河南省濮阳市2017-2018学年高二物理上学期期末考试试题（A卷）（含解析）.doc

河南省濮阳市2017-2018学年高二上学期期末考试（A卷）物理试题一、选择题： 1. 一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质乙处，则电容器A. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B. 极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D. 极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变【答案】D【解析】试题分析：电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端的电势差不变，将云母介质移出后，介电常数减小，根据电容的决定式知，介电常数减小，电容减小，由于电压不变，根据可知，电荷量Q减小，由于电容器的电压不变，板间的距离d不变，根据可知，极板间的电场强度不变，所以ABC错误，D正确。考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变；当电容器与电源断开，则电荷量不变要掌握、三个公式。视频2. 如图所示，甲乙为两个用绝缘细线悬挂起来的质量相同的带电小球，左边放一个带正电的球丙时，两悬线都保持竖直方向（两线长度相同）若把丙球移走，两球没有发生接触，那么下面四个图中，哪个图可以正确表示甲乙两球的位置A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：存在C球时，对A、B球受力分析，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3. 直流电路中有甲乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲乙两端的电压之比为1:2，则甲乙两个电阻阻值的比值为A. 1：2 B. 1：3 C. 1：4 D. 1：5【答案】C【解析】试题分析：在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，根据知，电流之比为：2：1，甲、乙两端的电压之比为1:2，根据欧姆定律：得，则两个电阻的阻值之比为1：4，C正确。考点：本题考查电阻的测量。4. 如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，两电表的示数变化情况为A. 电流表示数减小，电压表示数增大B. 电流表示数增大，电压表示数减小C. 两表示数均增大D. 两表示数均减小【答案】B【解析】试题分析：如图所示电路中，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，变阻器左侧电阻减小，右侧电阻增大，由于右侧电阻与电阻R1并联后电阻小于右侧电阻，左侧电阻减小量小于右侧电阻的增大量，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，总电流增大，知路端电压减小，所以电流表示数增大，电压表示数减小B选项正确。本题是电路中动态变化分析问题，在认识电路结构的基础上，先分析局部电阻的变化局部电阻增大，整个电路的电阻增大，再由闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压的变化考点：闭合电路欧姆定律 电路中动态变化分析问题5. 如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以A. 适当减小磁感应强度B. 使磁场反向C. 适当增大电流D. 使电流反向【答案】C【解析】试题分析：通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向解：棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，则安培力必须增加所以适当增加电流强度，或增大磁场故选项AC正确故选：AC【点评】学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向6. 如图所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上。设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正。当M中通入下列哪种电流时，在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流A. B. C. D. 【答案】D【解析】A、线圈M中的电流均匀增加，则磁场均匀增加，产生的磁场通过线圈P，根据E=NS，知线圈P中产生恒定的电流，根据楞次定律，在P中产生的感应电流方向与图示电流方向相反故A错误 B、线圈M中电流不变，在线圈P中产生恒定的磁场，不产生感应电流故B错误 C、线圈M中的电流不是均匀变化的，则产生的磁场也不均匀变化，根据法拉第电磁感应定律，在线圈P中产生变化的电流故C错误D、线圈M中的电流均匀减小，则磁场均匀减小，产生的磁场通过线圈P，根据E=NS，知线圈P中产生恒定的电流，根据楞次定律，在P中产生的感应电流方向与图示电流方向相同故D正确故选D7. 小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴，线圈绕匀速转动，如图所示，矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压A. 峰值是 B. 峰值为2C. 有效值为 D. 有效值为【答案】D【解析】矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以矩形线圈产生的感应电动势的最大是2Ne0，根据正弦交变电压电动势最大值与有效值的关系得,发电机输出电压有效值，故选D点睛：本题考查了交流电产生的原理和最大值、有效值的关系，知道整个矩形线圈产生的感应电动势是ab边和cd边产生的感应电动势之和8. 传感器在日常生活中的应用越来越广泛，温度传感器（实质是自动开关）是其中的一种，某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，从而切断整个电路下列关于该消毒柜的几种电路图中（图中S为电源开关）连接正确的是A. B. C. D. 【答案】A【解析】A图中温度传感器和消毒柜串联，传感器闭合时，消毒柜工作，传感器断开时，消毒柜停止工作，符合题意；B图中温度传感器和消毒柜并联，消毒柜的工作情况与传感器闭合、断开无关，不符合题意；C图中温度传感器和消毒柜并联，消毒柜有开关S控制，与温度传感器无关，不符合题意；D图中温度传感器和消毒柜并联，温度传感器有开关S控制，消毒柜的工作情况与温度传感器无关，不符合题意故选A9. 如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想电流表，开始时开关S接通，当S断开时，以下说法正确的是A. 原线圈两端P、Q间的输入电压减小B. 等效电阻R上的功率变大C. 原线圈中电流表示数变小D. 灯泡L1和L2变亮【答案】CD【解析】电流表是理想的电流表，所以原线圈两端P、Q间的输入电压不变，所以A错误当S断开后，副线圈上的总电阻增大，电流减小，所以输出功率变小，原线圈电流变小，输电线上电压损失减小，电阻R上的电压减小，功率变小，总的输出电压不变，所以灯泡L1和L2两端电压增大，变亮，故B错误，CD正确故选CD点睛：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法10. 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，粒子源S产生的各种不同正粒子束（速度可看为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设粒子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断A. 