学年广东省清远市高二上学期期末质量监测物理试题 解析版.docx

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学年广东省清远市高二上学期期末质量监测物理试题解析版

广东清远市2017~2018学年度第一学期期末质量监测高中二年级物理试题卷

一、选择题。

本大题共12小题；每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12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。

1.一闭合电路中的电源恒定。

下列说法中正确的是（）

A.路端电压一定大于内电路的电压

B.路端电压随外电阻的增大而增大

C.外电路短路时，路端电压等于电源电动势

D.外电路断路时，路端电压为零

【答案】B

【解析】根据闭合电路的欧姆定律知外电路电压为：

，可知外电压的大小要看内外电阻之比，故路端电压不一定大于内电压，故A错误；根据闭合电路的欧姆定律知外电路电压为：

，可知外电压与R不成正比，但随外电阻增大而增大，故B正确；外电路短路时，电源内电压等于电源电动势，路端电压为零，故C错误；外电路断路时，电路中电流I为零，内电压为零，路端电压等于电动势，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

2.如图所示，一离子束沿水平方向平行飞过小磁针上方时，小磁针的N极向纸内偏转，则该离子束（）

A.一定是向左飞行的正离子束

B.一定是向右飞行的负离子束

C.可能是向左飞行的正离子束

D.可能是向左飞行的负离子束

【答案】D

【解析】向左飞行的正离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，故A错误；向右飞行的负离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，故C错误；、向左飞行的正离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，故C错误；向左飞行的负离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

3.如图所示，A、B、C三点的连线构成一个等边三角形。

在B点放置一个电荷量为＋Q的点电荷，测得A点的电场强度大小为E。

若保留B点的电荷，再在C点放置一个电荷量为-Q的点电荷，则A点的电场强度大小等于（）

A.0B.EC.

ED.2E

【答案】B

【解析】正电荷Q在A点产生的场强为E，沿BA方向，负电荷Q在A点产生的场强也为E，方向沿AC方向，根据场强的叠加可知：

，故B正确，ACD错误。

4.如图所示，两个铁芯上绕着线圈，单刀双掷开关原来接在1的位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过电阻R的电流方向是（）

A.先由P到Q，再由Q到P

B.先由Q到P，再由P到Q

C.始终是由Q到P

D.始终是由P到Q

【答案】C

【解析】根据“增反减同”。

当单刀双掷开关从1断开，使得B线圈中产生向右的感应场，则会产生由Q到P的感应电流，然后再打向2依然会使B线圈中产生向右的感应场，则会产生由Q到P的感应电流，则在它从1打向2，过程中，通过R的电流方向始终是由Q到P，选C

5.如图所示，带正电的小球在匀强磁场中静止释放后，沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点P时（）

A.速度和加速度都相同B.速度和加速度都不相同

C.轨道给它的弹力相同D.向左时轨道给它的弹力比向右时大

【答案】D

6.两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为（）

A.1∶3B.2∶3

C.1∶2D.3∶1

【答案】A

【解析】导线A和B两端的电势差分别为3V，2V，电流相等，根据欧姆定律得：

，根据电阻定律得：

，变形得：

，则横截面积之比为：

，故A正确，BCD错误。

7.如图所示为一电流天平的示意图，磁感应强度为B。

当左端边长为L的线框中通以图示方向的电流I时，天平恰好平衡。

如果改变电流方向而保持电流大小不变，要使天平平衡，需在天平右端托盘中加入适量的砝码，则所加砝码的质量为（）

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】根据平衡条件可得：

△mg=2BIL，解得：

，故C正确，ABD错误。

8.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的电场力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论中正确的是（）

A.此液滴带正电B.液滴的加速度大小等于

C.液滴的加速度大小等于

D.液滴的电势能增大

【答案】B

【解析】根据题意可知带电液滴沿直线b运动到d，带电液滴所受重力与电场力的合力一定与其运动方向在同一直线上，对液滴进行受力分析可知，电场力方向一定水平向右，与场强方向相反，所以该液滴带负电，故A错误；根据力的合成可得物体所受合力为：

，根据牛顿第二定律可得加速度为：

，故B正确，C错误；因电场力做正功，所以液滴的电势能是减小的，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

