湖南省永州市2017-2018学年高二物理上学期期末检测试题（含解析）.doc

湖南省永州市2017-2018学年高二物理上学期期末检测试题（含解析）一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，第110题只有一个选项符合题目要求；1115题有多个选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。将各题的正确答案选出来填在答题卡的相应位置）1.下列关于电场强度、电势、电场线说法中，正确的是a. 电场强度为零的地方,电势一定为零b. 沿着电场线方向,电势逐渐降低c. 电场强度较大的地方,电势一定较高d. 电势为零的地方,电场强度一定为零【答案】b【解析】【详解】沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小。电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高；电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零，故acd错误，b正确。2.真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为f，如果将这两个点电荷之间的距离变为原来的，而将它们的电荷量都变为原来的3倍，那么它们之间的静电力的大小变为a. fb. 3fc. 27fd. 81f【答案】d【解析】【详解】距离改变之前：，距离和电荷量都改变之后：，故d正确，abc错误。3.如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。m和n是轨迹上的两点，其中m点是轨迹的最右点。不计重力，下列说法正确的是a. 粒子带正电b. 粒子在n点的速率比m小c. 粒子在n点的加速度比m大d. 粒子在n点的电势能比m低【答案】d【解析】【详解】a、由曲线运动的知识可知，粒子受到的电场力向左，电场力的方向与电场强度的方向相反，故粒子带负电，a错误；b、粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到m点时，粒子的速度最小，故n点的速率比m大，故b错误；c、粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，故c错误；d、粒子从n点运动到m点，电场力做负功，电势能增加，故粒子在n点的电势能比m低，d正确。4.如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中a. a点磁感应强度最大b. b点磁感应强度最大c. a、b两点磁感应强度相同d. c、d两点磁感应强度相同【答案】b【解析】【详解】根据安培定则，直线电流在圆周上各点的磁感应强度如图所示：根据平行四边形定则，a、b、c、d各个点的磁场情况如图：显然，c点与d点合磁感应强度大小相等，方向不同；a点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小；b点电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大；故b正确，acd错误。5.某同学做观察电磁感应现象的实验，将电流计、线圈a和b、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流计的指针都没有偏转，其原因是（）a. 开关位置错误b. 电流计的5、b接线柱接反c. 线圈b的接头3、4接反d. 蓄电祂的正、负极接反【答案】a【解析】【详解】图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断，而本实验的内容之一就是研究通过开关通断导致磁场变化，从而产生感应电流的情况，但图中开关的接法达不到目的，a正确；根据感应电流的产生条件，电流计、蓄电池及线圈b的两接线端调换与否对感应电流是否产生无影响，b、c、d错误.故选a6.如图所示，在通电长直导线ab的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈p，ab在线圈平面内当发现闭合线圈向右摆动时a. ab中的电流减小，线圈中产生逆时针方向的电流b. ab中的电流减小，线圈中产生顺时针方向的电流c. ab中的电流增大，线圈中产生逆时针方向的电流d. ab中的电流增大，线圈中产生顺时针方向的电流【答案】c【解析】【详解】根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里；ab、ab中的电流减小，线圈中向里的磁通量减小，所以将产生顺时针方向的电流，同时线圈向左运动，题意中的线圈向右运动，故ab均不满足题意，故ab错误；cd、ab中的电流增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向，同时线圈向右运动，故c正确，d错误。7.如图所示，质量为m的通电细杆ab置于倾角为的导轨上，导轨宽为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为，有电流时，ab恰好在导轨上静止，在它的四个侧视图中标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是a. b. c. d. 【答案】a【解析】【详解】a、金属棒受重力、向右的安培力以及支持力；若要使棒平衡，摩擦力可以为零，故a正确；b、金属棒受重力、垂直斜面向下安培力以及支持力；若要使棒平衡，摩擦力方向沿斜面向上，故b错误；c、金属棒受重力和竖直向下的安培力和支持力；若要使棒平衡，摩擦力方向沿斜面向上，故c错误；d、金属棒受重力、向左的安培力以及支持力；若要使棒平衡，摩擦力方向沿斜面向上，故d错误。8.如图所示电路中，a、b是完全相同的灯泡，l是电阻不计的电感线圈，下列说法中正确的是（ ）a. 当开关s闭合时，a灯先亮，b灯后亮b. 当开关s闭合时，b灯先亮，a灯后亮c. 当开关s闭合时，a、b灯同时亮，以后b灯更亮，a灯熄灭d. 当开关s闭合时，a、b灯同时亮，以后亮度不变【答案】c【解析】当开关s闭合时，灯b立刻亮，l产生与电流方向相反的自感电动势，逆时针流过灯泡a，所以两灯泡同时亮，稳定后线圈l的电阻为零，灯泡a熄灭，c对；9.