若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B. 若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C. 只要x相同，则离子质量一定相同D. 只要x相同，则离子的比荷一定相同【答案】AD【解析】解：A、B、根据动能定理得，qU=mv2，得：v=由qvB=m得：r=得：x=2r=若离子束是同位素，q相同，x越大对应的离子质量越大故A正确，B错误C、D、由x=2r=知，只要x相同，对应的离子的比荷一定相等故C错误，D正确故选：AD【点评】解决本题的关键利用动能定理和牛顿第二定律求出P到S1的距离，从而得出x与电荷的比荷有关11. 边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为d（dL）已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有A. 产生的感应电流方向相反B. 所受的安培力方向相同C. 经过的时间相同D. 通过导体内某一截面的电量相等【答案】ABD【解析】线框进入磁场和穿出磁场的过程，磁场方向相同，而磁通量变化情况相反，进入磁场时磁通量增加，穿出磁场时磁通量减小，则由楞次定律可知，产生的感应电流方向相反故A正确根据楞次定律：感应电流阻碍导体与磁场间相对运动，可知所受的安培力方向均水平向左，方向相同故B正确线框进入磁场时加速度为零，做匀速运动，完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流产生，线框不受安培力而做匀加速运动，穿出磁场时，线框所受的安培力增大，大于恒力F，线框将做减速运动，刚出磁场时，线框的速度大于或等于进入磁场时的速度，则穿出磁场过程的平均速度较大，则进入磁场过程的时间大于穿出磁场过程的时间故C错误根据感应电量公式，线框进入和穿出磁场的两个过程中，线框的磁通量变化量相等，则通过导体内某一截面的电量相等故D正确故选ABD.12. 如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不受重力）以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点则（）A. 粒子受电场力的方向一定由N指向MB. 粒子在M点的速度一定比在N点的大C. 粒子在M点的电势能一定比在N点的小D. 电场中M点的电势一定高于N点的电势【答案】ABC【解析】由于带电粒子向下运动未与下板接触而折回，可知粒子向下做的是匀减速运动，故电场力一定由N指向M，故A正确；粒子由M到N的过程中，电场力做负功，电势能增加，动能减少，故速度减小，故M点的速度大于N点的速度，粒子在M点的电势能一定比在N点的小，故B、C正确；由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M、N点电势的高低，故D错误故选ABC.点睛：解决本题应明确：（1）电场力做正功时电荷的电势能减小，电场力做负功时电势能增加；（2）电场力做功要注意电荷的正负，极性不同则做功不同二、实验题13. 用螺旋测微器测量长度，某一次测量结果如图所示，其读数应为_mm。【答案】3.500.14. 用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻：图（1）给出了实验器材，其中部分导线已经连接好，请你不改动已连接导线，在图中用笔画线代替导线还把需要连接的导线补上_。测得数据，作出电源的伏安特性曲线如图2所示，该电源的电动势为_V，内电阻为_【答案】 (1). 见解析图； (2). 2.2 (3). 2【解析】（1）电路连线如图；（2）由U-I图像可知，E=1.6V； 15. 某同学测量一只未知阻值的电阻：（1）他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行下列哪项操作_A换“1”档，再机械调零，重新测量B换“1”档，再欧姆调零，重新测量C换“100”档，再机械调零，重新测量D换“100”档，再欧姆调零，重新测量（2）如图乙为简易多用表的内部电路原理图，其中G为灵敏电流计，已知：E1E2。S为单刀多掷电键（功能键），可调到1、2、3、4、5、6不同的位置，由图可知，测电压时将功能键置于_位置时电压的量程较大；测电流时应将功能键置于_位置时电流的量程较大。（填写功能键位置序号）【答案】 (1). （1）D (2). （2）6， (3). 1【解析】（1）由图可知欧姆表的读数为：R=10010=1000；欧姆表的指针偏角过小说明待测电阻阻值较大，应换较大的倍率100，调零以后再进行测量，故选D；（2）多用电阻若测电压，应让表头与电阻串联； 由图可知，与电阻串联的接法只有5或6，且接6时串联的电阻大，则量程大；测电流时应使表头与电阻并联，由接1或2时可以用来测电流；接1时，R2与表头串联后再与R1并联，因此R1相对于表头及串联电阻更要小，故测量的量程更大；三、计算题： 16. 一质量为m=、带电荷量为q=的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，如图所示，假设电场区域足够大，静止时悬线向左与竖直方向成60角小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取g=10m/s2（1）求电场强度E的大小（2）若在某时刻将细线突然剪断，小球将做什么运动？小球运动的加速度a的大小【答案】（1）3104N/C（2）20m/s2【解析】（1）小球平衡时受三力：重力mg、绳子拉力F、电场力qE，如下图示。由平衡条件有：，代入数据解得：E=3104N/C（2）剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动。由牛顿第二定律得：代入数据解得，小球的速度大小为：20m/s217. 用电动势E=8V，内电阻r=2的电源连接两根电阻R0=1的导线，向某用电器（纯电阻）供电，如图所示，该用电器可获得3W的电功率。求通过该用电器的电流和它两端的电压。【答案】0.5A，6V或1.5A，2V【解析】设流过用电器的电流为I，则用电器两端电压为：用电器的功率为：联立解得：，由解得用电器两端电压为：，18. 如图所示，一个质量为m，电荷量为q，不计重力的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v沿与x轴正方向成60的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间【答案】；【解析】解：作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹，由图中几何关系知： 所以： 由洛伦兹力提供向心力，得： 所以： 由图可得粒子转过的角度是120粒子运动的周期： 粒子在磁场中运动的时间： 综上所述本题答案是：匀强磁场的磁感应强度 ，穿过第一象限的时间是 19. 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成角=37，下端连接阻值为R=2的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；（3）求磁场的磁感应强度的大小。【答案】（1）4m/s2（2）10m/s（3）0.4T【解析】（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律有：代入数据解得：此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率，即：联立解得：v=10m/s此时，ab棒上产生的感应电动势为：流过R的电流为：R消耗的功率为：联立解得：0.4T