黑龙江省大庆十中2018-2019学年高二上学期期末考试物理试卷

黑龙江省大庆十中2018-2019学年高二上学期期末考试物理试卷

大庆十中2018-2019学年度第一学期期末考试高二物理试题 考试时间：90分钟；总分：100分 一、选择题（本大题共14小题，每小题4分，共56分.其中1-10题为单项选择题；11-14为多项选择题，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答得0分）‎ ‎1、下列关于元电荷的说法中错误的是（ ）‎ A. 元电荷实质上是指电子本身 B. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C. 元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的 D. 元电荷的值通常取 ‎2、如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等差等势线，、、Ec分别表示a、b、c三点电场强度大小，、、分别表示a、b、c三点电势高低，则（ ）‎ A. ， ‎ B. ， C. ， ‎ D. ，‎ ‎3、在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向上移动时，则（ ）‎ A. A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮 ‎ B. A灯变暗、B灯变亮、C灯变暗 C. A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗 ‎ D. A灯变暗、B灯变暗、C灯变亮 ‎4、关于电功和电热，下面说法正确的是（ ）‎ A. 任何电路中的电功，电热且 B. 任何电路中的电功，电热但W有时不等于Q C. 电功在任何电路中都适用，只在纯电阻电路中适用 D. 电功，电热，只适用于纯电阻电路 ‎5、电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为4R，电流强度为，则在时间t内产生的热量为（ ）‎ A. 2Q B. Q C. D. ‎ ‎6、关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 磁感线和磁场都是客观存在的 ‎ B. 磁铁的磁感线总是从N极出发，到S极终止 C. 磁感线越密的地方磁场越强 ‎ D. 磁感线的切线方向就是小磁针S极在此位置的受力方向 ‎7、如图所示，一根通电直导线竖直放置，其右侧A，B两点的磁感应强度 （ ） ‎ A. 大小相等，方向相同 B. 大小相等，方向不同 C. 大小不等，方向相同 D. 大小不等，方向不同 8、一段长、通有电流的直导线，其在磁感应强度大小的匀强磁场中，所受安培力F的大小不可能是（ ）‎ A. 1N B. 0 C. D. ‎ ‎9、关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（ ）‎ A. 导体在磁场中运动，导体中就一定有感应电流 B. 导体做切割磁感线运动，导体中就一定有感应电流 C. 穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中就一定产生感应电流 D. 无论什么方法，只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就一定产生感应电流 ‎10、如图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出(  ) ‎ A. 弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小 B. 弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小 C. 弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大 D. 弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大 ‎11、由磁感应强度公式可知，磁场中某处的磁感应强度的大小　　‎ A. 随通电导线中的电流I的减小而增大 B.‎ ‎ 此式只是B的定义式不是决定式，所以值是固定的 C. 随通电导线所受磁场力F的增大而增大 D. 跟F、I、L的变化无关 ‎12、如图所示，当条形磁铁的N极插入闭合线圈时，下列说法正确的是 (    ) ‎ A. 穿过闭合线圈的原磁场方向向上 B. 穿过闭合线圈的磁通量增加 C. 感应电流的磁场方向向上 D. 感应电流的方向与图示情况相反 T12图 T13图 ‎ ‎13、如图所示，正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从a点沿ab方向飞入匀强磁场中，下列判断正确的是　　‎ A. 从c点射出的电子与从d点射出的电子速率之比为1：2 B. 从bc边中点射出的电子比从cd边中点射出的电子运动速率大 C. 所有从cd边射出的电子在磁场中运动时间都相同 D. 