云南省宣威市第十二中学学年度高二下学期期中考试物理试题解析版.docx

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云南省宣威市第十二中学学年度高二下学期期中考试物理试题解析版

云南省宣威市第十二中学2017-2018学年度下学期期中考试

高二物理

一、单选题

1.地球的地理两极与地磁的两极并不重合，因此磁针并非准确的指南或者指北，其间有一个夹角——磁偏角．世界上第一个观测到磁偏角的人是（　　）

A.中国的沈括B.中国的郑和

C.意大利的哥伦布D.葡萄牙的麦哲伦

【答案】A

【解析】世界上第一个清楚的、准确的论述磁偏角的是沈括，沈括是中国历史上最卓越的科学家之一，他发现了地磁偏角的存在，比欧洲发现地磁偏角早了四百多年，故A正确，BCD错误。

2.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r.当可变电阻的滑片P向b移动时，电压表V1的示数U1与电压表V2的示数U2的变化情况是（）

A.U1变大，U2变小

B.U1变大，U2变大

C.U1变小，U2变小

D.U1变小，U2变大

【答案】A

【解析】试题分析：

首先明确电压表V1测量路端电压，V2测量R1的电压．其次，明确变阻器滑片P向b移动时，接入电路的电阻如何变化，根据闭合电路欧姆定律，就能确定电流如何变化，根据内外电压的关系，进一步判断各个电表读数如何变化．

解：

当变阻器滑片向b移动时，接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，电流I减小，则路端电压U1=E﹣Ir，E，r不变，U1变大，则电压表V1的示数U1变大；

电压表U2示数：

U2=IR，I变小，U2变小．

故选：

A．

【点评】这题也可根据串联电路电压分配规律判断．串联电路中I相同，根据U=IR知道，电压与电阻成正比，电阻越大，分担的电压越大．

3.有甲、乙两个导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的2倍，则以下说法中正确的是（　　）

A.甲、乙两导体中的电流相同

B.乙导体中的电流是甲导体中的2倍

C.甲、乙两导体两端的电压相同

D.乙导体两端的电压是甲的2倍

【答案】B

【解析】由电流的定义式：

可知，乙的电流是甲的两倍，故A错误，B正确；根据

可得：

U＝IR，可知乙两端的电压是甲两端电压的4倍，故CD错误。

所以B正确，ACD错误。

4.如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中（磁场宽度大于金属球的直径），小球（　　）

A.整个过程匀速

B.进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动

C.整个过程都做匀减速运动

D.穿出时的速度一定小于初速度

【答案】D

【解析】试题分析：

铝球进磁场的过程中，穿过铝球横截面的磁通量增大，产生感应电流，部分机械能转化为电能，所以铝球做减速运动；铝球圈完全进入磁场后磁通量保持不变，铝球做匀速运动；铝球出磁场的过程中磁通量减小，产生感应电流，铝球做减速运动．故D正确．ABC错误．故选D.

考点：

楞次定律；能量守恒定律

5.下图中能产生感应电流的是（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】试题分析：

A中线圈不闭合，不能产生感应电流，选项A错误；B中磁通量发生变化，会产生感应电流，选项B正确；C中磁通量为零，不能产生感应电流，选项C错误；D中磁通量不变，不能产生感应电流，选项D错误；故选B．

考点：

电磁感应现象

【名师点睛】本题的解题关键是掌握产生感应电流的条件：

穿过闭合电路的磁能量发生变化，明确磁通量的含义，并能用来进行判断。

6.将一只阻值为几千欧的电阻R1和一只阻值为千分之几欧的电阻R2串联起来，则总电阻（　　）

A.很接近R1且略大于R1B.很接近R1且略小于R1

C.很接近R2且略大于R2D.很接近R2且略小于R2

【答案】A

【解析】试题分析：

串联电路的总电阻等于各个电阻之和，据此列式分析即可进行判断．

解：

串联的总电阻为R=R1+R2；

由题知：

R1远大于R2，所以R很接近R1而略大于R1，远大于R2，故A正确，BCD错误．

故选：

A

【点评】解决本题的关键是掌握串联电路总电阻与各个电阻的关系，知道串联总电阻与最大的电阻还要大．

7.如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）．一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小的比值为（　　）

A.2B.