9.如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab，导轨一端连接电阻R，其它电阻均不计。

磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在水平恒力F作用下由静止开始向右运动。

则（）

A.随着ab运动速度的增大，其加速度减小

B.恒力F对ab做的功大于电路中产生的电能

C.当ab做匀速运动时，恒力F做功的功率大于电路中的电功率

D.只有ab做匀速运动时，它克服安培力做的功等于电路中产生的电能

【答案】AB

【解析】金属棒所受的安培力为：

，根据牛顿第二定律可得：

，可知随速度v增大，安培力增大，则加速度减小，故A正确；根据能量守恒得，外力F对ab做的功等于电路中产生的电能以及ab棒的动能之和，所以恒力F对ab做的功大于电路中产生的电能，故B正确；当ab棒匀速运动时，外力做的功全部转化为电路中的电能，则外力F做功的功率等于电路中的电功率，故C错误；根据功能关系知，克服安培力做的功等于电路中产生的电能，与是否匀速无关，故D错误。

所以AB正确，CD错误。

10.如图所示，曲线①、②分别是直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，由该图可知，下列说法中正确的是（）

A.电源的电动势为12V

B.电源的内电阻为3Ω

C.电源被短路时，流过内电阻的电流为6A

D.电源的输出功率最大为9W

【答案】AC

【解析】根据图象可以知道，曲线C1、C2的交点的位置，表示电路的内外的功率相等，由于电路的电流时相等的，所以此时的电源的内阻和电路的外电阻的大小是相等的，即此时的电源的输出的功率是最大的，由图可知电源输出功率最大值为18W，根据P=I2R=I2r可知，当输出功率最大时，P=18W，I=3A，所以R=r=2Ω，由于E=I（R+r）=3×（2+2）=12V，所以电源的电动势为12V，故A正确，BD错误；当电源被短路时，电流为：

，故C正确。

所以AC正确，BD错误。

11.如图所示，粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。

在斜面体AB边上靠近B点固定一个点电荷，从A点无初速释放带负电且电荷量保持不变的小物块（视为质点），运动到P点时速度恰为零。

则小物块从A到P运动的过程（）

A.水平地面对斜面体的静摩擦力不变

B.小物块的电势能一直增大

C.小物块所受到的合外力一直减小

D.小物块损失的机械能大于增加的电势能

【答案】BD

【解析】把斜面和小物块看成一个整体，带电物块在沿斜面运动过程中，受到库仑力、重力、垂直斜面的支持力，沿斜面向上的摩擦力，先作加速运动，后作减速运动，水平方向加速度大小先减小后增大，所以要受到地面的摩擦力，摩擦力大小先减小后反向增大，故A错误；根据题意可知，A、B都带负电荷，所以A在下滑的过程中，库仑力做负功，所以物块的电势能一直增大，故B正确；物块A先加速后减速，加速度大小先减小后增大，所以受到的合力先减小后增大，故C错误；在运动过程中克服摩擦力做了功，也损失机械能，由能量守恒可知带电物块损失的机械能大于它增加的电势能，故D正确。

所以BD正确，AC错误。

12.如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。

一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，速度方向与半径方向的夹角为30°。

当该点电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°。

下列说法中正确的是（）

A.该点电荷在磁场中做匀速圆周运动的半径为R

B.该点电荷的比荷为

C.该点电荷在磁场中的运动时间为

D.该点电荷在磁场中的运动时间为

【答案】BC

【解析】如图所示，点电荷在磁场中做匀速圆周运动，电荷运动轨迹如图所示：

根据几何关系可得电荷做圆周运动的半径为：

，故A错误；根据洛伦兹力提供向心力有：

，解得：

，故B正确；、由图可知，电荷在电场中刚好运动半个周期，即电荷在磁场中运动的时间为：

，故C正确，D错误。

所以BC正确，AD错误。

二、实验题。

本大题共2小题，共15分。

将答案填入答题卷上相应题中横线上空白处。

13.某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。

该螺旋测微器测量金属板厚度时的示数如图甲所示，则所测金属板的厚度为________mm。

用游标卡尺测金属板的直径如图乙所示，则金属板直径为________cm。

【答案】

（1）.7.820

（2）.2.245

【解析】螺旋测微器的固定刻度为7.5mm，可动刻度为32.0×0.01mm=0.320mm，所以最终读数为7.5mm+0.320mm=7.820mm；游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为9×0.05mm=0.45mm，所以最终读数为：

22mm+0.45mm=22.45mm=2.245cm。

14.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。

要求尽量减小实验误差。

（1）用笔画线代替导线将图甲连接成完整电路。

（2）现有电流表（0～0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：

A．电压表（0～15V）

B．电压表（0～3V）

C．滑动变阻器（0～50Ω）

D．滑动变阻器（0～500Ω）

实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________。

（选填相应器材前的字母）

（3）某位同学用记录的数据在坐标纸上画出U－I图线如图乙所示。

根据所画图线可得出干电池的电动势E＝________，内电阻r＝________。

（结果保留两位有效数字）

【答案】

（1）.

