福建省福州教育学院二附中高二物理上学期期末试卷（含解析）.doc

2015-2016学年福建省福州教育学院二附中高二（上）期末物理试卷一、选择题（12小题，每题3分，共36分每小题只有一个选项正确）1关于电场线的叙述正确的是（）a电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹b在电场中没画电场线的地方场强为零c电场线是电场中实际存在的线d电场中某点电场线的切线方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同2下列各图中能正确表示电流磁场的分布情况的是（）abcd3真空中两个静止点电荷间的静电力大小为f若电荷电量不变，两点电荷间的距离减小到原来的，则两点电荷间的静电力大小为（）abc4fd2f4某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面a、b、c三点的电场强度分别为ea、eb、ec，电势分别为a、b、c，关于这三点的电场强度和电势的关系，以下判断正确的是（）aeaeb，b=cbeaeb，abceaeb，abdea=ec，b=c5以下说法正确的是（）a由e=可知电场中某点的电场强度e与f成正比b由可知，某两点的电势差与电场力做功成正比，与电荷量成反比c公式c=，其中电容器的电容c与电容器两极板间电势差u无关d由uab=ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大6关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）a由b=可知，b与f成正比，与il成反比b由b=可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场c通电导线在磁场中受力越大，磁场可能越强d磁感应强度的方向就是该处电流受力方向7如图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中正确的是（）abcd8一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束，则下列说法正确的是（）a1带负电b1带正电c2带负电d3带正电9如图所示，某同学将电压表直接与干电池的正、负极相接时，能测出的物理量是（）a电压表的电阻b干电池的内电阻c干电池的电动势d干电池的短路电流10在电场中某处放入电荷量为1.0109c的点电荷时，它受到的电场力的大小为2.0105n，则该处的电场强度大小是多少？（）a2.0104n/cb5.0105n/cc2.01014n/cd无法确定11一个直流电动机所加电压为u，电流为 i，线圈内阻为 r，当它工作时，下述说法中正确的是（）a电动机的输出功率为b电动机的输出功率为iui2rc电动机的发热功率为iud电动机的功率可写作iu=i2r=12在如图所示的电路中，电源的内电阻r=1，外电路电阻r=9，闭合开关后，电流表的示数i=0.3a，电流表的内阻不计电源的电动势e等于（）a1vb2vc3vd5v二、实验题（两小题，每空3分，共15分）13某同学为测定金属丝的电阻，做如下测量：（1）用多用表粗测该金属丝的电阻，选用“10”倍率的电阻挡后，应先，再进行测量，之后多用表的示数如图所示，测得该金属丝电阻为（2）测得金属丝的长度为l，金属丝的直径为d，则这种金属材料的电阻率=（用题中字母l、r、d表示答案）14某同学用伏安法测干电池的电动势e和内阻r，测得两节不同干电池ui图象如图所示（1）电源电动势e1e2（ 填“”或“”或“=”）（2）内阻r1r2（ 填“”或“”或“=”）三、计算题（四小题，共49分）15电场中某区域的电场线如图所示，a、b是电场中的两点一个电荷量q=+4.0108 c的点电荷在a点所受电场力fa=2.0104 n，将该点电荷从a点移到b点，电场力做功w=8.0107j求：（1）a点电场强度的大小ea（2）a、b两点间的电势差u16如图所示电路，电源电动势e=3v，内阻r=0.6，r1=4，r2=6，求流过电源的电流，路端电压17把一根长为l=10cm的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中（1）当导线中通以i1=2a的电流时，导线受到的安培力大小为1.0107n，试求该磁场的磁感应强度的大小b（2）若该导线中通以i2=3a的电流，试求此时导线所受安培力大小f，并判断安培力的方向18如图所示，半径为r的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b现有一带电离子（不计重力）从a以速度v沿圆形区域的直径射入磁场，已知离子从c点射出磁场的方向与入射方向间的夹角为60求：该离子带何种电荷；该离子的电荷量与质量之比三、计算题（四小题，共49分）19用30cm的细线将质量为4103kg的带电小球p悬挂在o点下，当空中有方向为水平向右，大小为1104n/c的匀强电场时，小球偏转37后处在静止状态（1）分析小球的带电性质；（2）求小球的带电量；（3）求细线的拉力20如图所示的电路中，已知四个电阻的阻值为r1=1、r2=4、r3=3、r4=2，电源电动势e=4v，内阻r=0.5，试求：（1）s闭合，s断开时，通过r1和r2的电流之比；（2）s和s都闭合后的总电流i21如图所示，在倾角为=30的斜面上，固定一宽l=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和变阻器电源电动势e=12v，内阻r=1.0一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感强度b=0.80t、垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