山东济南第一中学学年高二上学期期末考试物理试题含答案解析.docx
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山东济南第一中学学年高二上学期期末考试物理试题含答案解析
山东济南第一中学【最新】高二上学期期末考试物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、多选题
1.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述符合史实的是
A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应解释了电和磁之间存在联系
B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说
C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流
D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
2.如图所示,A中是单个点电荷的电场,B、C中都是两个等量的异种电荷的电场,D中是两个等量的同种电荷的电场.在四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中场强大小相同、方向相反的是:
()
A.
B.
C.
D.
3.某导体中的电随其两端电压的变化如图所示,图线上过
点的切线交
轴于
点,则下列说法中正确的是()
A.加
电压时,导体的电阻约是
B.加
电压时,导体的电阻约是
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小
4.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是( )
A.线框有两条边所受的安培力方向相同
B.线框有两条边所受的安培力大小相同
C.线框所受安培力的合力向左
D.线框将绕MN转动
5.如图所示,虚线A、B、C为某电场中的三条等势线,其电势分别为3V、5V、7V,实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹,P、Q为轨迹与等势线A、C的交点,带电粒子只受电场力的作用,则下列说法正确的是
A.粒子带负电
B.粒子带正电
C.粒子在P点的动能大于在Q点动能
D.粒子在P点电势能小于在Q点电势能
二、单选题
6.如图所示,Q是一个带负电的固定点电荷,a、b、c、d在同一直线上的四个点,a、b两点间的距离等于c、d两点间的距离,则下列说法正确的是
A.a点场强大于b点场强,a点电势高于b点电势
B.a点场强大于b点场强,a点电势低于b点电势
C.a、b两点间的电势差等于c、d两点间的电势差
D.a、b两点间的电势差小于c、d两点间的电势差
7.如图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后静止时( )
A.N极竖直向上B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右
8.如图所示,通电直导线置于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直.若将导线中的电流增大为原来的2倍,导线在磁场中的长度增大为原来的2倍,则导线受到安培力的大小将
A.减小为原来的
B.减小为原来的
C.增大为原来的2倍D.增大为原来的4倍
9.如图所示,电路两端的电压保持不变,当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时,三个灯泡亮度的变化情况是( )
A.L1变亮,L2和L3皆变暗B.L1变暗,L2不能确定,L3变暗
C.L1变暗,L2变亮,L3变亮D.L1变亮,L2变亮,L3变暗
10.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,匀强电场的方向竖直向下,有一正离子恰能以速率v沿直线从左向右水平飞越此区域.下列说法正确的是( )
A.若一电子以速率v从右向左飞入,则该电子将沿直线运动
B.若一电子以速率v从右向左飞入,则该电子将向上偏转
C.若一电子以速率v从右向左飞入,则该电子将向下偏转
D.若一电子以速率v从左向右飞入,则该电子将向下偏转
11.如图所示,理想变压器原线圈接一交流电源,副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2,最初电键S是断开的,现闭合电键S,则( )
A.副线圈两端电压变大
B.灯泡L1变亮
C.电流表A1示数变大
D.电阻R中的电流变小
12.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计指针张角会随电势差的增大而增大,其金属外壳和电容器a极板都接地。
若两板间的电场强度为E,静电计指针的偏角为θ,电容器的电容为C。
现保持b极板不动,将a极板向左移动一小段距离。
则
A.θ增大,E增大
B.θ增大,E不变
C.θ减小,C增大
D.θ减小,C不变
13.下列图示中,正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动,线圈中能产生感应电流的是()
A.水平方向匀速运动B.水平方向匀速运动
C.绕O点在纸面内移动D.绕轴OO’转动
14.如图所示,闭合线圈正上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下但未插入线圈内部.当磁铁向上运动时()
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
15.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2.则()
A.用户端的电压为I1U1/I2
B.输电线上的电压降为U
C.理想变压器的输入功率为I12r
D.输电线路上损失的电功率为I1U
三、实验题
16.某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度,读出图中的示数,该金属圆片的直径的测量值为cm,厚度的测量值为mm.
17.在探究“决定导线电阻因素”的实验中,需要用伏安法测定一段电阻丝的电阻,其阻值约为5Ω,有下列器材供选用:
A.电池组E(3V,内阻很小)
B.电流表A1(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)
E.电压表V2(0~6V,内阻6kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~5Ω,2A)
G.滑动变阻器R2(0~1000Ω,1A)
H.电键、导线
实验要求测量结果尽量准确,并且电压、电流测量范围尽可能大一些.
(1)下列器材中电流表应选用的是_____,电压表应选用的是____,滑动变阻器应选用的是____.
(2)在右侧的方框内画出应采用的实验电路图__________.
