云南省宣威市第十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

云南省宣威市第十中学2017-2018学年度下学期期中考试

高二物理

1.在静电场中，下列有关电势能、电势判断正确的是（　　）

A.电势能、电势都是仅有电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关

B.电势高的地方，电荷的电势能一定大

C.电势能等于两点的电势差

D.某点电势的大小等于单位电荷在该点与在参考点的电势能差的大小

【答案】D

【解析】电势仅有电场本身因素决定，电势能与电势和处于电场中的电荷都有关，选项A错误；电势高的地方，正电荷的电势能一定大，负电荷的电势能小，选项B错误；电势能等于电势与电量的乘积，选项C错误；某点电势的大小等于单位电荷在该点与在参考点的电势能差的大小，选项D正确；故选D.

2.如图所示，实线为某电场中三条电场线，电场方向未知，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（　　）

A.a一定带负电，b一定带正电

B.a加速度减小，b加速度增大

C.a电势能减小，b电势能增大

D.a的动能增加，b的动能减小

【答案】B

【解析】由于电场线方向未知，所以a、b电性不能确定，故A错误；电场线的疏密表示场强的大小，由图可知，b所处的电场线变密，电场强度变强，所受的电场力在增大，加速度在增大；a所处的电场线变疏，电场强度变弱，所受的电场力在减小，加速度在减小，故B正确；根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷都做正功，电势能减小，故C错误；根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷做正功，电势能减小，动能增加，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

3.如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA，LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则（　　）

A.闭合开关S时，LA，LB同时达到最亮，且LB更亮一些

B.闭合开关S时，LA，LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些

C.断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭

D.断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭

【答案】D

【解析】闭合开关S时，由于线圈的自感作用LA慢慢亮起来，但LB立即亮起来，AB错误；断开开关S时，LA、LB、L形成回路，但由于LA的电流大于LB的电流，故LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭，C错误、D正确。

4.下列说法正确的是（）

A.体积小的带电体就是点电荷

B.体积大的带电体，不能看成点电荷

C.只有带电荷量很小的带电体才能看作点电荷

D.库仑定律只适用于点电荷间的相互作用

【答案】D

【解析】试题分析：

电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以能否看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系，故ABC错误；库仑定律只适用于真空中的两个点电荷间的相互作用，故D正确；

考点：

考查了点电荷

【名师点睛】本题关键明确点电荷是一种理想模型，知道物体是否可以简化为点电荷，关键是看物体的尺度在所研究的问题中是否可以忽略不计．

5.输电线路的总电阻为R，发电站输出功率为P，输电电压为U，则用户得到的功率为（　　）

A.PB.P－（

）2·R

C.P－

D.（

）2·R

【答案】B

【解析】输电线路上的电流由P=UI可得：

，输电线上消耗的功率为：

P耗=I2r=

r，用户得到的功率为：

P用=P-P耗=P-

r，故B正确，ACD错误。

故选B。

点睛：

解决本题的关键知道输出功率与输出电压、电流的关系，以及知道输出功率、损耗功率和用户得到的功率之间的关系．

6.如图所示，两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中，O为P、Q连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中通有大小、方向均相同的电流I.下列说法正确的是（　　）

A.O点的磁感应强度为零

B.a、b两点磁感应强度的大小Ba>Bb

C.a、b两点的磁感应强度相同

D.n中电流所受安培力方向由P指向Q

【答案】A

............

考点：

磁场的叠加安培右手定则

7.根据楞次定律知：

感应电流的磁场一定（　　）

A.阻碍引起感应电流的磁通量

B.与引起感应电流的磁场方向相反

C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化

D.与引起感应电流的磁场方向相同

【答案】C

【解析】根据楞次定律知：

感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故选C.

8.如图所示，在处于O点的点电荷＋Q形成的电场中，试探电荷＋q由A点移到B点，电场力做功为W1；以OA为半径画弧交于OB于C，q由A点移到C点电场力做功为W2;q由C点移到B点电场力做功为W3.则三者的做功关系以及q由A点移到C点电场力做功为W2的大小（　　）

A.W1＝W2＝W3，W2＝0

B.W1＞W2＝W3，W2＞0

C.W1＝W3＞W2，W2＝0

D.W1＝W2＜W3，W2＝0

【答案】C

【解析】试题分析：

试探电荷由A点移到C点电场力始终垂直与电荷运动的方向，电场力不做功，即A点、C点位于同一等势面上，试探电荷q由A点移到B点的过程中电场力做功且AC位于同一等势面上，故W1=W3>W2，即C正确、ABD错误。

考点：

本题考查了电场力做功、等势面的概念

9.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为（　　）

A.

B.

