2017-2018学年辽宁省沈阳铁路实验中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

2017-2018学年辽宁省沈阳铁路实验中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

辽宁省沈阳铁路实验中学2017-2018学年高二上学期期中考试 物理试题 一、单项选择题 ‎1. 如图所示,有、、、四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部，其中哪一个小磁针的指向是正确的（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】解：由图可知，电流由右侧流入，则由安培定则可知，螺线管的左侧为N极，右侧为S极；‎ 而螺线管的磁感线外部是由N极指向S极，内部由S指向N极，而小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致，故可知D正确，其他均错；‎ 故选D．‎ ‎【点评】本题考查安培定则及通电螺线管磁感线的特点，要求明确内部磁感线和外部磁感线的不同之处，熟记相应磁场的磁感线形状．‎ ‎2. 根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置﹣电磁炮，其原理如图所示：把待发炮弹（导体）放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去．现要提高电磁炮的发射速度，你认为下列方案在理论上可行的是（ ）‎ A. 减小电流I的值 B. 增大磁感应强度B的值 C. 减小磁感应强度B的值 D. 改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行 ‎【答案】B ‎【解析】要提高电磁炮的发射速度，需要增加安培力做的功，在加速距离不变的情况下，可以考虑增加安培力，根据安培力公式F=BIL，可以增加磁感应强度B、增加电流I，故B正确，AC错误；改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行，安培力减小为零，故D错误；故选B．‎ ‎3. 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是（ ）‎ A. a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量 B. a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量 C. a、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量 D. a、b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：电场线是从正电荷出发，负电荷终止，由电场线的分布图可知a、b为异种电荷．又由公式，可知场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大，电场线越密．由图可知b的左侧侧电场线密，a的右侧电场线稀疏，故Qb＞Qa．故BCD错误，A正确，故选A．‎ 考点：电场线 ‎【名师点睛】根据图象的细微区别寻找突破口，是我们必须掌握的一种解题技巧，例如根据两电荷之间电场强度是否为0判定是否是同种电荷，根据异侧电场线的疏密判定电荷量的大小。‎ ‎4. 以下说法中正确的是（ ）‎ A. 匀强电场的电场线是一组相互平行间隔相等的直线，且代表正电荷的运动轨迹 B. 电场线上每一点的切线方向代表正电荷 在该处所受电场力的方向 C. 通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用 D. 电荷在匀强磁场中受到洛伦兹力的作用，该电荷一定是运动的 ‎【答案】B ‎【解析】匀强电场的电场线是一组相互平行间隔相等的直线，但电场线与电荷的运动轨迹是两回事，只有当电荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上时，电荷的运动轨迹才与电场线重合，故A错误．电场线上每一点的切线方向代表电场强度方向，即为正电荷在该处所受电场力的方向．故B正确．通电直导线与匀强磁场平行时不受安培力的作用，故C错误．电荷在匀强磁场中受到洛伦兹力的作用，其运动方向与磁场不平行，一定是运动的，故D正确．故选BD．‎ 点睛：加强基础知识的学习，掌握住电场线和磁场的特点，知道通电导线与磁场平行时不受安培力、电荷运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力，即可解决本题．‎ ‎5. 如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时与竖直方向夹角为θ。调节R1、R2，关于θ的大小判断正确的是（ ）‎ A. 保持R1不变，缓慢增大R2时，θ将变大 B. 保持R2不变，缓慢增大R1时，θ将变小 C. 保持R1、R2不变，增大两极板间距离时，θ将变小 D. 保持R1、R2不变，两极板错开一定距离时，θ将变大 ‎【答案】C ‎【解析】增大R2时，电阻R0两端电压降低，电容器两端电压同步降低，极板间电场强度减小，θ将减小，故A错误；电容器两极板间是绝缘的，故增大R1时，不影响电阻R0两端的电压，故θ将保持不变，故B错误；保持R1、R2不变，电容器极板间电势差不变，据知，距离增大时极板间电场强度减小，故θ将减小，C正确；保持R1、R2不变，电容器极板间电势差不变，据知，两极板间错开一定距离时，极板间电场强度保持不变，故θ将保持不变，所以D错误．故选C．