安徽省蚌埠市学年高二上学期期末学业水平检测物理试题.docx

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安徽省蚌埠市学年高二上学期期末学业水平检测物理试题

2018-2019学年安徽省蚌埠市高二（上）期末物理试卷（理科）

一、选择题（本题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1.下列关于电荷的说法正确的是（）

A.带电体的电荷量可以是任意值

B.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

C.所谓点电荷就是体积很小的带电体

D.电子和质子都是元电荷

【答案】B

【解析】

【详解】所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，故A错误；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B正确；当两点电荷的间距远大于自身的大小时，才能看成点电荷，并不是体积很小就能当作点电荷，故C错误；元电荷是指电子或质子所带的电荷量，不是电子或质子本身，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

2.下列说法中正确的是（）

A.磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向

B.电场线只能描述电场方向，不能描述电场的强弱

C.电场线上某点的切线方向就是电荷在该点所受电场力的方向

D.在磁场中某点的电流元（IL）不受磁场力时，则该点的磁感应强度为零

【答案】A

【解析】

【详解】磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向，与小磁针在该点N极的受力方向相同，故A正确；电场线的疏密表示电场强度的强弱，故B错误；电场场强方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反，故C错误；在磁场中某点的电流元（IL）不受磁场力时，则该点的磁感应强度不一定零，可能电流元与磁场的方向平行，故D错误。

所以A正确，BCD错误。

3.如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，粒子经过M和N时的加速度大小分别为aM、aN、电势能分别为EPM、EPN．下列判断正确的是（）

A.aM＞aN，EPM＞EPNB.aM＞aN，EPM＜EPN

C.aM＜aN，EPM＞EPND.aM＜aN，EPM＜EPN

【答案】C

【解析】

【详解】根据电场线疏密可知，EM＜EN，根据F＝Eq和牛顿第二定律可知，aM＜aN；带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，所以粒子受到的力的方向是即斜向右下方的，粒子从M到N过程，电场力做正功，动能增加，电势能减小，所以EPM＞EPN，故C正确，ABD错误。

4.图示为以P点为圆心、半径为R的部分或整个圆周上的四种电荷分布情形：

（甲）电荷q均匀分布在四分之一的圆周：

（乙）电荷2q均匀分布在半圆周；（丙）电荷3q均匀分布在四分之三的圆周；（丁）电荷4q均匀分布在整个圆周。

这四种情形中电荷在P点所产生的电场强度的大小排列顺序为（）

A.甲＞乙＞丙＞丁B.丁＞丙＞乙＞甲

C.丁＞乙＞甲＝丙D.乙＞甲＝丙＞丁

【答案】D

【解析】

【详解】（甲）电荷q均匀分布在四分之一的圆周，设圆周的半径r，根据电场的叠加原理知，可知，在P点所产生的电场强度的大小

；同理，（乙）电荷2q均匀分布在半圆周，根据电场的叠加原理知，可知，在P点所产生的电场强度的大小

；（丙）电荷3q均匀分布在四分之三的圆周，根据电场的叠加原理知，可知，在P点所产生的电场强度的大小

；（丁）电荷4q均匀分布在整个圆周，根据电场的叠加原理知，可知，在P点所产生的电场强度的大小E丁＝0。

由上分析，故D正确，ABC错误。

5.如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷．现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（）

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

试题分析：

由题意知小球从A运动到B的过程中根据动能定理：

，在B点，根据向心力公式

，联立可得B点的电场强度

，所以C正确。

考点：

本题考查了动能定律、向心力、电场强度等，意在考查学生的综合分析能力。

6.一个用满偏电流为3mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测500的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间，如用它测量一个未知电阻时，指针指在2mA处，则被测电阻的阻值为（）