）金属导轨是光滑的，取g=10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：（1）金属棒所受到的安培力；（2）通过金属棒的电流；（3）滑动变阻器r接入电路中的阻值22如图所示，在xoy坐标系y轴右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b，在第四象限还有沿x轴负方向的匀强电场，y轴上有一点p，坐标已知为（0，l），一电荷量为q、质量为m的粒子从p点以某一大小未知的速度沿与y轴正方向夹角为30的方向垂直射入磁场，已知粒子能够进入第四象限，并且在其中恰好做匀速直线运动不计重力求：（1）粒子在第一象限中运动的时间t；（2）电场强度e2015-2016学年福建省福州教育学院二附中高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（12小题，每题3分，共36分每小题只有一个选项正确）1关于电场线的叙述正确的是（）a电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹b在电场中没画电场线的地方场强为零c电场线是电场中实际存在的线d电场中某点电场线的切线方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同【考点】电场线【分析】电场线的方向是正电荷所受电场力的方向，而正负电荷所受的电场力的方向相反；电场线的切线方向即为场强的方向，故任意两条电场线都不会相交；只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合；电场线的疏密代表电场的强弱，故电场线越密的地方场强越强【解答】解：a、电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合故a错误b、在电场中没画电场线的地方场强不一定为零故b错误c、电场线不存在，故c错误d、电场中某点电场线的切线方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同故d正确故选：d2下列各图中能正确表示电流磁场的分布情况的是（）abcd【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】运用安培定则，逐个选项判断电流方向与磁场方向的关系，从而即可求解【解答】解：a、根据安培定则，由电流方向向下可知，磁场方向（俯视）应该顺时针，故a错误 b、由电流方向向上，根据安培定则，磁感线方向为逆时针方向故b正确 c、根据安培定则，由电流方向可知，环形电流的磁场的方向向右，磁感线方向应向右，故c错误 d、电源外部的电流方向由正极流向负极，所以螺旋管外侧的电流的方向向上，根据安培定则可知，则螺线管磁场的方向向左，右侧为s极故d错误故选：b3真空中两个静止点电荷间的静电力大小为f若电荷电量不变，两点电荷间的距离减小到原来的，则两点电荷间的静电力大小为（）abc4fd2f【考点】库仑定律【分析】根据库仑定律的内容，找出变化量和不变量求出问题【解答】解：真空中两个静止点电荷间的静电力大小为f=若电荷电量不变，两点电荷间的距离减小到原来的，则两点电荷间的静电力大小f=4f故选c4某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面a、b、c三点的电场强度分别为ea、eb、ec，电势分别为a、b、c，关于这三点的电场强度和电势的关系，以下判断正确的是（）aeaeb，b=cbeaeb，abceaeb，abdea=ec，b=c【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向沿着电场线方向电势是降低的【解答】解：由图示可知，a处的电场线密，b处的电场线稀疏，因此a点的电场强度大，b点的场强小，即eaeb，eaec；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，在同一等势面上，电势相等，由图示可知，ab，b=c，故c正确，abd错误；故选：c5以下说法正确的是（）a由e=可知电场中某点的电场强度e与f成正比b由可知，某两点的电势差与电场力做功成正比，与电荷量成反比c公式c=，其中电容器的电容c与电容器两极板间电势差u无关d由uab=ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大【考点】电场强度；电势能【分析】e=、c=三个公式都运用比值法定义，根据比值法定义分析各个量的物理意义公式uab=ed中d是两点沿电场线方向的距离【解答】解：a、e=运用比值法定义，e与f、q无关，反映电场本身的性质，故a错误b、电势是表征电场本身属性的物理量，某两点的电势差与电场力做功无关，故b错误c、公式c=运用比值法定义，反映电容器本身的特性，c与电容器两极板间电势差u无关故c正确d、由uab=ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间沿电场线方向的距离越大，两点间的电势差才越大，故d错误故选：c6关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）a由b=可知，b与f成正比，与il成反比b由b=可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场c通电导线在磁场中受力越大，磁场可能越强d磁感应强度的方向就是该处电流受力方向【考点】磁感应强度【分析】b=是磁感应强度的定义式，运用比值法定义，b与f、il无关当通电导线与磁场平行时不受磁场力，磁感应强度的方向与该