所有从ad边射出的电子在磁场中运动时间都相同 ‎14、如图所示，通电细杆ab质量为m，置于倾角为的导轨上导轨和杆间不光滑，通有电流时，杆静止在导轨上下图是四个侧视图，标出了四种匀强磁场的方向，其中摩擦力可能为零的是　　‎ A. B. C. D. ‎ 二、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）‎ ‎15、测定电源的电动势和内电阻的实验电路和图像如下，回答下列问题： 如图所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动片P应放在_____处。填“a”或者“b” 现备有以下器材： ‎ A.干电池2个        B.滑动变阻器 C.滑动变阻器    D.电流表 E.电流表       F.电压表           ‎ G .电压表 其中滑动变阻器应选      ，电流表应选 ,电压表应选 填字母代号 如图是根据实验数据画出的图像。由此可知每节干电池的电动势 V，内电阻 。 ‎ 三、计算题（本大题共3小题，共36分，其中14题10分，15题12分，16题14分.）‎ ‎16、在如图所示的电路中，电源内电阻，当开关S闭合后电路正常工作，理想电压表的读数，理想电流表的读数求： (1)电阻R； (2)电源电动势E； (3)电源的输出功率P．‎ ‎ ‎ ‎17、如图所示，在xOy平面内，的区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，带电荷量为的粒子从原点O沿与x轴正方向成角方向以v射入，粒子的重力不计，求:‎ ‎(1)带电粒子在磁场中运动的时间 ‎(2)带电粒子离开磁场时距O的距离．‎ ‎ 18、如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度求： (1)感应电动势E和感应电流I； (2)拉力F的大小； (3)若将MN换为电阻的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U．‎ 大庆十中2018-2019学年度第一学期期末考试高二物理试题 答案和解析 ‎【答案】‎ ‎1. A 2. B 3. B 4. B 5. B 6. C 7. C 8. D 9. D 10. B 11. BD 12. BC 13. BD 14. AB ‎ ‎15. ；‎ ‎；E；G；‎ ‎（3）1.5V；1‎ ‎  ‎ ‎16. 解：电阻为： 根据闭合电路欧姆定律得电源电动势为： 电源的输出功率为： 答：电阻R是． 电源电动势E是9V． 电源的输出功率P是．  ‎ ‎17. 解：粒子在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示： 粒子在磁场中做圆周运动的周期：， 由几何知识可知，粒子在磁场中转过的圆心角：， 粒子在磁场中的运动时间：； 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力， 由牛顿第二定律得：，解得：， 粒子离开磁场时到坐标原点的距离：‎ ‎， 答：带电粒子在磁场中运动的时间为：，带电粒子离开磁场时的距原点距离为．  ‎ ‎18. 解：根据动生电动势公式得：‎ ‎ V， 故感应电流为：；  金属棒匀速运动过程中，所受的安培力大小为： ； 因为是匀速直线运动，所以导体棒所受拉力为：    ； 导体棒两端电压为：  。‎ ‎  ‎ ‎【解析】‎ ‎1. 解：A、元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，故A错误； B、所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，故B正确； C、元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的，故C正确； D、元电荷的值通常取，故D正确． 本题选择错误的，故选：A． 元电荷是带电量的最小值，但它不是电荷，所有带电体电荷量均是元电荷的整数倍，元电荷的值通常取C. 本题关键是对点电荷、元电荷的概念要有清晰的认识，同时要明确它们之间的区别，这是理清概念的一种重要方法．‎ ‎2. 解：根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小，可知． 沿着电场线方向电势是降低的，同一等势面上各点的电势相等，则知． 故选：B 沿电场线电势降低，电场强度的大小与电场线的疏密的关系；沿着电场线方向电势是降低的由此分析即可． 本题考查对电场线与等势面的理解，解答的关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度，沿电场线的方向电势降低，属于基础问题．‎ ‎3. 【分析】 当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，即可知道A灯亮度的变化；由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断B灯亮度的变化。由通过B的电流与总电流的变化，分析通过C灯电流的变化，判断其亮度的变化。 本题考查了闭合电路的欧姆定律的应用，电路动态分析问题，按局部到整体，再对局部分析电压或电流的变化，来判断电灯亮度的变化。 