C.2πD.π

【答案】B

【解析】感应电动势的最大值：

Em=nBSω；从中性面开始转动180°的过程中，平均感应电动势：

，平均感应电动势与最大感应电动势之比：

；故选B。

点睛：

本题考查了求感应电动势之比，应用法拉第电磁感应定律与感应电动势最大值计算公式即可解题；矩形线圈转动过程产生正弦式交变电流，线圈平面平行于磁场时感应电动势最大．

10.如图，用起电机使金属鸟笼带电，站在金属架上的鸟安然无恙，且不带电，其原因是（　　）

A.鸟的脚爪与金属架绝缘

B.鸟与笼电势不同，有电势差

C.起电机使笼带电，笼的电势不会很高

D.鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外表面

【答案】D

【解析】金属鸟笼带电后属带电体。

带电体在静电平衡状态时，属等势体；此时电荷只分布在外表面，金属内和空腔内都无电场。

因此鸟两爪电势相等。

故D正确，ABC错误；故选D。

点睛：

关键要知道静电平衡状态下，导体内部合电场为零，电荷只分布在外表面，是一个等势体．

11.如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　）

A.伽利略

B.爱因斯坦

C.奥斯特

D.牛顿

【答案】C

【解析】当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特，故C正确，A、B、D错误。

12.如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中间A处，现向右移动到B处，则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化（　　）

A.变大

B.变小

C.不变

D.无法确定

【答案】B

【解析】试题分析：

穿过线圈的磁场有进去的，也有出来的，则磁通量为穿过线圈的净磁通量．根据穿出线圈磁通量的大小判断通过线圈磁通量的大小．

故选B．

点评：

解决本题的关键知道磁通量有进去也有出来时，总磁通量应为净磁通量．

13.质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的，他用质谱仪证实了同位素的存在．如图所示，容器A中有质量分别为m1，m2，电荷量相同的两种粒子（不考虑粒子重力及粒子间的相互作用），它们从容器A下方的小孔S1不断飘入电压为U的加速电场（粒子的初速度可视为零），沿直线S1S2（S2为小孔）与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，最后打在水平放置的照相底片上．由于实际加速电压的天小在U±△U范围内微小变化，这两种粒子在底片上可能发生重叠．对此，下列判断正确的有（　　）

A.两粒子均带正电

B.打在M处的粒子质量较小

C.若U一定，△U越大越容易发生重叠

D.若△U一定，U越大越容易发生重叠

【答案】ABC

【解析】根据左手定则知两粒子均带正电，故A正确；粒子在电场中加速qU=

mv2，在磁场中圆周运动有：

qvB=

，解得：

R=

知半径小的粒子的质量也较小，故B正确。

假设m2的质量大，m1最大半径为：

R1=

；m2最小半径为：

R2=

。

两轨迹不发生交叠，有R1＜R2，解得：

，若U一定，△U越大两个半径越容易相等，越容易发生重叠，故C正确D错误。

故选ABC。

14.如图所示，a、b、c、d是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是（　　）

A.该电场一定是匀强电场

B.相邻两个等势面间电势差一定相等

C.如果φa＞φb，则电场强度Ea＞Eb

D.如果φa＜φb，则电场方向垂直于等势面由b指向a

【答案】ABD

【解析】试题分析：

等势面是平行平面而且均匀分布，则电场线平行同向，均匀分布，该电场一定是匀强电场．故A正确．由图判断出电场方向垂直于等势面，由公式U=Ed可知，沿着电场线方向，相同距离电势差相同．故B正确．匀强电场，电场强度处处相同．故C错误．根据电场线总和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知，如果Φa＜Φb，电场方向垂直于等势面由b指向a．故D正确．故选ABD.

考点：

匀强电场；电场强度；电势

【名师点睛】本题考查对等势面和电场线关系的理解能力．要知道等势面是平行平面而且均匀分布，该电场一定是匀强电场．电根据公式U=Ed，匀强电场中，沿着电场线方向，相同距离电势差相同．电场线总和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面；本题也可以采用作电场线的方法，分析判断．常规题，比较容易。

15.如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是（　　）

A.2是磁铁，在1中产生涡流

B.1是磁铁，在2中产生涡流

C.该装置的作用是使指针能够转动

D.该装置的作用是使指针能很快地稳定

【答案】AD

【解析】试题分析：

这是涡流的典型应用之一．当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动．总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用．所以它能使指针很快地稳定下来．

考点：

考查电磁感应现象和安培力的判断

点评：

所谓的阻尼就是受到阻碍作用是本来运动的物体停止下来，和简谐运动时讲的阻尼是一个道理。

16.将分压电阻串联在电流表上，改装成电压表，下列说法中正确的是（　　）

A.接上分压电阻后，增大了原电流表的满偏电压

B.接上分压电阻后，电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压不变

C.若分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大到n倍

D.通电时，通过电流表和分压电阻的电流一定相等

【答案】BD

【解析】试题分析：

电流表改装成电压表后，电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压并不改变，并且电流表和分压电阻是串联关系，通过的电流一定相等，故选项A错误，选项BD正确．如分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大到（n＋1）倍，故选项C错误．故选BD．

考点：

电表的改装

【名师点睛】本题考查了电压表的改装，知道电压表的改装原理，即在电流计上串联分压电阻即可得到大量程的电压表；应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题。

17.下述图中，游标卡尺示数是cm；螺旋测微器的示数是mm.

