北京市2015-2016学年高二物理上学期期末考试试题(含解析)

1、北京市2015-2016学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）一、单项选择题（共48分）1真空中有两个静止的点电荷qi、q2若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变为原来的2倍，则两电荷间的静电力将变为原来的（）A. 2倍B4倍C8倍D16倍【答案】B【解析】4KQIQr时试题分析：由库仑定律可得：变化前F=;而变化后，F=4F;故=4,r2r2卩故选B考点：库仑定律.2如图所示，平行板电容器中间充有电介质，现要使此电容器的电容增大，下列措施中正确的是（）电介质： ：.：:A将电介质从电容器中抽出B.增大两极板间的距离C.减小两极板间的距离D.减小极板间的正对面积【答案】C【解析】试题

2、分析：由平行板电容器的决定式c=.： 得知，电容与极板间的距离成反比，与正对面积成正比，插入电介质，电容增大，所以要让电容器的电容增大，可减小两极板间的距离、增大正对面积，或在极板间插入电介质故C正确，A、B D错误故选：C.考点：电容器的动态分析.3点电荷A的电荷量与点电荷B的电荷量之比为3：2，则A对B的作用力大小跟B对A的作 用力的大小之比为（）A. 3：2B2：3C1：1D6：1【答案】C【解析】-2 -试题分析：由点电荷库仑力的公式F=k二，库仑力大小与电量的乘积有关，而A对B的作用r力大小跟B对A的作用力大小是属于作用力与反作用力，因此不论电量大小如何，则它们的 大小相等，即1:1

3、，所以C正确，ABD错误故选：C.考点：库仑定律；物体的弹性和弹力.4使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是（【答案】B【解析】 试题分析：由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸弓I,故验电器的上端应带上与小球异号的电荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷；故只有 考点：静电现象的解释.在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直,TTA.磁铁对桌面的压力减小B磁铁对桌面的压力增大C.磁铁对桌面的压力不变D.桌面对磁铁有摩擦力【答案】A【解析】试题分析：A、在磁铁外部，磁感线从N极指向S极，长直导线在磁铁的中央上方，导线所在处磁场水

4、平向左；导线电流垂直于纸面向外，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向下； 由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，因此磁铁对桌面的压力减小，小于磁 铁的重力，故A正确，BC错误.D由于导线处于磁铁正中央，磁铁受到的导线的磁场力竖直 向上，因此磁铁对桌面没有运动趋势，故D错误，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流,则下列说法正确的是（B符合条件故选：B.5如图，条形磁铁平放于水平桌面上,A.D-3 -故选：A.考点：安培力；物体的弹性和弹力；共点力平衡的条件及其应用.6.如图所示，A、B为两个用绝缘细线悬挂起来的质量相同的带电介质小球，左边放一个带正电的球C时，两悬线都保持竖直方向（两线

5、长度相同）.若把C球移走，两球没有发生接触,等，在平衡时两悬线与竖直方向间的夹角应该相等，因此B选项正确.故选B.考点：静电场中的导体.7.如图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时（）A. v变大【答案】B【解析】 试题分析：加上磁场后，由左手定则可知，物体受洛伦兹力垂直于斜面，故物体对斜面的压 力增大，则摩擦力也将增大；则在下滑过程中摩擦力做功增多，则由动能定理可知，滑到底 端时的速度减小；故选：B.考点：动能定理的应用；洛仑兹力.那么下面四个图中，哪个图可以正确表示B两球的位置（）试题分析：存在C球时，对A、B球受力分析，

6、由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自合力为零，说明A球带负电而B球带正电，去掉C球后，两球将互相吸引.又由于两球质量相B.v变小Cv不变D.v先变大再变小B【解析】mg-4 -&如图中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别是c=4V,则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是（【答案】D【解析】试题分析：由题意可知，各点的电势分别为U=5V,Ub=2V,U=4V,则ab连线上离a点=处的电势为4V,所以该点与c点的连线，即为等势线由于沿着电场线方向，电势降低故D正确，ABC错误；故选：D考点：电场强度；电势.9如图所示，用绝缘细绳悬吊一质量为m电荷量为q的小球，在空

7、间施加一匀强电场，使小球保持静止时细线与竖直方向成0角，则电场强度的最小值为（【解析】图法可知，当电场力F与细线垂直时，电场力最小，最小值为：F=mgsin0，则场强的最小值为：E=：亠厂，故选：AoQa= 5V，$b=2V,A.C.D.Aq【答案】ACmgtanODQQ试题分析：小球保持静止时受到重力mg电场力F和细线的拉力T,作出力图如图.根据作-5 -考点：电场强度；共点力平衡的条件及其应用.10.如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线.若有一质子仅在电场力的作用下以某一AB由A运动到B,其速度图象如图乙所示，下列关于A B两点的电场强度E、的是（【答案】A【解析】速度图象的斜率表示

8、点电荷的加速度的大小，由于斜率减小则知从A运动到B过程中带电粒子的加速度减小根摇牛顿第二定律说明电场力减小，由用迟?知，所以由A运动到E,场强百减 小，所臥弘恥故岛错误；B,馬子带正电，在电场力的作用下做加速运动，所以电场方向从A指向B,B点的电势低，艮卩軸叽 故B正确；G电场力对质子做正功，电势能减小，则，匕阪 动能増大，则KAIB；故CD正确.本題选错误的，故选：A考点：电场线；电势差与电场强度的关系.11. 一带电粒子沿如图所示的曲线穿过匀强电场，重力不计，关于粒子带何种电荷以及该粒子在a、b两点动能的大小，下列结论正确的是（）A.负电，在a点动能大C.负电，动能相等【答案】D【解析】.

