四川省眉山市2018-2019学年高二上学期期末考试物理试题（附解析）

2018-2019学年四川省眉山市高二（上）期末物理试卷一、单选题（本大题共4小题，共24.0分）1.下列说法正确的是A. 由可知，电场中某点的场强E与试探电荷的电荷量q成反比B. 由可知，电场中某点的电势与试探电荷的电荷量q成反比C. 由可知，某段导体中的电流I与导体两端的电压U成正比D. 由可知，磁场中某点的磁感应强度B与通电导线所受安培力F成正比【答案】C【解析】【分析】根据公式是否是比值定义法，分析各量之间的关系。比值法定义法被定义的物理量反映物质的属性。【详解】A公式采用比值定义法，E反映电场本身的强弱和方向，与试探电荷在电场中该点所受的电场力F和电荷量q无关，故A错误；B由公式采用比值定义法，反映电场本身的性质，与试探电荷在电场中该点所具有的电势能和电荷量q无关，故B错误；C公式是欧姆定律的表达式，某段导体中的电流I与导体两端的电压U成正比，故C正确；D采用比值定义法，B反映磁场本身的强弱和方向，与电流元在磁场中该点所受的安培力F和IL无关，故D错误。所以C正确，ABD错误。【点睛】解决本题关键要掌握物理量的定义方法和公式中各量的准确含义，并要理解公式的适用条件。2.如图所示，真空中两电荷量为，的点电荷分别位于M点和N点，P为M、N连线上的一点，且已知P点的电场强度为零，则A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】根据点电荷的电场强度公式，由点电荷电场强度的叠加，即可求解。【详解】已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得：，解得：，故ACD错误，B正确。【点睛】理解点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加，并掌握电场强度的矢量性，难度不大，属于基础题。3.如图所示，在立方体区域内有垂直于abcd平面向上的匀强磁场，现有一负离子不计重力以速度v垂直于adhe平面向右飞入该区域，为使粒子能在该区域内沿直线运动，需在该区域内加一匀强电场，则匀强电场的方向为A. 垂直abfe平面向里 B. 垂直adhe平面向左C. 垂直abfe平面向外 D. 垂直adhe平面向右【答案】A【解析】【分析】带电粒子恰好在电场与磁场中做直线运动，当受到电场力与磁场力时，则两力必平衡。这样确保速度不变，才会使洛伦兹力不变，否则不可能做直线运动。当只受到电场力时，磁场方向须与运动方向相平行，此时虽在磁场中但没有洛伦兹力存在。【详解】当匀强磁场方向竖直向上，不计重力的负离子，则洛伦兹力垂直纸面向里，由于直线运动，所以电场力与洛伦兹力大小相等，则离子受到的电场力垂直纸面向外，而匀强电场方向垂直于纸面向里，使离子做匀速直线运动，故A正确，BCD错误。【点睛】当两个电场力与磁场力均存在时，必须是平衡力，因为洛伦兹力是与速度有关的力。当粒子的运动方向与磁场方向平行时，没有洛伦兹力存在，所以只要考虑电场力就可以。4.如图甲所示，正方形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直。时刻，磁场方向垂直导线框平面向外，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示，规定线框中电流沿着abcda的方向为正方向，则如图中能正确反映导线框中感应电流随时间t变化规律的是A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】由右图可知B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况。【详解】根据图乙所示磁感应强度变化情况，应用楞次定律可知，时间，电路中电流方向为逆时针方向，即电流方向为：abcda，由图乙所示图线可知，磁感应强度的斜率即变化率恒定，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小不变，由欧姆定律可知，线框中的电流大小不变，故ABC错误，D正确。【点睛】本题要求学生能正确理解图的含义，才能准确的利用楞次定律、左手定则等进行判定；解题时要特别注意，两个时段，虽然磁场的方向发生了变化，但因其变化为连续的，故产生的电流是相同的。二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）5.如图所示，平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。电源内阻不可忽略，现将滑动变阻器的滑动端向右滑A. A的示数增大，V的示数减小B. A的示数增大，V的示数增大C. 带电油滴将向下加速运动D. 带电油滴将向上加速运动【答案】BD【解析】【分析】当滑动变阻器的滑动端向右滑动，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律求出总电流，从而分析电压表和电流的变化情况；电容器的电压等于并联电阻的电压，根据电压的变化和判断电场力的变化，从而判断油滴的运动情况。【详解】AB当滑动变阻器的滑动端向右滑动，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得出总电流增大，则电阻两端的电压增大，故A 的示数增大，V的示数增大，故A错误，B正确；CD电容器的电压等于并联电阻的电压，根据分析电阻的电压的增大，有和可知带电液滴的电场力增大，故液滴将向上加速运动，故C错误，D正确。所以BD正确，AC错误。【点睛】本题采用程序法分析电路动态变化问题，按“部分整体部分”的思路进行分析，以及利用电容器的电压等于并联电阻的电压分析电。容器的电场强度的变化。6.如图所示，电源电动势，小灯泡L上标有“3V、”字样，电动机线圈电阻当开关S拨向接点1，滑动变阻器调到时，小灯泡L正常发光：现将开关S拨向接点2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则A. 