如图所示，平面直角坐标系的第象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为 b，一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从o点沿着与y轴夹角为30的方向进入磁场，运动到a点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则a. 粒子一定带正电b. 粒子由o到a的弧长对应的圆心角为300c. 粒子由o到a经历的时间为d. 粒子a点与x轴距离为【答案】d【解析】【详解】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示：a、根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电，故a错误；b、粒子由o运动到a时速度方向改变了60角，所以粒子轨迹对应圆心角为60，故粒子由o到a的弧长对应的圆心角为60，故b错误；c、粒子轨迹对应的圆心角为60，所以粒子运动的时间为 tt，故c错误；d、设点a与x轴的距离为d，由轨迹图可得：rrcos60d，所以d0.5r，而粒子的轨迹半径为r，则得a点与x轴的距离为：d，故d正确。10. 如图，平行板电容器两极板m、n相距d，两极板分别与电压为u的恒定电源两极连接，极板m带正电，现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则（ ）a. 油滴带正电b. 油滴带电荷量为c. 电容器的电容为d. 将极板n向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动【答案】c【解析】试题分析：由题，带电荷量为的微粒静止不动，则微粒受到向上的电场力，平行板电容器板间场强方向竖直向下，则微粒带负电故a错误；由平衡条件得：，解得油滴带电荷量为：，故b错误；根据，结合，且，则得电容器的电容为：故c正确；极板n向下缓慢移动一小段距离，电容器两极板距离增大，板间场强减小，微粒所受电场力减小，则微粒将向下做加速运动，故d错误。考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题整合了微粒的力平衡、电容器动态分析，由平衡条件判断微粒的电性，注意由受力情况来确定运动情况，是解题的思路。11.利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是某种金属材料制成的霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度b垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流i，c、d两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是a. d侧面电势高于c侧面电势b. c侧面电势高于d侧面电势c. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直d. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平【答案】ac【解析】【详解】ab、根据左手定则，电子向c侧面偏转，c表面带负电，d表面带正电，所以d侧面的电势高，故a正确，b错误；cd、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故c正确，d错误。12.在如图所示的图象中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线为某一电阻r的伏安特性曲线用该电源直接与电阻r相连组成闭合电路由图象可知（ ）a. 电源的电动势为v，内阻为b. 电阻r的阻值为c. 电源的输出功率为wd. 电源的效率为【答案】bc【解析】试题分析：本题解题关键是理解好直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象，除了能确定电源的电动势大小e=3v；电源内阻r=0.5；同时可知当此电源外电路接通工作电流为2a时，其路端电压为2v；也可以根据欧姆定律计算此时所接的外电阻的值为1；直线为某一电阻r的伏安特性曲线，其斜率等于电阻r的大小，经计算知其大小为1综上可知图像中两直线的交点就是用该电源直接与电阻r相连组成闭合电路的工作电流与电压，即此时i=2a；u=2v；进一步结合电源输出功率计算公式p输=ui=4w；先计算电源总功率p总=ei=6w，进而电源效率为=66.7%考点：电源与导体的伏安特性曲线，闭合电路欧姆定律及电功、电源效率13.穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是a. 图中，回路产生的感应电动势恒定不变b. 图中，回路产生的感应电动势恒定不变c. 图中，回路在0t1内产生的感应电动势小于在t1t2内产生的感应电动势d. 图中，回路产生的感应电动势先变小再变大【答案】bd【解析】【详解】a、图中磁通量变化率0，无感应电动势产生，故a错误；b、图中磁通量变化率不变且不为0，感应电动势恒定不变（不为零），故b正确；c、图中回路在0t1时间内，图象的斜率大于在t1t2时间的斜率，说明前一段时间内磁通量的变化率大于后一时间内磁通量的变化率，所以根据法拉第电磁感应定律知，在0t1时间内产生的感应电动势大于在t1t2时间内产生的感应电动势，故c错误；d、图中磁通量随时间t变化图象的斜率先变小后变大，磁通量的变化率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故d正确。14.如图所示，在一磁感应强度b0.5 t的匀强磁场中，垂直磁场方向水平放置两根相距为l0.1 m的平行金属导轨mn和pq，在两根导轨的端点n、q之间连接一阻值r0.3 的电阻。金属棒ab垂直导轨放置，其电阻r0.2 ，其它电阻不计。当金属棒在水平拉力作用下以速度v4.0 m/s向左做匀速运动时 a. a端电势比b端电势高b. n、q间电压为0.2 vc. 回路中感应电流大小为1 ad. ab棒所受安培力大小为0.02 n【答案】ad【解析】【详解】a、由右手定则判断知，ab棒中感应电流方向由b到a，a端相当于电源的正极，电势较高，故a正确；bc、ab棒产生的感应电动势eblv0.50.14v0.2v，感应电流为i0.4a，n、q间电压为uir0.40.3v0.12v，故bc错误；d、a b棒所受安培力大小 f安bil0.50.40.1n0.02n，故d正确。