处电流受力方向垂直结合这些知识进行分析【解答】解：a、b=是磁感应强度的定义式，运用比值法定义，b反映磁场本身的性质，与f、il无关故a错误b、一小段通电导体在某处不受磁场力，此处不一定无磁场，也可能有磁场，由于通电导体与磁场平行，故b错误c、根据f=bilsin，可知通电导线在磁场中受力f越大，可能b越大，即磁场越强故c正确d、磁感应强度的方向与该处电流受力方向垂直故d错误故选：c7如图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中正确的是（）abcd【考点】左手定则【分析】磁场对直线电流的作用称为安培力，用左手定则判断方向将四个选项逐一代入检验，选择符合题意的选项【解答】解：a、伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，则手心向左四指指向电流方向：垂直纸面向里，根据左手定则判断可知，拇指指向安培力方向：竖直向下故a错误 b、通电导线与磁场方向平行，没有安培力故b错误 c、伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，则手心向右四指指向电流方向：垂直纸面向外，根据左手定则判断可知，拇指指向安培力方向：竖直向下故c正确 d、伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，则手心垂直向里四指指向电流方向：水平向右，根据左手定则判断可知，拇指指向安培力方向：竖直向下故d错误故选：c8一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束，则下列说法正确的是（）a1带负电b1带正电c2带负电d3带正电【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】该题考察了带电粒子在磁场中的偏转，先由偏转方向判断出粒子的受力方向，再由左手定则判断出粒子的带电情况由图可知，2是不带电的，1和3带电【解答】解：a、1粒子从发射源射出后向左偏转，说明受到向左的洛伦兹力，由左手定则可判断，1粒子带正点所以选项a错误b、由对选项a的分析可知，选项b正确c、由图可知，2粒子在磁场中没有发生偏转，即2粒子没有受到洛伦兹力的作用，粒子是不带电的所以选项c错误d、3粒子从发射源射出后向右偏转，说明受到向右的洛伦兹力，由左手定则可判断，3粒子带负点所以选项d错误故选：b9如图所示，某同学将电压表直接与干电池的正、负极相接时，能测出的物理量是（）a电压表的电阻b干电池的内电阻c干电池的电动势d干电池的短路电流【考点】电源的电动势和内阻【分析】电压表直接与干电池的正、负极相接时测得的为干电池的电动势【解答】解：设电源内阻为r，电压表内阻为r，电压表直接与干电池的正、负极相接时，电压表与电源串联，电路相等，则分压之比等于电阻之比，即：u=e因为rr，则1有u=e所以能测出的物理量是电动势abd错误，c正确故选：c10在电场中某处放入电荷量为1.0109c的点电荷时，它受到的电场力的大小为2.0105n，则该处的电场强度大小是多少？（）a2.0104n/cb5.0105n/cc2.01014n/cd无法确定【考点】电场强度【分析】放入电场中的电荷是试探电荷，已知试探电荷的电量和所受电场力，根据电场强度的定义式求解场强大小【解答】解：已知试探电荷q=1.0109c，电场力f=2.0105n，则该处的电场强度大小为 e=，故a正确故选：a11一个直流电动机所加电压为u，电流为 i，线圈内阻为 r，当它工作时，下述说法中正确的是（）a电动机的输出功率为b电动机的输出功率为iui2rc电动机的发热功率为iud电动机的功率可写作iu=i2r=【考点】电功、电功率；焦耳定律【分析】电动机工作时，为非纯电阻电路，输入功率p=ui，内部消耗的功率为p热=i2r，输出功率p出=pp热【解答】解：a、直流电动机为非纯电阻电路，电动机的输出功率为p出=uii2r，故a错误，b正确； c、电动机的发热功率，根据焦耳定律，p热=i2r故c错误 d、电动机的功率可写作p=iu，而i2r为内阻消耗的热功率，故d错误 故选b12在如图所示的电路中，电源的内电阻r=1，外电路电阻r=9，闭合开关后，电流表的示数i=0.3a，电流表的内阻不计电源的电动势e等于（）a1vb2vc3vd5v【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】电源的电动势e等于电路中内外电压之和，根据闭合电路欧姆定律求解电源的电动势e【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得电源的电动势为： e=i（r+r）=0.3（9+1）v=3v故选：c二、实验题（两小题，每空3分，共15分）13某同学为测定金属丝的电阻，做如下测量：（1）用多用表粗测该金属丝的电阻，选用“10”倍率的电阻挡后，应先进行欧姆调零，再进行测量，之后多用表的示数如图所示，测得该金属丝电阻为70（2）测得金属丝的长度为l，金属丝的直径为d，则这种金属材料的电阻率=（用题中字母l、r、d表示答案）【考点】用多用电表测电阻【分析】（1）使用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，然后进行欧姆调零；读数还要乘上倍率；（2）根据电阻定律得：r=求解即可【解答】解：（1）使用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，然后进行欧姆调零，读数还要乘上倍率，则电阻为：710=70，（2）根据电阻定律得：r=，其中s=，解得：故答案为：（1）进行欧姆调零；70；（2）14某同学用伏安法测干电池的电动势e和内阻r，测得两节不同干电池ui图象如图所示（1）电源电动势e1=e2（ 