A.250ΩB.375ΩC.1000ΩD.1500Ω

【答案】A

【解析】

【详解】中值电阻为R中＝500Ω则其内电源的电动势为：

E＝IgR中＝500×3×10﹣3＝1.5V，所测电阻的阻值为：

，故A正确，BCD错误。

7.在如图所示的电路中，当闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片自下向上移动一段距离，电路稳定后，与滑片移动前比较（不计温度对灯泡电阻的影响）（）

A.电阻R0两端的电压增大

B.电容器C上的电荷量不变

C.灯泡L消耗的电功率增大

D.电源消耗的总功率变小

【答案】C

【解析】

【详解】由图可知，电阻R0与电容串联，故稳定时其两端电压均为零，故A错误；滑片自下向上移动一段距离时，接入电阻减小，故总电阻减小，则由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，则电容两端电压减小，所以电容器C上的电荷量减少，故B错误；因电流减小，所以流过L的电流增大，灯泡消耗的功率增大，故C正确；因总电流增大，根据P＝EI可知，电源消耗的功率变大，故D错误。

所以C正确，ABD错误。

8.用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差，如图所示，充电后的电容器a板带正电，b板带负电，则下列说法正确的是（）

A.若将b板拿走，静电计指针张角为零

B.若将b板拿走，静电计指针张角不为零

C.若将b板稍微向右移，静电计指针张角将变小

D.若将b板稍微向上移，静电计指针张角将变小

【答案】BC

【解析】

【详解】若将b板拿走，A板与地间的电势差仍存在，所以静电计指针张角不为零，故A错误，B正确；将b板稍微向右移，板间距离减小，根据电容的决定式

，可知电容增大，电容器的带电量不变，根据电容的定义式

，可知极板间的电势差减小，则静电计指针张角将变小，故C正确；若将b板稍微向上移，极板正对面积减小，根据电容的决定式

，可知电容减小，电容器的带电量不变，根据电容的定义式

，可知极板间的电势差增大，则静电计指针张角将变大，故D错误。

所以BC正确，AD错误。

9.如图所示，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一个质量为m，电荷量为q的带负电小物块沿绝缘水平面以初速度开始向右运动，物块移动距离s后停了下来，整个过程小物块克服摩擦力做的功为W，电荷量q保持不变，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列结论正确的是（）

A.s＜

B.s＞

C.W＝μmgsD.W＝

【答案】AD

【解析】

【详解】假若无磁场，由动能定理得：

mgs＝

mv02，解得：

，由于磁场的存在，地面对物块向上的弹力变大，摩擦力也变大，故移动距离会小于

，故A正确，B错误；对小物块由动能定理有：

，解得：

，故C错误，D正确。

所以AD正确，BC错误。

10.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为3V．电子垂直于等势面进入电场，经过a时的动能为12eV，从a到c的过程中克服电场力所做的功为6eV．下列说法正确的是（）

A.电场线的方向垂直于等势面向右

B.该电子经过平面b时的动能为9eV

C.该电子经过平面b时的速率是经过d时的3倍

D.该电子经过平面f时动能不为零

【答案】AB

【解析】

【详解】虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为12eV，从a到c的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此等势面间的电势差为3V，因平面b上的电势为3V，可知平面c上的电势为0V；由于电子的电势能增加，等势面由a到c是降低的；电场线的方向垂直于等势面向右，故A正确；从a到c的过程中克服电场力所做的功为6eV，则从a到b的过程中克服电场力所做的功为3eV，电子的动能减小3eV，为：

Ekb＝Eka﹣3eV＝9eV，故B正确；平面b上的电势为3V，等势面间的电势差为3V，可得d等势面的电势为﹣3V，bd之间的电势差为6V，从b到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，电子的动能减小6eV，到达d时电子的动能为：

Ekd＝Ekb﹣6eV＝3eV，可知该电子经过平面b时的动能是经过d时的3倍，则电子经过平面b时的速率是经过d时的

倍，故C错误；平面b上的电势为3V，等势面间的电势差为3V，可得f等势面的电势为﹣6V，bf之间的电势差为9V，从b到d的过程中克服电场力所做的功为9eV，电子的动能减小9eV，若电子若能到达f，则到达d时电子的动能为：