C.1D.

【答案】D

【解析】设粒子在铝板上、下方的轨道半径分别为r1、r2，速度分别为v1、v2．由题意可知，粒子轨道半径：

r1=2r2，由题意可知，穿过铝板时粒子动能损失一半，即：

mv22=

•

mv12，v1=

v2，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：

qvB=m

，磁感应强度：

，磁感应强度之比：

；故选D．

8.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是（　　）

A.Uab＝0.1VB.Uab＝－0.1V

C.Uab＝0.2VD.Uab＝－0.2V

【答案】B

【解析】试题分析：

由于磁场是均匀增强的，而原磁场的方向垂直纸面向里，所以由楞次定律可知，线圈中产生的磁场方向是垂直纸面向上的，再由右手定则可知，线圈中的电流方向沿逆时针方向，故电流由b向右再回到a点，可见，ab间的电势差是负值，所以AC错误；线圈产生的电动势E=10T/s×（0.2m）2/2=0.2V，又因为ab两点正好在线圈的中点上，所分的线圈的两侧电阻相等，故Uab=－E/2=－0.2V/2=﹣0.1V，选项B正确。

考点：

楞次定律，电磁感应定律。

9.对于两个电容不同的电容器，下列说法正确的是（　　）

A.电容大的电容器带电量一定比较多

B.电容大的电容器两板间的电势差一定比较大

C.带电量多的电容器电容一定比较大

D.在相同电压作用下，带电量多的电容器的电容比较大

【答案】D

【解析】根据电容定义式：

，可知电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，故A错误；根据公式

，可得电势差

，决定电势差的因素有电容器电容量和带电量，故B错误；根据公式

，由于电压未知，故带电量多的电容器电容不一定比较大，故C错误；根据公式

，在相同电压作用下，带电量多的电容器的电容比较大，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

10.如图，在xOy平面中有一通电直导线与Ox、Oy轴相交，导线中电流方向如图所示．该区域有匀强磁场，通电直导线所受磁场力的方向与Oz轴的正方向相同．该磁场的磁感应强度的方向可能是（　　）

A.沿z轴正方向B.沿z轴负方向

C.沿x轴正方向D.沿y轴负方向

【答案】D

【解析】试题分析：

由电流方向、受力方向，根据左手定则可以判断出，磁感应强度的的方向沿y轴的负方向，或者沿x轴的负方向都是可以的，故D是正确的。

考点：

左手定则。

11.风速仪的简易装置如图甲所示．在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化．风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v2，且v2＞v1，则感应电流的峰值Im、周期T和电动势E的变化情况是（　　）

A.Im变大，T变小B.Im变大，T不变

C.Im变小，T变小D.Im不变，E变大

【答案】A

【解析】试题分析：

根据EM=NBSω，可知当转速变大时，则最大感应电动势也变大，所以感应电流也变大；根据转速与周期成反比，可知，当转速变大时，则周期变小．故A正确，BCD错误．故选A.

考点：

法拉第电磁感应定律

【名师点睛】此题是电磁感应与电路的结合题，考查法拉第电磁感应定律；要知道线圈在磁场中转动，会产生交流电．根据相对运动，可知，磁场对线圈来转动，则也会产生交流电．转动的周期即为交流电的周期，转动的转速与交流电的最大值有关。

12.如图，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域．从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区的过程中，线框内感应电流随时间变化的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是图中的（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】感应电流

，线框进入磁场时，导体棒切割磁感线的有效长度L减小，感应电流I逐渐减小；当线框完全进入磁场时，穿过线框的磁通量不变，不产生感应电流，I=0，线框离开磁场时，导体棒切割磁感线的有效长度L减小，感应电流I逐渐减小；故A正确，BCD错误；故选A。

二、多选题

13.带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（　　）

A.只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同

B.如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小不变

C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直

D.粒子只受到洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动

【答案】BD

【解析】粒子速度大小相同，由f=qvBsinθ可知，如果速度v与磁场B的夹角不同，洛伦兹力大小不同，即使洛伦兹力大小相同，速度方向不同，洛伦兹力方向不同，洛伦兹力不同，故A错误；如果把+q改为-q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变，故B正确；洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直，磁场方向与电荷运动方向不一定垂直，故C错误；洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直，所以粒子只受到洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动，故D正确。

