动机线圈电阻上消耗的热功率为（）a1wb2wc3wd5w【考点】电功、电功率【专题】恒定电流专题【分析】根据焦耳定律pq=i2r直接求解电动机线圈电阻上消耗的热功率【解答】解：根据焦耳定律，热功率为：pq=i2r=121 w=1 w 故选：a【点评】本题主要考查了焦耳定律pq=i2r的直接应用，知道电动机两端的电压不是加在电阻上的电压，难度不大，属于基础题9如图所示为三个门电路符号，a输入端全为“1”，b输入端全为“0”下列判断正确的是（）a甲为“非”门，输出为“1”b乙为“或”门，输出为“1”c乙为“与”门，输出为“0d丙为“与”门，输出为“1”【考点】简单的逻辑电路；传感器在生产、生活中的应用【分析】基本逻辑门电路的输入输出，非门当输入1时，输出0，当输入0时，输出1；或门当输入1、0时，输出1；与门当输入1、0时，输出0【解答】解：a、甲为“非”门电路，当输入1时，输出0，故a错误； b、乙为“或”门电路，当输入1、0时，输出1，故b正确； c、d、丙为“与”门电路，当输入1、0时，输出0，故c正确，d错误故选：bc【点评】考查了基本逻辑门电路的输入输出逻辑关系，理解逻辑原理10两根通电的长直导线平行放置，电流分别为i1和i2，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四个点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是（）aa点bb点cc点dd点【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；磁感应强度【分析】由安培定则确定两电流在图示各点所产生的磁场方向，若方向相反，磁感应强度可能为0，否则不可【解答】解：a、两电流在a 点b的方向相反，若因 i1i2且离i1近，故i1的磁感应强度可能等于i2的磁感应强度则a点可能为0故a正确； b、两电流在d点的b的方向相反，i1i2，而i2离b点近，则可以大小相等，故b点磁感应强度可为0故b正确； c、两电流在 c 点 d点的b的方向不相反，故b，c两点的磁感应强度不可能为0故cd错误； 故选：ab【点评】考查磁场的合成，明确电流的磁感应强度与电流的大小，距离有关11如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态地面受到的压力为n，球b所受细线的拉力为f剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力（）a小于nb等于nc等于n+fd大于n+f【考点】牛顿第二定律；库仑定律【专题】压轴题【分析】先对箱子和a整体受力分析，受重力，向下的静电力，线对整体向上的拉力，地面对整体的支持力，可以根据共点力平衡条件列式；剪短细线后，b加速上升，再次对木箱和a整体受力分析，受重力，向下的静电力，地面对整体的支持力，根据共点力平衡条件再次列式，两次比较，就可以得出结论【解答】解：以箱子和a合在一起为研究对象，设其质量为m，剪断连接球b的细线前，则n=mgf+fe，其中fe表示b对a的库仑力，也即为b对a和箱子整体的库仑力；剪断连接球b的细线后，则n=mg+fe，又由于在球b上升过程中库仑力变大（距离变近），所以nn+f，所以d正确；故选：d【点评】本题也可以根据超重和失重的知识求解，开始对木箱和a受力分析，支持力和总重力平衡，剪短细线后，b加速上升，整体处于超重状态，故支持力变大！12质量为m、带电量为q的小球，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为b，如图所示若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（）a小球带负电b小球在斜面上运动时做匀加速直线运动c小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动d小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为【考点】洛仑兹力；带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】带电滑块在滑至某一位置时，由于在安培力的作用下，要离开斜面根据磁场方向结合左手定则可得带电粒子的电性由光滑斜面，所以小滑块在没有离开斜面之前一直做匀加速直线运动借助于洛伦兹力公式可求出恰好离开时的速度大小，从而由运动学公式来算出匀加速运动的时间由位移与时间关系可求出位移大小【解答】解：a、小球向下运动，由磁场垂直纸面向外，又由于洛伦兹力垂直斜面向上，所以小球带正电故a错误；b、小球没有离开斜面之前，在重力，支持力、洛伦兹力作用下做匀加速直线运动，虽然速度变大，导致洛伦兹力变大，但三个力的合力却不变，故b正确；c、小球没有离开斜面之前，在重力，支