【答案】10.343.388

【解析】试题分析：

游标卡尺示数是10．3cm+0．1mm×4=10．34cm；螺旋测微器的示数是3mm+0．01mm×38．8=3．388mm

考点：

游标卡尺及螺旋测微器的读数

【名师点睛】此题是游标卡尺及螺旋测微器的读数问题；注意游标卡尺读数不估读，而螺旋测微器读数要估读．

18.某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势（电动势E大约在9V左右，内阻r约为50Ω），已知该电池允许输出的最大电流为150mA.该同学利用如图（a）所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为2kΩ，R为电阻箱．阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．

（1）实验室备有的定值电阻有以下几种规格：

A．2ΩB．20ΩC．200ΩD．2000Ω

本实验应选________（填入相应的字母）作为保护电阻．

（2）在图（b）的实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接．

（3）该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值；读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图（c）所示，其读数为________．

【答案】

（1）.B

（2）.

6.5V

【解析】

（1）当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为50mA，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小阻值为：

，故滑动变阻器应选B；

（2）根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；

（3）电压表应选择15V的量程，所以读数为6.5V

19.如图所示，当左边单匝正方形线框中通有逆时针方向的电流I时，等臂杠杆恰好平衡．若通有顺时针方向的电流I时，则要在右边再加挂质量为Δm的钩码等臂杠杆才能平衡．设匀强磁场的磁感应强度为B，则线框的边长L为多少？

【答案】

【解析】设m1左侧线圈的质量，m2为右侧钩码的质量

当左边线框通以逆时针方向的电流I时根据共点力平衡可知：

m1g-BIL=m2g

当电流反向后根据共点力平衡可知：

m1g+BIL=m2g+△mg

联立解得：

点睛：

解决本题的关键掌握用左手定则来判定安培力的方向，以及会利用力的平衡列出平衡方程来求解问题.

20.如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．

【答案】竖直向下　0.01kg

【解析】试题分析：

依题意，开关闭合后，电流方向从b到a，由左手定则可知，金属棒所受安培力方向竖直向下。

开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长为

．由胡克定律和力的平衡条件得

式中，m为金属棒的质量，k是弹簧的劲度系数，g是重力加速度的大小。

开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为

②

式中，I是回路电流，L是金属棒的长度。

两弹簧各自再伸长了

，由胡克定律和力的平衡条件得

③

由欧姆定律有

式中，E是电池的电动势，R是电路总电阻。

联立①②③④式，并代入题给数据得

⑤

考点：

考查了有安培力时的共点力平衡

【名师点睛】在闭合前，导体棒处于平衡状态，在闭合后，根据闭合电路的欧姆定律求的电流，根据左手定则判断出安培力的方向，根据F=BIL求的安培力，由共点力平衡求的质量．

视频

21.如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．

（1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图．

（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小．

（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．

【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】试题分析：

（1）AB杆下滑过程中某时刻的受力示意图；

（2）当AB加速下滑时，感应电动势为：

E=Blv

AB杆中的电流为：

I=E/R=Blv/R

安培力：

F=BIl

加速度为：

（3）当A=0时，即GSinθ=F时，AB杆的速度可以达到最大值

所以，

考点：

法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律

22.如图所示，有一个电阻不计的光滑导体框架，水平放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，框架宽为L.框架上放一质量为m、电阻为R的导体棒，现用一水平恒力F作用于棒上，使棒由静止开始运动．求：

（1）棒的速度为零时，其加速度大小；

（2）棒的速度为v时，棒的加速度大小；

（3）棒的加速度为零时，其速度大小．

【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】

（1）当导体棒速度为零时，导体棒中电流为零．

F＝ma，a＝

（2）当棒运动速度为v时，

F安＝BIL，I＝

，F－F安＝ma′

a′＝

.

（3）当棒的加速度为零时，

F＝F安′，F安′＝BI′L，

I′＝

，v′＝

.

点睛：

本题是电磁感应与力学、电路相结合的综合题，应用安培力公式、平衡条件、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题．