‎ 点睛：解决本题的关键是1、熟悉含容电路的特点：电容两端间的电压与其并联部分的电压相等；含容支路中的电阻相当于导线．2、会正确的进行受力分析，搞清楚什么力变化导致拉力的变化．‎ ‎6. 如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（从上往下看）（ ）‎ A. 顺时针方向转动，同时下降 B. 顺时针方向转动，同时上升 C. 逆时针方向转动，同时下降 D. 逆时针方向转动，同时上升 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，从上往下看，知导线逆时针转动，当转动90度时，导线所受的安培力方向向下，所以导线的运动情况为，逆时针转动，同时下降．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选C．‎ 考点：磁场对电流的作用．‎ 点评：解决本题的关键掌握左手定则判断安培力的方向，以及掌握微元法、特殊位置法的运用．‎ ‎7. 如图所示，水平直导线中通有稳恒电流I，导线的正上方处有一电子初速度v0，其方向与电流方向相同，以后电子将（ ）‎ ‎ ‎ A. 沿原方向运动，速度大小不变 B. 沿路径a运动，速度大小变大 C. 沿路径b运动，速度大小变小 D. 沿路径b运动，速度大小不变 ‎【答案】D ‎8. 图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路，测得路端电压为5.4V。则该电路可能为（ ）‎ ‎ ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】由上图可知电源电动势为6V，电源内阻为． 对A图 ，U=IR=4.5V； 对B图， ，U=IR=4.8V； 对C图，，U=5.68V； 对D图， ，U=IR=5.4V．故D项正确．故选D．‎ 二、多项选择题 ‎9. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（ ）‎ A. 电压表和电流表读数都增大 B. 电压表和电流表读数都减小 C. 电压表读数的变化量与电流表读数的变化量比值不变 D. 电源输出功率变大 ‎【答案】AC ‎............‎ ‎10. 如图所示，把两个电源的U—I关系曲线取相同的坐标，画在同一坐标系中，若将电阻R分别接在两个电源上，则下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. E1=E2，内电阻r1>r2‎ B. E1=E2，发生短路时I1>I2‎ C. 电源的效率 D. 电源的输出功率P1>P2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】根据闭合电路的欧姆定律U=E-Ir可知，电源的电动势大小等于图线纵轴截距，由图可知E1=E2．电源的内阻大小等于图线斜率的大小，可知r1＜r2．发生短路时，I1>I2，故A错误，B正确．电源的效率 ，可知，η1＞η2，故C错误；电源的输出功率P=I2R，因电流I1＞I2，所以P1＞P2，故D正确；故选BD．‎ 点睛：本题考查应用数学知识理解物理图象的能力，往往从图象的斜率、截距、面积等数学意义理解图象的物理意义．‎ ‎11. 图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点．可以判定（ ）‎ ‎ ‎ A. 粒子带正电 B. M点的电势大于N点的电势 C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D. 从M到N，粒子的电势能在增加 ‎【答案】AB ‎【解析】由粒子的运动轨迹可知粒子受电场力斜向下，故粒子带正电，选项A正确；分别过M点与N点做等势线，则电场线的方向由M的等势线指向N的等势线，所以M点的电势高．故B正确；N点的电场线密，所以N点的电场强度大，粒子在N点受到的电场力大，故C错误；粒子由M运动到N，轨迹向下弯曲，粒子受力的方向向下，轨迹与电场力之间的夹角是锐角，所以从M到N电场力做正功，电势能减小．故D错误；故选AB.‎ 点睛：本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小．‎ ‎12. 如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B在外力作用下沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用.则下列说法正确的是（ ） ‎ A. 物体A受到地面的支持力先增大后减小 B. 物体A受到地面的支持力保持不变 C. 物体A受到地面的摩擦力先减小后增大 D. 库仑力对点电荷B先做正功后做负功 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析:当质点B由P运动到最高点的过程中，对物体A受力分析，如图：‎ 由共点力的平衡得到：解得：其中mg与F不变，θ角逐渐减小为零，因而支持力N逐渐变大，f逐渐变小；‎ 当质点B由最高点运动到Q点的过程中，再次对物体A分析，如下图：‎ 由共点力的平衡可得：；联立解得：其中mg与F不变，θ由零逐渐增大，因而支持力N逐渐变小，f逐渐变大；综合以上分析可知，物体A受到地面的支持力N先增大后减小，物体A受到地面的摩擦力先减小后变大，故AC对，B错；质点A对质点B的静电力与质点B的速度总是直直，故A对B不做功，D错。‎ 考点: 库仑定律、力的合成与分解的运用、共点力平衡的条件及其应用。‎ 三、实验题 ‎13. （1）用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________。