所以BD正确，AC错误。

14.如图所示，宽为L的水平光滑金属轨道上放置一根质量为m的导体棒MN，轨道左端通过一个单刀双掷开关与一个电容器和一个阻值为R的电阻连接，匀强磁场的方向与轨道平面垂直，磁感应强度大小为B，电容器的电容为C，金属轨道和导体棒的电阻不计．现将开关拨向“1”，导体棒MN在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，经时间t0后，将开关S拨向“2”，再经时间t，导体棒MN恰好开始匀速向右运动．下列说法正确的是（　　）

A.开关拨向“1”时，金属棒做加速度逐渐减小的加速运动

B.t0时刻电容器所带的电荷量为

C.开关拨向“2”后，导体棒匀速运动的速率为

D.开关拨向“2”后t时间内，导体棒通过的位移为

【答案】BCD

【解析】开关拨向“1”时，设在极短时间Δt内流过金属棒的电荷量为ΔQ，则电路中的瞬时电流为

，电容器的电压U＝BLv，电荷量Q＝CU，则ΔQ＝CΔU＝CBLΔv，可得

，对金属棒，由牛顿第二定律得F－BIL＝ma，联立得金属棒的瞬时加速度为

，由于加速度表达式中的各个物理量都不随时间、位移变化，由此可知金属棒的加速度不变，做匀加速直线运动，故A错误；t0时刻金属板MN速度v＝at0，电容器所带的电压U＝BLv＝BLat0，电荷量Q＝CU，则得

，故B正确；由F安＝BIL，电流为：

，E＝BLv，联立解得：

，开关拨向“2”后，导体棒匀速运动时，有F＝F安，解得

，故C正确；开关拨向“2”后t时间内，根据牛顿第二定律得：

，则得

，两边求和得：

，而ΣvΔt＝x，ΣΔv＝v，联立解得位移

，故D正确。

所以BCD正确，A错误。

15.在闭合电路中，关于路端电压的说法正确的是（　　）

A.路端电压与外电阻成正比

B.外电路断路时，路端电压的值等于电源电动势的值

C.路端电压随外电阻的增大而增大

D.路端电压一定大于内电路的电压

【答案】BC

【解析】由闭合电路的欧姆定律：

，U=IR，得

，可知得当R增大时，U也增大，但不是正比，故A错误，C正确；当外电路断路时，U内等于0，所以U外等于E，故B正确；只有当R＞r时，路端电压才大于内电压，故D错误。

所以BC正确，AD错误。

16.矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法正确的是（　　）

A.线圈平面与磁感线方向垂直

B.线圈中感应电流的方向将发生改变

C.通过线圈平面的磁通量最大

D.通过线圈的感应电流最大

【答案】ABC

【解析】试题分析：

A、中性面，就是磁场方向与线圈平面垂直的位置．故A正确．

B、中性面时，电流减为零，经过中性面电流方向将发生改变，大小增大．故B正确．

C、经过中性面时，磁场垂直于线圈平面，此时磁通量最大．故C正确．

D、经过中性面时，当线圈平面与磁场方向垂直，左右两边不切割磁感线，不产生的感应电动势，感应电流为零．故D错误．

故选ABC

考点：

本题考查正弦式电流产生原理的理解能力，

点评：

做此类问题抓住两个特殊位置的特点：

线圈与磁场垂直时，磁通量最大，感应电动势为零；线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大．

三、实验题

17.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流、电压的数据如表所示：

（1）用表中数据描绘电压随电流的变化曲线；

（2）为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示．请指出灯丝的特征，并解释此曲线形成的原因．

【答案】

（1）

（2）电阻随电流增大存在三个区间，电阻的变化快慢不同：

第一区间电流很小时，电阻变化不大；第二区间灯丝温度升高很快，电阻增大快；第三区间灯丝的温度较高，灯丝的散热功率随温度升高而增大，当灯丝电功率与散热功率接近相等时，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢

【解析】

（1）根据所提供的数据，利用描点法可以描绘电压随电流的变化曲线如下所示：

（2）由图可以看出：

电阻随电流增大存在三个区间，电阻的变化快慢不同：

第一区间电流很小时，电阻变化不大；第二区间灯丝温度升高很快，电阻增大快；第三区间灯丝的温度较高，灯丝的散热功率随温度升高而增大，当灯丝电功率与散热功率接近相等时，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢。