9、正电，在a点动能大.正电，在b点动能大b初速度沿直线EB和电势0A、0B,以及质子在A B两点所具有的电势能 A、B和动能EKA、EKB,判断错误A.EAVEB A BD.EKAVEKB试题分折:-6 -试题分析：A、由于电荷只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧，电场力方向与电场方向一致，故粒子带正电，从A到B电场力做正功，电势能减小、动能增加，故A、B C错误；D正确；故选D。考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电势能.12如图，一水平放置的矩形闭合线框abed，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持be边在纸外，ad边在纸内，如图中的位置I经过位置n到位置川，位置I和川都很靠近n,在这个

10、过程中，线圈中感应电流（）A.沿abed流动B.沿deba流动C.由I到n是沿abed流动， 由n到川是沿deba流动D.由I到n是沿deba流动， 由n到川是沿abed流动【答案】A【解析】试题分析：磁铁产生的磁场如图所示，线圈从位置1到位置2的过程中，穿过线圈的向上的磁通量减小，则产生感应电流的磁场方向向上，由右手定则知电流沿abed方向；线圈从位置2到位置3的过程中， 线圈内穿过的向下的磁通量增加， 则感应电流的磁场方向向上， 由右手 定则知感应电流方向沿abed方向，故选：A.考点：电磁感应，楞次定律。13.正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个粒子（不计重力）以一定速度

11、从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从AD边的中点N射出.若将磁感应强度B变为原来的2倍，其他条件不变，则这个粒子射出磁场的位置是（）-7 -试题分析：粒子射入磁场中做匀速圆周运动，第一次轨迹的圆心在N点，半径为正方形边长的，若将磁感应强度B变为原来的2倍，根据半径公式可知，半径变为正方形边长的，由几何知识得知，粒子转动半周从A点射出磁场.故A正确，BCD错误.故选A考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力.14如图所示电路，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，正确的是（）A.电压表与电流表的示数都增大B.电压表与电流

12、表的示数都减小C.电压表的示数增大，电流表的示数减小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大【答案】B【解析】试题分析：在变阻器R）的滑动端向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分电压减小，即可知电流表示数减小，故B正确，ACD错误；故选：B.考点：闭合电路的欧姆定律，动态电路.15. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示这台加速器由两个铜质D形盒D、D构成，其间留有空隙.下列说法正确的是（）A

13、. A点C. CD之间的某一点【答案】A【解析】B. ND之间的某一点D. BC之间的某一点-8 -A.离子从电场中获得能量B.离子由加速器的边缘进入加速器C.加速电场的周期随粒子速度增大而增大D.离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压有关【答案】A【解析】试题分析：A、由于洛伦兹力并不做功，而离子通过电场时有qU=mv2，故离子是从电场中获得能量.故A正确；B、要加速次数最多最终能量最大，则被加速离子只能由加速器的中心附近 进入加速器，而从边缘离开加速器，故B错误.C据回旋加速器的工作原理知，电场的周期等于粒子在磁场运动的周期.所以T=:，与离子的速度大小无关.故C错误；D、v qB2离子

14、在磁场中洛伦兹力提供向心力，所以qvB=，所以据表达式可知，离子获得的rqE2 2 2最大动能取决于D形盒的半径，所以最大动能为” L ,与加速电场的电压无关.故D错误.故2m选：A。考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理.16.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环.规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场方向竖直向上为正.当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流随时间变化情况的是（）【答案】B【解析】-9 -试题分析：根据法拉第电磁感应定律有：E=，.=ns.,因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与B-t图象中的斜率成正比，由图象可知

15、：0-2s,斜率不变，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为正值，而2-4s斜率不变，电流方向为逆时针，即为负值，整个过程中的斜率大小不变，所以感应电流 大小不变，故ACD昔误，B正确.故选：B.考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律.二、实验题17.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V,电压和通过灯泡的电流.现有如下器材：直流电源（电动势3.0 V,内阻不计）电流表Ai（量程3A,内阻约0.1Q）电流表A（量程600mA内阻约5Q）电压表Vi（量程3V,内阻约3kQ）电压表V2（量程15V,内阻约200kQ）滑动变阻器R（阻值010Q，额定