电源内阻为B. 电动机正常工作电压为3VC. 电源的输出功率为D. 电动机的机械效率为【答案】AD【解析】【分析】当开关S拨向接点1，根据闭合电路欧姆定律求出电源的内阻；将开关S拨向接点2，先根据电功率公式求出电流，根据功率公式求电源的总功率和内阻的功率，最后求出电源的输出功率；再根据闭合电路欧姆定律求出电动机的电压和电流，最后根据电功率和效率公式求解。【详解】A当开关S拨向接点1，小灯泡L正常发光，根据功率公式，解得：，根据闭合电路欧姆定律：，解的：，故A正确；B将开关S拨向接点2，小灯泡L正常发光，根据功率公式，解得：，根据闭合电路欧姆定律：，解得：，即电动机正常工作电压为；故B错误；C电源的总功率为：，内阻的功率为：，则电源的输出功率为：，故C错误；D电动机的输入功率为：，热功率为：，则输出功率为：，电动机的机械效率为，故D正确。所以AD正确，BC错误。【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律和电功率内容，关键是利用题中信息求出内阻和电动机的电压。7.如图所示，圆O的半径为R，直径竖直、BD水平。两电荷量均为的点电荷固定在圆周上关于AC对称的M、N两点，从A点将质量为m、电荷量为的带电小球由静止释放，小球运动到O点的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为g。则A. 小球运动到C点的速度为B. 小球从O运动到C，电势能先增大后减小C. A、O两点间的电势差D. A、C两点电势相等【答案】BC【解析】【分析】等量同种点电荷电场的分布具有对称性，由动能定理结合其对称性来分析。【详解】A由电场线的分布特点及对称性知，从O到C的过程由动能定理得：，解得：，故A错误；B从O运动到C，场强的方向先向上后向下，电场力对小球先做负功后做正功，所以电势能先增加后减小，故B正确；C从A运动到O，由动能定理得：，解得：，故C正确；D由电场线的分布特点及对称性知O、C两点电势相等，要比A点电势高，故D错误。所以BC正确，AD错误。【点睛】本题考查等量同种点电荷电场的分布特点，可以结合等量同种点电荷电场的分布图象来分析最为直接方便。基础题。8.如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力。则A. 粒子能从bc边射出的区域长度为B. 粒子在磁场中运动的最长时间为C. 若粒子从bc边射出，则入射方向与Ob的夹角一定小于D. 从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短【答案】AB【解析】【分析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径与粒子转过的圆心角，然根据粒子做圆周运动的周期公式求出粒子的运动时间。【详解】ABC粒子运动轨迹如图所示：粒子在bc边可以从b点射出，最高点在P点。根据可得粒子做圆周运动的半径， ab边长为，根据几何知识可得，粒子恰好与ac边相切时，恰好从P点射出，P为bc中点，粒子运动的最长时间，且粒子与Ob方向的夹角可以大于，故AB正确，C错误；D若粒子从ac边射出，则粒子在磁场中运动的时间最短时，弧长所对应的弦长最短，如上图，粒子从aQ的中点E射出时弦最短为L，故D错误。所以AB正确，CD错误。【点睛】解答此题的关键是找出运动最长和最短时间的圆的运动轨迹，注意数学知识求解。三、实验题探究题（本大题共2小题，共16.0分）9.某学习小组利用如图所示的装置测定磁极间的磁感应强度。实验步骤如下在弹簧测力计下端挂一n匝矩形线圈，将矩形线圈的短边完全置于障形磁铁N、S极之间磁场中并使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线_；在电路未接通时，记录线圈静止时弹簧测力计的读数；接通电路开关，调节滑动变阻器使电流表读数为1，记录线圈静止时弹簧测力计的读数，F表示的是_。用刻度尺测出矩形线圈短边的长度L；利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度_。【答案】 (1). 垂直 (2). 线圈所受安培力与重力的合力 (3). 【解析】【分析】根据共点力平衡即可求得受到的安培力大小，根据左手定则判断出安培力方向；有求得磁感应强度。【详解】要使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线垂直，这样能使弹簧测力计保持垂直，方便测出拉力；对线框受力分析知：受重力、安培力、弹簧的拉力，三力平衡，所以F表示的是线圈所受安培力与重力的合力；由安培力公式得：，由平衡条件得：，又 解得：【点睛】本题是简单的力电综合问题，结合安培力公式、平衡条件列式求解。10.某研究性学习小组欲测量一个未知电阻R的阻值及某电源的电动势E和内阻r，设计了如图甲所示的电路来进行测量，其中为待测未知电阻，R为电阻箱，为保护电阻，已知学习小组先对未知电阻进行测量，请将同学们的操作补充完整：先闭合和，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电压表示数U，然后_使电压表的示数仍为U，读出此时电阻箱的示数，则电阻Rx的表达式为_。学习小组为测电源的电动势E和内阻r，该小组同学的做法是：闭合，断开，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值根据测得的的阻值计算出相应的与的值，并在坐标系中描出坐标点，画出关系图线，如图乙所示。根据图线可得电源的电动势_、内阻_计算结果保留2位有效数字若只考虑系统误差，采用此测量电路测得的电动势与实际值相比_，测得的内阻与实际值相比_填“偏大”“偏小”或“相同”【答案】 (1). 断开，调节电阻箱 (2). (3). 10V (4).   (5). 偏小 (6). 偏小【解析】【分析】根据题意应用欧姆定律，由等效法可求出电阻阻值；根据表中实验数据，应用描点法作出图象；