18.某同学在做测金属丝电阻率的实验中，取一根粗细均匀的、长度为L的康铜丝，先用螺旋测微器测出康铜丝的直径d；然后由伏安法测出康铜丝的电阻；最后求出康铜丝的电阻率．

（1）测康铜丝的直径时螺旋测微器的示数如图甲所示，可知康铜丝的直径d=__mm．

（2）图乙是测量康铜丝电阻的原理图，根据原理图在图丙所示的实物图中画出连线．

（3）利用上面的电路图测出的电阻值比真实值__（填“偏大”或“偏小”），这种误差叫作__误差（填“偶然”或“系统”）．

（4）若调节滑动变阻器，通过多次测量求平均值的方法得到康铜丝的电阻值为R，请写出求康铜丝的电阻率的表达式为__（用L、d、R等已知字母表示）．

【答案】

（1）.0.281

（2）.偏小（3）.系统（4）.

【解析】试题分析：

（1）康铜丝的直径d=0．01mm×28．1=0．281mm；

（2）电路如图；

（3）由于电压表内阻的影响，使得电流表读数大于电阻丝上的电流，根据

可知利用上面的电路图测出的电阻值比真实值偏小，这种误差叫作系统误差。

（4）根据

，

，解得

考点：

伏安法测电阻

【名师点睛】本题考查了螺旋测微器读数、连接实物电路图、求电阻率表达式；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，螺旋测微器需要估读；应用电阻定律求出函数图象的解析式是求出电阻率的前提与关键。

四、计算题

19.如图所示，长L＝0.20m的丝线的一端拴一质量为m＝1.0×10－4kg、带电荷量为q＝1.0×10－6C的小球，另一端连在一水平轴O上，丝线拉着小球可在竖直平面内做圆周运动，整个装置处在竖直向上的匀强电场中，电场强度E＝2.0×103N/C.现将小球拉到与轴O在同一水平面上的A点，然后无初速度地将小球释放，取g＝10m/s2.求：

（1）小球通过最高点B时速度的大小；

（2）小球通过最高点时，丝线对小球拉力的大小.

【答案】

（1）2m/s　

（2）3.0×10－3N

【解析】

（1）qeL-mgL=

（3分）

v=2m/s（1分）

（2）F+mg-qE=mv2/L（3分）

F=3×10-3N（1分）

本题考查圆周运动，小球在运动过程中应用动能定理可求得末速度大小，在最高点，小球由重力电场力和绳子的拉力提供向心力，列公式可得

20.如图所示，水平放置的平行金属导轨宽度为d＝1m，导轨间接有一个阻值为R＝2Ω的灯泡，一质量为m＝1kg的金属棒放置在导轨之上，其电阻为r＝1Ω，且和导轨始终接触良好，整个装置放在磁感应强度为B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使金属棒从静止开始向右运动，求：

（1）若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平恒力为F＝10N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？

（2）若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平力功率恒为P＝6W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？

（3）若金属棒与导轨间是光滑的，施加的水平力功率恒为P＝20W，经历t＝1s的过程中灯泡产生的热量为QR＝12J，则此时金属棒的速度v3是多少？

【答案】

（1）6m/s　

（2）1.5m/s　（3）2m/s

【解析】

（1）由

和F安＝BId

可得F安

根据平衡条件可得F＝μmg＋F安

联立解得v1＝6m/s

（2）稳定后

且P＝Fv2　

联立解得v2＝1.5m/s

根据能量守恒

解得v3＝2m/s

21.有一个100匝的线圈，总电阻为10Ω，在0.2s内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.1Wb.问：

（1）这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多少伏特？

（2）通过线圈的平均感应电流为多少安培？

【答案】40V　4A

【解析】

.........

22.通过线圈的平均感应电流为

22.假设两个电荷量为1C的点电荷相距r时它们间的静电力大小等于F，如果某两个质量都等于m的质点在相距r时它们的万有引力也等于F，则m约为多少kg？

【答案】

【解析】两电荷间的静电力为：

，两电荷间的万有引力为

，

得

则有

．