Ekf＝Ekb﹣9eV＝0，故D错误。

所以AB正确，CD错误。

二、填空题（本题共4小题,每空2分,共14分）

11.在真空中两个带等量同种电荷的点电荷，电荷量均为2.0×10﹣8C，相距20cm，已知静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，则它们之间的库仑力为_____N；在两者连线的中点处，电场强度大小为_____N/C。

【答案】

（1）.9×10﹣5

（2）.0

【解析】

【详解】已知真空中两点电荷的电量均为q＝2×10﹣8C，距离r＝20cm＝0.2m，根据库仑定律，电荷间的作用力：

，两点电荷带等量同种电荷的点电荷，则它们在中点处产生的场强大小相等，方向相反，所以合场强为0.

12.在电场中把电荷量为2.0×10﹣9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10﹣7J，再把这个电荷从B点移到C点，电场力做功﹣4.0×10﹣7J．则A、B、C三点中电势最高的是_____点，A、C两点的电势差为_____V。

【答案】

（1）.C；

（2）.-125；

【解析】

【分析】

根据电场力做功与电势差的关系求出AB、BC间的电势差，从而比较A、B、C三点的电势高低，得出AC间的电势差，

【详解】

间的电势差

。

BC间的电势差

。

知A点电势比B点电势高75V，C点电势比B点高200V，则C点的电势最高

间的电势差

。

故答案为：

C，

【点睛】解决本题的关键掌握电场力做功与电势差的关系公式，注意在运用该公式求解时，电荷的正负、电势差的正负、功的正负均要代入计算

13.图示为一种智能机器人，其额定电压为22V，额定电流为2A，机器人的锂电池容量为30A•h，则机器人的额定功率为_____W，电池充满电后储存的电能为_____kW•h。

【答案】

（1）.44

（2）.0.66

【解析】

【详解】机器人的额定功率P＝UI＝22×2＝44W；电池充满电后储存的电能W＝30×22＝0.66kW•h。

14.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。

图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度a逆时针转动。

在该截面内，一带电粒子从小孔M射人筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。

当筒转过60°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。

不计重力，若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为_____。

【答案】

【解析】

【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示：

根据几何关系，有∠MOA＝120°，∠OMA＝30°，所以∠O′MA＝30°，∠O′AM＝30°，∠MO′A＝120°，即轨迹圆弧所对的圆心角为120°。

粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为：

，粒子在磁场中匀速圆周运动的时间为：

，圆筒转动60°所用时间为：

，粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等t＝t′，解得

。

三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）

15.某同学想要知道一段金属丝的长度，由于不便直接用刻度尺测量，该同学设计了如下实验：

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，读得直径d＝_____cm。

（2）为了比较精确的测出此金属丝的电阻，该同学设计了如图乙的电路。

实验时，闭合开关，调节滑动变阻器R1的滑片至合适位置，将a先后与b、c连接，发现电流表示数变化较大，电压表示数变化不明显，则测量时应将a接_____（选填“b“或“c”）。

按此连接测量，测量结果相比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”）。

（3）根据实验测得的数据，得到如图丙所示的U﹣I图象，根据图象可得待测电阻R＝_____Ω（保留两位有效数字）。

（4）若已知金属丝的电阻率为ρ，则这卷金属丝的长度L＝_____（用R、d、ρ表示）。

【答案】

（1）.4.698

（2）.c（3）.偏大（4）.6.0（5）.