持力、洛伦兹力作用下做匀加速直线运动，虽然速度变大，导致洛伦兹力变大，但重力沿斜面向下的分力却不变，即三个力的合力却不变，故c错误；d、则小球在斜面上下滑过程中，当小球受到的洛伦兹力等于重力垂直与斜面的分力相等时，小球对斜面压力为零所以bqv=mgcos，则速率为故d错误；故选：b【点评】本题突破口是从小滑块刚从斜面离开时，从而确定洛伦兹力的大小，进而得出刚离开时的速度大小，由于没有离开之前做匀加速直线运动，所以由运动与力学可解出运动的时间及位移倘若斜面不是光滑的，则随着粒子的下滑，洛伦兹力大小变化，导致摩擦力变化，从而使加速度也发生变化二、解答题（共2小题，满分5分）13如图为一正在测量中的多用电表表盘（1）如果是用直流10v档测量电压，则读数为6.5v（2）如果是用100档测量电阻，则读数为8.0102（3）如果是用直流5ma档测量电流，则读数为3.25ma【考点】多用电表的原理及其使用【专题】恒定电流专题【分析】（1）直流10v档最小分度为0.2v，准确值加估计到0.1v位（2）用100档测量电阻，读数=指示值倍率（3）直流5ma档最小分度为0.1ma，准确值加估计到0.01ma位【解答】解：（1）用直流10v档测量电压，准确值6.4v，估计值0.5，读数为6.5v （2）用100档测量电阻，指示值8.0，倍率为100，读数为8.0102 （3）用直流5ma档测量电流，准确值3.2ma，估计值0.05ma，读数为3.25ma故本题答案是：（1）6.5 （2）8.0102 （3）3.25【点评】本题考查基本仪器、仪表的读数能力仪器、仪表的读数是准确值加估计值，在仪器、仪表的读数中不可靠数字只保留一位，仪器或仪表中不可靠数字出现在哪一位，读数就读到哪一位14用下面给定的器材分别采用两种方法测电阻：a多用电表b伏特表（03v，1k）c伏特表（03v，3k）d安培表（00.6a，0.1）e毫安表（05ma，22）f微安表（0300a，200）g滑动变阻器（50，1a）h蓄电池（=4v，r0）i、待测电阻rx（约为1.5k）j、电键一个，导线若干（1）用多用表估测rx，欧姆表的表盘示意图如图所示，则欧姆表的倍率旋钮应指向100档（从1，10，100，1k中选取一档）（2）用伏安法测rx，则所选用器材应是c、e、g、h、i、j（填上面器材的字母）（3）画出用伏安法测rx的电路图【考点】伏安法测电阻【专题】实验题【分析】（1）欧姆表的读数为示数乘以倍率，指针在表盘范围内读数时最准确；（2）用伏安法测定电阻的原理是电阻定义式r=根据电源的电动势，选择电压表的量程由电源的电动势与测电阻的大约值，估算电流的最大值，选择电流表的量程根据待测电阻与变阻器总阻值的大小，选择变阻器的规格根据两电表内阻与待测电阻的大小关系，选择电流表的内接法或外接法【解答】解：（1）待测电阻rx约为1.5k，指针在表盘范围内读数时最准确，所以选择100档，此时指针对准15刻度（2）必选器材有：g、h、i、j因被测电阻较大，所以伏特表选（03v，3k），即选择c由题，则通过导线的电流最大值约imax=故电流表选e则所选用器材应是：c、e、g、h、i、j（3）由于待测电阻远大于电流表的内阻，属于大电阻，所以电流表采用内接法为使通过待测电阻的电压能从零开始编号，变阻器必须接成分压式电路，实验原理电路图如图：故答案为：（1）100；（2）c、e、g、h、i、j；（3）如图所示【点评】解决本题的关键掌握器材选取的原则，知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，以及知道电流表内外接的区别三、计算题（共37分）15如图所示的装置中，平行板电场中有一质量为m，带电量为q的小球，用长l的细线拴住后在电场中处于平衡状态（即平衡位置），此时线与竖直方向的夹角为，两板间的距离为d，求：（1）小球带何种电荷？（2）两板间的电势差是多少？【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）小球在电场中处于平衡状态，根据小球的电场力方向与场强方向的关系，判断小球的电性（2）根据平衡条件和场强与电势差间的关系，求解两板间的电势差【解答】解：（1）由小球处于平衡状态，根据受力分析可知小球受电场力方向水平向左，因而小球带负电 （2）设此时绳子拉力为t，板间电场强度为e，由平衡条件得 qe=tsin mg=tcos 又由于 u=ed 由上述式可解得：u=答：（1）小球带负电荷（2）两板间的电势差是【点评】本题是带电粒子的平衡问题，解题关键是知道带电粒子的受力情况，据场强方向的规定判断；二是平衡态列方程，基础题，难度不大16如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角，一个电荷量为q=4108c的正电荷从a移到b电场力做功为w1=1.2106j求：（1）匀强电场的场强e=？（2）电荷从b移到c电场力做功