（2）.B（3）.C（4）.1.50.81

【解析】

（1）干电池内阻较小，为减小实验误差，应选则电流表内接，如图所示：

（2）一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选C。

（3）由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，

电源内阻：

。

三、计算题。

本大题包括4小题，共47分。

解答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，不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，电压表为理想电表，当开关S断开时，电压表示数为5.0V；当开关S闭合时，电压表示数为2.4V，求电源的电动势E和内电阻r。

【答案】6.0V1.0Ω

【解析】试题分析：

理想电压表内阻无穷大，相当于开路。

当开关S断开时，R1、R2串联；当开关S闭合时，R2与R3并联后与R1串联，根据闭合电路欧姆定律对两种情况列式，即可求出电源的电动势和内电阻。

根据闭合电路欧姆定律：

E=U+Ir

当S断开时R1、R2串联则有：

当S闭合时R2与R3并联后与R1串联：

联立以上并代入数据解得：

E=6.0Vr=1.0Ω

点睛：

本题主要考查了闭合电路欧姆定律，理想电压表的内阻无穷大，相当于开路，认识电路的结构，再根据闭合电路欧姆定律列式即可求解电源的电动势和内阻。

16.如图所示，A、B为两块足够大的平行金属板，两板间距离为d，接在电压为U的电源上。

在A板的中央P点处放置一个电子放射源，可以向各个方向释放电子。

设电子的质量为m、电荷量为e，射出的初速度为v0。

求电子打在B板上的区域面积。

【答案】

【解析】试题分析：

粒子水平射出后将做类平抛运动，此粒子沿水平方向的位移大小即是落在金属板上的粒子圆形面积的半径，根据运动学公式结合几何关系求出图形的面积。

打在最边缘处的电子做类平抛运动，如图所示：

在垂直电场方向做匀速直线运动即r=v0t

在平行电场方向做初速度为零的匀加速直线运动即：

加速度为：

联立解得：

可得半径为：

由于电子运动的对称性，

打在B板上的电子的分布范围是圆形区域面积为：

点睛：

本题主要考查了粒子在电场中做类平抛运动，了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题。

17.如图所示，两条光滑平行导轨相距为L，被固定在与水平面成θ角的绝缘斜面上，导轨的电阻忽略不计。

ab、cd是横放在导轨上的直导线，它们的质量均为m，电阻均为R。

整个装置处于垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。

直导线ab在平行于导轨向上的恒定拉力作用下沿导轨向上匀速运动，直导线cd处于静止状态，求作用在ab上的恒定拉力的功率。

【答案】

ab向上运动，cd受到沿斜面向上的安培力，并且处于静止状态，

设电路中的电流为I，

则有：

BIL＝mgsinθ

设ab向上运动的速度为v，则电流为：

ab受到沿斜面向下的安培力，设恒定拉力为F，

则有F=BIL+mgsinθ

联立以上可解得F的功率：

点睛：

本题主要考查了力电综合问题，关键是对两个导体棒分别进行受力分析，根据平衡条件列式，同时要明确切割磁感线的导体棒等效为电源。

18.如图所示，AB为一段光滑水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R。

今有一质量为m、带电量为＋q的绝缘小球，以速度v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动。

小球到C点后由于速度较小，很难运动到最高点。

如果当其运动至C点时，突然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点，此时轨道弹力为零，且贴着轨道做匀速圆周运动。

求：

（1）所加磁场的方向和磁感应强度。

（2）小球从C点到D点过程中，电场力所做的功。

【答案】

（1）

（2）mgR

【解析】试题分析：

由动能定理可得小球运动至C点时的速度，当小球运动至C点时，在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，此时轨道弹力为零，且贴着轨道做匀速圆周运动，则重力与电场力平衡，则洛伦兹力提供向心力即可求得磁感应强度大小和方向；根据功的定义可求从C点到D点过程中，电场力做的功。

（1）小球到达C点的速度为vC，由动能定理得：

解得：

在C点同时加上匀强电场E和匀强磁场B后，要求小球做匀速圆周运动，对轨道的压力为零，必然是洛伦兹力提供向心力

由牛顿第二定律得：

解得：

B的方向应垂直于纸面向外。

（2）要使小球做匀速圆周运动，必须加竖直向上匀强电场，且有：

qE＝mg

从C点到D点过程中，电场力做功为：

W=qER=mgR。

点睛：

本题主要考查了是重力场、电场和磁场的复合场问题，考查分析物体的运动过程，综合应用机械能守恒定律和牛顿定律的解题能力。