16、电流1A）滑动变阻器R2（阻值01kQ，额定电流300mA1在该实验中，电流表应选择 _ （填“A1”或“A2”），电压表应选择 _（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择 _ （填“R”或“F2”）.2某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验 的电路图.3该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数 不能调为零，则断路的导线为 _.1.5W灯泡两端的-10 -4下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出

17、了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线U(V)I(A)10020.50.1731.00.3041.50.3952.00.4562.50.495若将该灯泡与一个6.0Q的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=_ W（保留两位有效数字）.（若需作图，可直接画在第小题图中）【答案】A2,V,R;电路图如图1所示；h;图象如图2所示；0.34.【解析】-11 -试题分析：H泡额定电流尸討Pg 电流表选加（量程60CmA內卩且约、,灯泡额定电压为3V,电压表选 5 （量程3百内阻约3检）,为保证电路安全，方便实验揍作，滑动变阻器应选：

18、用（阻值01血，额定电濫1A）-雜实物电踣團可知，滑动变卩目器采用分压接法，电流表采用外接法，根据实物电路图作出电路图如團1（3调节滑动曲且器，4次T泡的亮度发生变化，电压表和电濫表示数不能调为零说明滑动变阻器采用了限流 接法，由电路图可知导线林断了.艮抿第4组冥验数据在坐标系中描出对应点，然后作出Z-UE象，如團2所示.魁源与G.ttQ的走信电阻串联组成等效电源，在灯泡伏安特性曲线中作出电源的f團象，两團象的交点 坐标值为，苑L1V,H31A,灯泡功率P=Lfr=l.lVxQ.31A=O31 J7.考点：描绘小电珠的伏安特性曲线.三、计算题（共42分）18.将电荷量为6X106C的负电荷从电

19、场中A点移到B点，克服电场力做了3X105J的功，再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2X105J的功，贝U AC两点间的电势差是多少？【答案】3V.【解析】考点：电势能；电势差.19.“220V, 66W的电风扇，线圈的电阻为20欧，接在220V的电路中，电风扇转化为机械能的功率和发热功率各是多少？如果在工作时扇叶突然被卡住不能转动，求电动机消耗的功 率和发热功率各是多少？【答案】电风扇转化为机械能的功率是64.2W,发热功率是1.8w;如果电风扇的风叶被卡住,不能转动，电电动机消耗的功率和发热功率相等，是2420Wq -6X1o试题分析：AB间的电势差所以LAC=U.E+IBC=3V,

20、故AC间的电势差为3V.【解析】-12 -线圈电阻发热功率为：Pc=I1 2 3r=1.8w;机械功率为：Pa=P- Pc=64.2W当叶片不转动时，作纯电阻电路处理，根据欧姆定律，有：I=11A;电动机消耗的功率和发热功率相等，为：P=UI=|2r=11x11X20=2420w考点：电功、电功率.20.如图，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为 一质量为m带电+q的小球，由静止开始沿轨道运动.1试判断金属导体ab两端哪端电势高；2求通过金属导体ab的电流大小：3求水平恒力F对金属导体ab做功的功率.【答案】(1)a端的电势高.(2)1A;(3)0.5 W【解析】E.在与环心等高

21、处放有-13 -(1)小球在运动过程中机械能守恒吗？说明理由.(2)小球经过环的最低点时对轨道压力？【答案】(1)不守恒；不只重力做功；(2)3(mg+qE)o【解析】试题分析：(1)小球运动过程中电场力做功，不是只有重力做功，机械能不守恒.(2)小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：(mg+qE) R=：2又由 :，联立解得：N=3(mg+qE).R由牛顿第三定律可知，小球在最低点对轨道的压力为3(mg+qE).考点：机械能守恒的条件，动能定理。21.如图所示，宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=0.80T的匀强磁场中，框架左端连接一个R=0.4Q的电

22、阻，框架上面置一电阻r=0.1Q的金属导体ab,ab长为0.5m.ab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v=1.25m/s的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长轨道电阻及接触电阻忽略不计)I-14 -试题分析：(1)根据右手定则知，ab棒中的感应电流方向为b到a,ab棒相当于电源，所以a端的电势高.则P=Fv=0.4X1.25 V=0.5W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；电磁感应中的能量转化.22.如图所示为质谱仪的原理图，电荷量为q、 质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场， 匀

23、强电场的场强为E,方向水平向右带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场.偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点.已知偏转磁场的磁感(1)粒子从加速电场射出时速度的大小；(2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向；(3)带电粒子进入偏转磁场的G点到照相底片H点的距离L.【答案】(1)寸二二；(2) E,，方向垂直纸面向外；(3)：；一匕【解析】试题分析：(1)粒子在电场中运动只有电场力做功，根据动能定理可得，可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小v为，v=V D(2)粒子在速度选择器中受力平衡，所以qE=qvB1,所以磁感应强度B1的大小为B1=E-(2)因为电动势E=BLv，则电流ER+rBL_O 8 X a 1. 25R+rCL 5IL、.(3)因为水平恒力等于安培力，即F=FA=BIL=0.8X1X0.5N=0.4N应强度为B,-15 -根据左手定则可知，