【解析】

【详解】

（1）由图甲所示螺旋测微器可知，金属丝直径：

d＝4.5mm+19.8×0.01mm＝4.698mm；

（2）将a先后与b、c连接，发现电流表示数变化较大，电压表示数变化不明显，说明电流表分压对实验影响较大，为减小实验误差，电流表应采用内接法，测量时a应接c点；电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，电压测量值偏大，由欧姆定律可知，待测电阻测量值大于真实值。

（3）由图丙所示图线可知，待测电阻阻值为：

。

（4）由电阻定律可知：

，解得：

。

16.在测量“水果电池”的电动势和内电阻的实验中，待测“水果电池”的电动势约为1.5V，现有下列器材：

待测“水果电池”

电流表A：

满偏电流3mA，电阻不计

电压表V：

量程0﹣1.5V，电阻约10KΩ

滑动变阻器R1：

0﹣10Ω

滑动变阻器R2：

0﹣20kΩ

开关、导线等

（1）本实验选用图甲所示的实验原理图，应该选用的滑动变阻器是_____（选填“R1或“R2”）。

（2）根据电压表的示数U与电流表的示数I，做出如图乙所示的U﹣I图象，根据图象可知，待测电池的电动势E＝_____V，内电阻r＝_____Ω。

【答案】

（1）.R2

（2）.1.5（3）.500

【解析】

【详解】

（1）图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻可得：

电源的内阻为

，若选用0～10Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流可调节测量范围较小，所以本实验中滑动变阻器应选用R2。

（2）U﹣I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻。

U﹣I图线的纵轴截距为1.5，知水果电池的电动势E＝1.5V，图线斜率的绝对值为：

。

四、计算题（本题共3小题，每小题10分，共30分。

解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分，有数值计算的题，答案必须写出数值和单位）

17.如图所示，两条平行光滑金属导轨MN、PQ间距为l＝1m，与电动势E＝4V、内阻r＝0.5Ω的电源相连。

质量为m＝0.1kg、电阻为R＝1.5Ω的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面的夹角为θ＝37°，回路其余电阻不计。

现在空间施加垂直于回路平面向下的匀强磁场，使ab棒静止，已知g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

（1）金属棒中的电流大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度大小。

【答案】

（1）2A

（2）0.3T。

【解析】

【详解】

（1）根据闭合电路的欧姆定律得：

解得：

r＝2A

（2）由左手定则可知金属棒收到的安培力方向沿导轨向上，由平衡知识，得：

mgsinθ＝F安

又有：

F安＝BIl

联立并代入数据解得：

B＝0.3T

18.如图，从粒子源产生的某种粒子，由静止经加速电压U加速后自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。

已知该粒子射人磁场时的速度大小为，并从磁场边界的N点射出，MN长为1，不计粒子重力影响。

求

（1）该粒子的比荷

；

（2）磁场的磁感应强度B的大小。

【答案】

（1）

（2）磁场的磁感应强度B的大小是

【解析】

【详解】

（1）由动能定理有：

qU＝

mv2

解得：

（2）由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有：

由几何关系知：

l＝2r

联立解得：

19.如图所示，质量为m，电荷量为+q的带电粒子，从静止开始经电压为U．的加速电场后，从平行金属板A、B的正中央射入偏转电场中，金属板A、B的板长和板间距均为L，足够长的粒子接收屏M与B板夹角为150°，整个装置处在真空中，平行金属板外的电场忽略不计，带电粒子重力不计。

（1）求粒子离开加速电场的速度v0大小；

（2）若粒子进入A、B间电场后恰好从B板边缘飞出，则A、B间电压U1为多少？

（3）调节A、B间电压大小，使进人电场的粒子不能打在粒子接收屏M上，求A、B间电压U2的取值范围。

【答案】

（1）

（2）2U（3）U1＞2U或U2≤

。

【解析】

【详解】

（1）在AB之间电场力做功，由动能定理：

可得：

（2）粒子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动得：

竖直方向上做匀加速直线运动

竖直方向上位移

可得：

U1＝2U

（3）若粒子飞出A、B间电场则飞出时竖直方向上速度

速度偏转角为θ，有：

由题意可知θ≤30°

解得：

若粒子没有飞出电场也不能打到粒子接收屏M；此时可知：

U2＞2U

综上可知：

U1＞2U或U2≤