四、解答题
18.如图所示,半径为R圆形区域充满垂直于纸面向里的匀强磁场,一电子以速度v从圆心O竖直向下射出,电子质量为m,电量为e,若电子恰好不射出磁场,求:
(1)电子运动的轨道半径;
(2)磁感应强度大小.
19.如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)水平向右的电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的
,小物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能.
20.如图所示,MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨,其阻值可以忽略不计,轨道间距L=0.6m。
匀强磁场垂直导轨平面向下,磁感应强度B=1.0×10
T,金属杆ab垂直于导轨放置与导轨接触良好,ab杆在导轨间部分的电阻r=1.0Ω,在导轨的左侧连接有电阻R
、R
阻值分别为R
="3.0Ω,"R
=6.0Ω,ab杆在外力作用下以v=5.0m/s的速度向右匀速运动。
问:
(1)ab杆哪端的电势高?
(2)求通过ab杆的电流I(3)求电阻R
上每分钟产生的热量Q。
参考答案
1.ABD
【解析】
奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系,选项A正确;安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说,选项B正确;法拉第在实验中观察到,在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中会出现感应电流,选项C错误;楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,选项D正确;故选ABD.
2.AD
【详解】
A.根据点电荷场强公式:
可知,a、b场强大小相等,但方向相反,故A正确;
BC.根据电场线的对称性可知,a、b两点场强大小相等,但方向相同,故BC错误;
D.由于电场线关于两电荷连线上下对称,场强大小相等,方向相反,故D正确.
故选AD。
3.AD
【详解】
A.加5V的电压时,电流为1.0A,则由欧姆定律可知,
;故A符合题意;
B.加12V的电压时,电流为1.5A,则可得电阻为:
R′=
=8Ω;故B不符合题意;
C.由图可知,随电压的增大,图象的斜率减小,则可知导体的电阻越来越大,故C不符合题意;
D.随着电压的减小,导体的电阻减小;故D符合题意;
4.BC
【解析】
【详解】
A、直导线中的电流方向由M到N,根据安培定则,导线右侧区域磁感应强度方向向内,根据左手定则,ab边受向左的安培力,cd边受到向右的安培力,ad边受到向下的安培力,bc受到向上的安培力,方向全不同,故A错误;
B、离MN越远的位置,磁感应强度越小,故根据安培力公式
,ab边受到的安培力大于cd边,bc边受到的安培力等于ad受到受到的安培力,故B正确;
C、ab边受向左的安培力,cd边受到向右的安培力,ad边受到向下的安培力,bc受到向上的安培力,ab边受到的安培力大于cd边,ad边受到的安培力等于bc受到受到的安培力,故合力向左,线框向左平动,故C正确,D错误.
【点睛】
直导线中的电流方向由M到N,根据安培定则判断导线框所在处磁场方向,根据左手定则分析导线框所受的安培力情况.
5.BCD
【解析】因电场线与等势面相互垂直,且由高电势指向低电势,故电场线如图所示,由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的方向,故粒子带正电;故A错误,B正确;若粒子从P到Q,则电场力做负功,粒子动能减小,故P点动能大于Q点动能;若粒子从Q到P,电场力做正功,动能增大,P点动能大于Q点动能,故粒子在P点动能一定大于Q点的动能,故C正确;因P点电势小于Q点电势,粒子带正电,由E=φq可知P点的电势能小于Q点的电势能,故D正确;故选BCD.
点睛:
本题中解题的关键在于曲线的弯曲方向的判断,应掌握根据弯曲方向判断受力方向的方法;本题中告诉的是等势面,很多同学由于思维定势当成了电场线从而出现错解.
6.B
【解析】
解:
AB、负电荷的电场线从无穷远出发到负电荷终止,越靠近负电荷电场线越密,顺着电场线电势降低,则知a点场强大于b点场强,a点电势低于b点电势,故A错误,B正确.
CD、离点电荷越近,电场强度越强,则a、b两点间的场强比c、d两点间的场强大,根据U=Ed知,bc的电势差大于de的电势差,所以a、b两点间的电势差大于c、d两点间的电势差.故C、D错误.
故选B.
【点评】解决本题的关键知道U=Ed的计算适用于匀强电场,对于非匀强电场可以定性分析电势差关系.
7.C
【详解】
金属环带负电,按题图所示的方向旋转,则金属环的电流方向与旋转方向相反,由右手螺旋定则可知磁极的方向:
左端N极,右端S极,因此小磁针最后静止时N极沿轴线向左,故C正确,ABD错误。
故选C。
8.C
【解析】
试题分析:
根据F=BIL得,电流增大为原来的2倍,导线在磁场中的长度增大为原来的2倍,则安培力增大为原来的4倍.故D确,ABC错误.故选D.