【解答】   当变阻器的滑动触头P 向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流I减小，A灯变暗；A灯和电源的内电压都减小，由闭合电路欧姆定律得知并联部分电压增大，B灯变亮；由总电流减小，而通过B灯的电流增大，可知通过C灯的电流减小，则C灯变暗；故ACD错误，B正确。 故选B。‎ ‎4. 【分析】 电功公式和电热公式都适用于任何电路；在纯电阻电路中，电功等于电热，在非纯电阻电路中，电功大于电热；本题考查电功及电热公式的应用，要注意各式的适用范围，并能正确应用。 【解答】 任何电路中电功公式，电热公式都适用，但两者不一定相等，只有在纯电阻电路中，故A错误，C错误，D错误。 B.任何电路中的电功，电热，在非纯电阻电路中电能一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，所以此时W大于Q，故B正确。 故选B。‎ ‎5. 【分析】‎ 根据去求电阻变为4R，电流强度变为，在时间t内产生的热量。‎ 本题考查焦耳定律，解决本题的关键掌握焦耳定律热量的公式。‎ ‎【解答】‎ 热量公式为若电阻为4R，电流强度为，则在时间t内产生的热量为，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎6. 解：A、磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但不是真实存在的，故A错误； B、磁感线在磁铁的外部是从磁铁的N极到S极，在磁铁的内部是S极指向N极，磁铁内部的磁感线与外部的磁感线形成闭合曲线故B错误； C、磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，故C正确； D、磁感线的切线方向就是磁场的方向，是小磁针N极在此位置的受力方向，故D错误； 故选：C． 为了方便描述磁场，人们假想出一些磁感线，用磁感线来形象的描述磁场；同时，对于磁体的周围，不管有没有画出磁感线，其磁场是一定存在的；磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的切线的方向表示磁场的方向． 此题考查了磁感线的引入目的，磁场方向的规定，记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的题目非常方便．‎ ‎7. ‎ ‎【分析】 本题考查安培定则的应用，要求能正确利用安培定则判断导线、通电螺线管周围磁场分布情况，明确离导线越近磁感应强度越强。 利用安培定则直接判断通电直导线周围磁场方向，注意直导线周围磁场的分布，明确越靠近导线的，磁场越强。 【解答】 利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁场线分布情况，如图中电流方向向下，则右侧磁场垂直纸面向外，且越靠近导线的，磁场越强，故两点磁感应强度不等，方向相同，故ABD错误，C正确。 故选C。‎ ‎8. 解：电流的方向与磁场垂直，则安培力． 故选：A． 根据导线的长度、电流的大小、磁感应强度的大小，结合安培力公式求出安培力的大小． 解决本题的关键掌握安培力大小公式，当电流与磁场垂直时，，当电流与磁场平行时，．‎ ‎9. 【分析】 本题考查产生感应电流的条件，要求掌握感应电流产生的条件，明确产生感应电流的条件有：一是有闭合回路、二是回路中磁通量发生变化，据此进行判断。 【解答】 A.导体在磁场中运动时，不一定有闭合回路，同时回路中磁通量不一定发生变化，故导体中不一定有感应电流，故A错误； B.导体中就一定有感应电流闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，磁通量不一定发生变化，不一定产生感应电流，故B错误； C.根据感应电流产生的条件，不管用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流，闭合回路放在磁场中，或在磁场中运动，磁通量不一定发生变化，不一定会产生感应电流，故C错误，D正确。 故选D。‎ ‎10. 【分析】 画出条形磁铁位置磁感线情况，然后根据左手定则判断安培力方向，再根据牛顿第三定律判断磁体受到的磁场力方向。 本题关键要明确磁场是传递磁极与磁极、电流与磁体、电流与电流间相互作用的媒介物，同时要会画常见磁感线，会用左手定则判断安培力方向。 【解答】 条形磁铁位置磁感线如图，故磁场方向向右 根据左手定则，电流受到的安培力向下，故弹簧弹力变大； 根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力与安培力等大、反向、共线，即向上，故磁体对地压力变小，故B正确，ACD错误。 故选B。‎ ‎11. 解：A、B、磁感应强度B的定义式，是比值定义法，磁感应强度B与F、IL无关，由磁场本身决定所以值是固定的故A错误，B正确．     C、D、磁感应强度B与F、IL无关，由磁场本身决定故C错误，D正确． 故选：BD 磁感应强度B 描述磁场强弱和方向的物理量，与放入磁场中的电流元无关，由磁场本身决定通电导线放在磁感应强度为零处，所受磁场力一定为零由左手定则可知，安培力的方向与磁场方向及电流的方向相互垂直． 