15.在匀强电场所在平面内存在一个半径为r的圆形区域，完全相同的带正电粒子以初速度v0沿不同的方向从a点进入圆形区域，已知从d点离开的粒子动能最大，且ab、cd是两条互相垂直的直径。下列说法正确的是a. 电场方向沿ad方向b. 电场方向沿cd方向c. 从b点离开的粒子速度仍是v0d. 从c点离开的粒子速度仍是v0【答案】bc【解析】【详解】ab、仅在电场力作用下从a点进入，离开d点的动能最大，电势能最小，由于带电微粒是带正电，则d点是电势最低的点，所以电场线与过d的切线相垂直，故匀强电场的方向沿cd方向，由c指向d，故a错误，b正确；c、由于ab与cd垂直，而电场的方向沿cd的方向，所以ab两点的电势相等，所以从b点离开的粒子速度仍是v0故c正确；d、由上可知，电场线方向从c到d，由沿着电场线方向，电势降低，则有c点的电势能最大，动能最小，故d错误；二、填空题（本题共4小题，每空2分，作图2分，共20分）16.如下图所示的螺旋测微器的读数为_ mm。【答案】2.7022.708【解析】【详解】螺旋测微器的读数为：2.5mm+0.01mm20.5=2.705mm（在2.7022.708范围内亦可）。17.某同学用多用电表测一定值电阻的阻值，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过小，因此需选择_倍率的电阻挡(选填“10”或“1 k”)，并重新进行欧姆调零，再进行测量，多用表的示数如下右图所示，测量结果为_。【答案】 (1). 1k (2). 20000【解析】【详解】选用“100”档，发现指针偏角太小，说明指针示数太大，所选档位太小，为准确测量电阻，应换大挡，应把选择开关置于“1 k”挡；由图示可知，欧姆表示数为20100020000。18.要测定某电源的电动势和内电阻，某同学按如图甲所示的电路图连接好电路并进行如下操作：(1)闭合开关s1，多次调节电阻箱的阻值，并记录下每次的电阻值r及对应的电流表a的示数i(电流表的内阻很小，可忽略不计)；(2)根据数据，作出图象r，如图乙所示，则根据图象可以求出：电源电动势e_ v . 内电阻r_.【答案】 (1). 2； (2). 4；【解析】【分析】由闭合电路欧姆定律变形，得到与r的关系式，根据数学知识分析图象的斜率和截距的意义，即可求出电源电动势e和内电阻r。【详解】由闭合电路欧姆定律变形得：，根据数学知识得知，图象的斜率等于，纵轴截距等于，则由图象读出斜率为，则电动势，纵轴截距为，则得到；故答案为2，4。19.有一个小灯泡上标有“4v、2w”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的iu图线现有下列器材供选用：a.电压表（05v，内阻10k）b.电压表（015v，内阻20k）c.电流表（03a，内阻1）d.电流表（00.6a，内阻0.4）e.滑动变阻器（10，2a）f.滑动变阻器（500，1a）g.学生电源（直流6v）、开关、导线若干（1）实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由_；（2）实验中所用电压表应选_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_（填序号示）（3）把图丙中所示的实验器材用实线连接成实物电路图_【答案】 (1). 在用伏安法描绘这个灯泡的i一u图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法 (2). a (3). d (4). e (5). 【解析】【分析】根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法；仪表的选择应本着安全准确的原则；电压表要测量灯泡两端的电压，故应通过灯泡的额定电压值判断需要的电压表；由流过灯泡的电流判断需要的电流表；由题意判断需要的滑动变阻器。【详解】(1) 在用伏安法描绘这个灯泡的i一u图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，所以电路图选用图甲；(2) 因灯泡的额定电压为4v，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4v，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用05v的电压表，故选a；由p=ui得，灯泡的额定电流i=，故电流表应选择00.6a的量程，故选d；而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选e；(3)根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示。【点睛】本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断。三、计算题（本题共3小题，共35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）20.如图乙所示，一个电阻r =1、边长l=01m、匝数为100匝的正方形线圈,与阻值r=3的电阻连接成闭合回路线圈所在正方形区域内存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场，磁感应强度b随时间t变化的关系图线如图甲所示，不计导线的电阻求t=0至t=01s时间内：（1）通过电阻r上的电流方向和大小（2）通过电阻r上产生的热量【答案】（1）05 a（2）0075j【解析】试题分析：1）由楞次定律知该电流由m向n通过r；由法拉第电磁感应定律得感应电动势为=bl2由闭合电路的欧姆定律从图象可知：联立以上几式解得：通过r的电流大小为i= 05 a（2）由焦耳定律得在01s时间内r产生的热量考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律21.如图所示，离子发生器发射一束质量为m、电荷量为q的离子，从静止经pq两板间的加速电压加速后，以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域，abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界，已知ab长为l，匀强电场的方向与