9.D
【解析】
【详解】
当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时,变阻器电阻R减小,故总电阻减小,根据欧姆定律干路电流增加,故灯泡L1变亮;并联电路的电压U并=U-IRL1,故并联电路电压变小,灯泡L3变暗;干路电流增加,而通过灯泡L3的电流变小,故通过灯泡L2的电流增加,灯泡L2变亮;故选D。
10.B
【解析】正离子受电场力向下,洛仑兹力向下,由共点力平衡可知,Bqv=Eq;解得:
E=Bv;若电子从右向左飞入,则受电场力向上,洛仑兹力向下,电子将向上偏转;故AC错误,B正确;若电子从左向右飞出,则电场力向上,洛仑兹力向下,则有:
Bev=Ee,则电子沿直线运动;故D错误;故选B.
11.C
【详解】
A、由于输入的电压的大小和变压器的匝数比不变,所以变压器的输出的电压始终不变,故A错误;
B、当S接通后,电路的总电阻减小,总电流变大,所以电阻R上消耗的电压变大,由于输出的电压不变,所以灯泡L1的电压减小,故灯泡L1变暗,故B错误;
C、当S接通后,电路的总电阻减小,总电流变大,而变压器的匝数比不变,所以原线圈中的电流增大,故C正确;
D、当S接通后,原线圈电路的总电阻减小,总电流变大,故D错误;
故选C.
【点睛】
本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解.
12.B
【解析】根据
,不论极板间距如何变化,极板的电量总不变,因此电场强度总不变;当负极板左移一小段距离时,d增大,由
可知,电容C减小,再依据
,即可判定两极间的电压增大,静电计指针偏角会增大,B正确.
【点睛】在分析电容器动态变化时,需要根据
判断电容器的电容变化情况,然后结合
,
等公式分析,需要注意的是,如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定,如果电容器充电后与电源断开,则电容器两极板上的电荷量恒定不变
13.D
【详解】
A.线框平行于磁场感应线运动,穿过线框的磁通量没有变化,不会产生感应电流,A错误;
B.线框整体垂直于磁感线运动,虽然切割磁感线,但穿过的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流,B错误;
C.线框绕轴转动,但穿过的磁通量为零,且始终为零,因此也不会产生感应电流,故C错误;
D.线框绕轴转动,导致磁通量发生变化,因此线框产生感应电流,故D正确。
故选D。
14.B
【详解】
当磁铁向上运动时,穿过线圈的磁通量变小,原磁场方向向下,所以感应磁场方向向下,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,故可判断出产生了如图中箭头方向相反的的感应电流.根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用,故磁铁与线圈相互吸引。
故选B。
15.A
【详解】
试题分析:
由于输电线与用户间连有一理想变压器,设用户端的电压是U2,则U1I1=U2I2,得:
.故A正确;输电线上损失的电压为U-U1,故B错误;理想变压器的输入功率为U1I1.故C错误;等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,所以输电线是损耗的功率是:
I12r.故D错误;故选A.
16.1.240,1.682(或1.683)
【详解】
游标卡尺的主尺读数为12mm,游标读数为8×0.05mm=0.40mm,所以最终读数为:
螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为:
所以最终读数为:
17.A2V1R1如图所示:
【解析】电源电动势是3V,电路最大电流I=3/5=0.6A,因此电压表选:
电压表V1(0~3V,内阻3kΩ),
则电流表可选:
A2(0~0.6A,内阻0.125Ω),电压从零开始,滑动变阻器应采用分压接法,
,而
,则有:
,则电流表采用外接法,滑动变阻器的范围应与电阻值差不多,方便调节,所以滑动变阻器选R1,实验电路图如图所示.
点睛:
设计电路时,将电路分为测量电路和控制电路两部分.测量电路采用伏安法.根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系,选择电流表外接法.要求待测电阻的电压从零开始可以连续调节,变阻器采用分压接法.估算电流的最大值,选择电流表量程.
18.
(1)r=
R
(2)B=
【详解】
(1)由题意得
,得r=
R②
(2)设磁场磁感应强度为B,电子所受洛伦兹力提供向心力:
③
解得:
④
19.
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)对物块受力分析,根据共点力的平衡条件可得
,
解得
;
(2)对物块受力分析,根据牛顿第二定律可得
,
解得
;
(3)根据动能定理可得下滑L时的动能
20.
(1)a端电势高
(2)
(3)
【解析】
(1)a端(2分)
(2)
(3分)
(3)
(2分)
(2分)
本题考查法拉第电磁感应定律与电路的结合,切割磁感线的导体棒相当于电源,导体棒的电阻为电源内阻,画出等效电路图,依据闭合电路欧姆定律求解
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- 山东济南 一中 学学 年高 学期 期末考试 物理试题 答案 解析