对于磁感应强度可采用类比的方法学习，将磁感应强度与电场强度比较，抓住相似点进行理解和记忆，理解左手定则的应用．‎ ‎12. 【分析】 根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥。综上所述：线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥。 【解答】 当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向下，所以感应磁场方向向上，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，故可判断出产生了如图中箭头所示的感应电流，故BC正确，AD错误。 故选BC。‎ ‎13. 解：A、设电子在磁场中运动的轨迹半径为r，根据洛伦兹力提供向心力，得：，解得：，可见，；设磁场边长为L，如图所示，电子从c点离开磁场时，其轨迹半径为；从d点离开磁场的电子，其轨迹半径为，则得：：：故A错误。 B、从bc边中点射出的电子的运转半径比从cd边中点射出的电子运转半径较大，则从bc边中点射出的电子比从cd边中点射出的电子运动速率大，故B正确； C、若电子从cd边射出，则电子射入磁场时的速率越大，轨道半径越大，电子转过的圆心角越小，其在磁场中的运动时间就越短，故C错误； D、若电子从ad边射出，则电子在磁场中转过的圆心角都相等，都是，它们在磁场中的运动时间相等，与电子的速率无关，故D正确； 故选：BD。 带电粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，先由几何知识可分别求得从c点和d点飞出的粒子的轨迹半径，则由牛顿第二定律和向心力公式求得两个粒子的速率，即可求出速率之比；由转动的角度可比较运动时间之比。 本题属于带电粒子在磁场中的偏转中典型题目，此类题的关键在于确定圆心及由几何关系求出半径。‎ ‎14. 解：A、杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力。故A正确。 B、杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力。故B正确。 C、杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故C错误。 D、杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故D错误。 故选：AB。 通过对杆ab受力分析，根据共点力平衡判断杆子是否受摩擦力． 解决本题的关键掌握安培力的方向判定，以及能正确地进行受力分析，根据受力平衡判断杆子是否受摩擦力．‎ ‎15. 【分析】‎ 本题考查了测定电池的电动势和内阻；正确选择仪器是电学实验的经常考查的考点；在测量电源电动势和内阻时，要注意根据画出的图象结合数学知识分析出电动势及内阻。‎ 闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处； 在选择电压表和电流表时要求在不超过量程的前提下偏转角度尽量大些，在满量程的左右偏转最好；‎ 在图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小。‎ ‎【解答】‎ 闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处，即a处； 滑动变阻器起控制电流的作用，而电源电动势大约，电路中电流较小，故为了便用调节，滑动变阻器选取C； 电源电动势大约，因此电压表选择量程为3V的比较合适，故电压表选择G； 电路中的电流较小，因此电流表选择E。 在图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出两节干电池的电动势为； 图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为。‎ 故答案为：；；E；G；（3）1.5；1。‎ ‎16. 电阻R由欧姆定律求解． 电源电动势E根据闭合电路欧姆定律求解． 电源的输出功率P即为R消耗的功率，由公式求解． 部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律是电路的重点，也是考试的热点，要熟练掌握．‎ ‎17. 粒子在磁场中做匀速圆周运动，求出粒子在磁场中转过的圆心角，然后根据粒子周期公式求出粒子的运动时间； 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子的轨道半径，然后确定粒子离开磁场的位置． 本题考查了粒子在磁场中的运动，分析清楚粒子的运动过程，应用牛顿第二定律、粒子周期公式即可正确解题．‎ ‎18. 本题考查了切割产生的感应电动势和闭合电路欧姆定律的综合运用，知道导体棒两端的电压不是内电压，而是电源的外电压。 根据切割产生的感应电动势公式求出感应电动势的大小，结合闭合电路欧姆定律求出感应电流； 根据导体棒所受的安培力，得出拉力的大小； 根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小，结合部分电路欧姆定律求出导体棒两端的电压。‎