‎ a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100‎ e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔 ‎（2）用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值，根据如图所示的表盘，被测电阻阻值为____Ω。若将该表选择旋钮置于1 mA挡测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为________mA。‎ ‎【答案】 (1). (1)cabe (2). (2) 220 (3). 0.40‎ ‎【解析】‎ ‎13. 测量几十kΩ的电阻Rx我们一般选择较大的档位先粗测，使用前应先进行调零，然后依据欧姆表的示数，在更换档位，重新调零，在进行测量；使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大档，拔出表笔．‎ 所以顺序应该为：cabe;‎ ‎14. 欧姆表的示数乘以相应档位的倍率即为待测电阻的阻值，所以被测阻值为22×10Ω=220Ω 用于测量电流时1mA表示量程，应该看中间一排刻度均匀的示数，50个小格代表1mA,一个小格代表0.02mA,所以被测电流应为20×0.02mA=0.40mA ‎14. 用下图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：‎ ‎(a)电流表(量程0.6 A、3 A) ‎ ‎(b)电压表(量程3 V、15 V)‎ ‎(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)‎ ‎(d)定值电阻(阻值10 Ω，额定功率10 W)‎ ‎(e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)‎ ‎(f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A) ‎ ‎(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A，R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器。‎ ‎(2)引起该实验系统误差的主要原因是________。‎ ‎【答案】 (1). (1)3 (2). 0.6 (3). 1 (4). 0～10 (5). (2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小．‎ ‎【解析】试题分析：（1）由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象．‎ ‎（2）关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小．本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测＜E真，r测＜r真．‎ 故答案为：（1）3，0.6，1，0～10．‎ ‎（2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小．‎ 四、计算题 ‎15. 某电动机与灯泡连接电路如图所示。现 K1闭合（灯泡亮），K2断开，电流表读数为 5A；若保持 K1闭合，再将 K2关闭（电动机启动），电流表读数为 20A。已知电源电动势 E=12V，内阻 r=0.4W ， 电流表内阻不计，‎ ‎ 假设灯泡电阻恒定。求：因电动机启动，灯泡的电功率降低了多少？‎ ‎【答案】42W ‎【解析】试题分析：电动机未启动时:‎ 灯两端电压,‎ 灯消耗功率功率 电动机启动时:‎ 灯两端电压 设灯阻值不变，由可得 灯电功率的减少量 考点：电功率的计算 ‎【名师点睛】此题是关于电功率的计算问题；要注意的是电动机是非纯电阻电路，不满足欧姆定律；电动机没启动时相当于一个电阻．‎ ‎16. 如图所示，两平行光滑导轨相距为0.2m，处于一匀强磁场中.金属棒MN的质量为m=0.01㎏，电阻R=8Ω，水平放置在导轨上并与导轨接触良好.匀强磁场的磁感应强度B大小为0.8T，方向竖直向下.电源电动势E为10V，内阻r=1Ω．当开关S闭合时，MN处于静止状态.(设θ=45°，g = 10m/s2)求：‎ ‎（1）金属棒MN受到的安培力多大？‎ ‎（2）变阻器R1此时的电阻值为多少？‎ ‎【答案】（1）7Ω（2）0.1N ‎ ‎【解析】（1）金属棒受重力mg、支持力N、安培力F的作用，力图如图． 根据平衡条件得： F=mgtanθ=0.1N （2）安培力F=BIL ‎ 根据欧姆定律得， R1=7Ω ‎17. 一束电子（不计重力）从静止开始经加速电压U1加速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，如图所示，金属板长为l，两板距离为d，竖直放置的荧光屏距金属板右端为L。若在两金属板间加直流电压U2时，光点偏离中线与荧光屏交点O，打在荧光屏上的P点，求OP=?‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】试题分析：设电子射出偏转极板时偏移距离为y，偏转角为θ，则OP＝y＋L·tanθ ①‎ 又y＝at2＝· ②‎ tanθ＝＝＝③‎ 在加速电场加速过程中，由动能定理有eU1＝m④‎ 由②③④式解得y＝，tanθ＝‎ 代入①式得OP＝‎ 考点：粒子的加速和偏转，类平抛运动的分析，动能定理 点评：学生能熟练分析粒子的加速和偏转问题，加速过程用动能定理，粒子的偏转是类平抛运动，可类比平抛运动去分析。‎ ‎ ‎