填“”或“”或“=”）（2）内阻r1r2（ 填“”或“”或“=”）【考点】测定电源的电动势和内阻【分析】分析闭合电路欧姆定律公式，再根据图象利用数学规律分析电动势和内电阻【解答】解：（1）根据闭合电路欧姆定律可知，u=eir；则可知图象与纵坐标的交点为电源的电动势，由图可知，两图象的截距相同，故说明电动势相同；（2）图象的斜率绝对值表示电源的内阻，由图可知，1的斜率绝对值小于2的斜率绝对值，故1的内阻小于2的内阻；故答案为：（1）=；（2）三、计算题（四小题，共49分）15电场中某区域的电场线如图所示，a、b是电场中的两点一个电荷量q=+4.0108 c的点电荷在a点所受电场力fa=2.0104 n，将该点电荷从a点移到b点，电场力做功w=8.0107j求：（1）a点电场强度的大小ea（2）a、b两点间的电势差u【考点】电势能；电场强度；电势差【分析】根据电场强度的定义式e=，求解a点电场强度的大小根据公式uab=求解a、b两点间的电势差u【解答】解：（1）ea=5103n/c （2）u=20v答：（1）a点电场强度的大小ea为5103n/c （2）a、b两点间的电势差u为20v16如图所示电路，电源电动势e=3v，内阻r=0.6，r1=4，r2=6，求流过电源的电流，路端电压【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】先分析电路的结构，再根据闭合电路欧姆定律直接求解即可【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得电流为：i=，路端电压为：u=eir=310.6=2.4v答：流过电源的电流为1a，路端电压为2.4v17把一根长为l=10cm的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中（1）当导线中通以i1=2a的电流时，导线受到的安培力大小为1.0107n，试求该磁场的磁感应强度的大小b（2）若该导线中通以i2=3a的电流，试求此时导线所受安培力大小f，并判断安培力的方向【考点】安培力【分析】（1）bl，根据安培力的公式f=bil，求磁感应强度b（2）根据安培力的公式f=bil，求出安培力的大小【解答】解：（1）由b= 代入数据得：b=5107t 故磁场的磁感应强度为5107t （2）由f=bil 代入数据得：f=1.5107n 答：（1）当导线中通以i1=2a的电流时，导线受到的安培力大小为 1.0107n，则该磁场的磁感应强度的大小5107t（2）若该导线中通以i2=3a的电流，此时导线所受安培力大小1.5107n18如图所示，半径为r的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b现有一带电离子（不计重力）从a以速度v沿圆形区域的直径射入磁场，已知离子从c点射出磁场的方向与入射方向间的夹角为60求：该离子带何种电荷；该离子的电荷量与质量之比【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力【分析】离子在a点受到的洛伦兹力向下，根据左手定则判断电性画出轨迹，由几何知识求出半径，根据牛顿第二定律求出比荷【解答】解：（1）离子在a点受到的洛伦兹力向下，根据左手定则判断得知该离子带负电 （2）离子的偏向角为=600 轨迹如图所示 由得 由几何知识得r=rcot30由得 故答：该离子带负电荷； 该离子的电荷量与质量之比三、计算题（四小题，共49分）19用30cm的细线将质量为4103kg的带电小球p悬挂在o点下，当空中有方向为水平向右，大小为1104n/c的匀强电场时，小球偏转37后处在静止状态（1）分析小球的带电性质；（2）求小球的带电量；（3）求细线的拉力【考点】共点力平衡的条件及其应用；电场强度【分析】对小球受力分析，根据带电小球处于静止状态，结合力的合成或分解解决问题【解答】解：（1）小球受力如图，电场力方向与电场同向，故带正电（2）小球受力平衡，在水平方向：qe=mgtan37，得（3）由受力图可知=0.05n所以，（1）正电（2）带电量3106c（3）拉力0.05n20如图所示的电路中，已知四个电阻的阻值为r1=1、r2=4、r3=3、r4=2，电源电动势e=4v，内阻r=0.5，试求：（1）s闭合，s断开时，通过r1和r2的电流之比；（2）s和s都闭合后的总电流i【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】（1）当s闭合，s断开时，电阻r1与r3串联，r2与r4串联，两部分再并联根据并联电路电压相等的特点，欧姆定律研究通过r1和r2的电流之比（2）当s和s都闭合时，电阻r1与r2并联，r3与r4并联，两部分再串联，求出外电路总电阻，由闭合电路欧姆定律求出总电流i【解答】解：（1）当s闭合，s断开时，电阻r1与r3串联电阻 r13=r1+r3=4，电阻r2与r4串联电阻 r24=r2+r4=6，由于并联电路电压相等，则通过r1和r2的电流之比为 i1：i2=r24：r13=3：2（2）s和s都闭合时，外电路总电阻 r=+=+=2则总电流 i=a=1.6a答：（1）s闭合，s断开时，通过r1和r2的电流之比是；（2）s和s都闭合时的总电流i是1.6a21如图所示，在倾角为=30的斜面上，固定一宽l=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和变阻器电源电动势e=12v，内阻r=1.0一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感强度b=0.80t、垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）金属导轨是光滑的，取