2017-2018学年福建省莆田市第七中学高二上学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年福建省莆田市第七中学高二上学期期末考试物理试题 解析版

莆田七中2017-2018学年高二上学期期末考试 物理试卷 ‎1. 真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】因为一个点电荷变为原来的2倍，，根据库仑定律的公式，因库仑力保持不变，则有：，联立得：，故选A.‎ ‎2. 如图，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是 A. 粒子带正电 B. 粒子在A点加速度小 C. 粒子在B点动能大 D. A、B两点相比，B点电势较低 ‎【答案】BD ‎【解析】粒子受到的电场力方向应指向轨迹的内侧，所以电场力方向与电场线方向相反，即粒子带负电，A错误；电场线越密电场强度越大，所以在B点的加速度较大，B错误；从A点到B点，电场力做负功，电势能增大，动能减小，故C正确，D错误。 故选C。‎ ‎【点睛】粒子运动轨迹为曲线，所以粒子受到的电场力方向应指向轨迹的内侧；正电荷所示电场力与电场方向相同，负电荷所受电场力与电场方向相反；电场力做负功，电势能增大，反之减小。‎ ‎3. 如图所示，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC ，∠ABC=60°，BC=20 cm，把一个电量q= 1×10-5 C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为−×10-3 J，则该匀强电场的场强大小和方向是 ‎ A. 866 V/m，垂直AC向上 B. 866 V/m，垂直AC向下 C. 1000 V/m，垂直AB斜向上 D. 1000 V/m，垂直AB斜向下 ‎【答案】D ‎【解析】解：由电场力做功的特点可知，AB两点电势相等，故AB应为等势面； 因电场线与等势面相互垂直，故过C做AB的垂线，一定是电场线；从B到C由W=Uq可知，BC两点的电势差U==-173V； 即C点电势高于B点的电势，故电场线垂直于AB斜向下；如图所示：‎ ‎ ‎ BC间沿电场线的距离d=BCsin60=0.173m； ‎ 由E=‎ 可知电场强度E=V/m=1000V/m；故C正确 综上所述本题答案是：C 点睛：电场线与等势面相互垂直而电场线由是由高电势指向低电势；匀强电场中U=Ed中的d应为沿电场方向的有效距离 ‎4. 关于电动势，下列说法中正确的有 A. 一个电源的电动势的大小只由电源本身决定 B. 因电动势的单位和电势差相同，所以电动势实质上就是电势差 C. 一个电动势为1.5 V的电池接入电路时，若有1‎ ‎ C的电荷量通过电路，就有1.5J的化学能转变成电能 D. 电压表接到电源两极时，测得的就是电动势 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，由电源本身的特性决定，与外电路的结构无关，电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压．电动势的定义式E=．‎ 解：A、电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势由电源本身的特性决定，与外电路的结构无关．故A正确．‎ B、电动势的单位和电势差相同，但两者的物理意义不同，不能说电动势就是电势差．故B错误．‎ C、一个电动势为1.5V的电源接入电路时，若有1C的电荷量通过电路，由电动势的定义式E=，知E=1.5V，q=1C，则W非=1.5J，即电源就有1.5J的化学能转化为电能．故C错误．‎ D、电压表接到电源两极时，测得的是电源两极间的电压，由于电压表构成了一个外电路，电源有一定的内电压，所以电压表的读数小于电动势，故D错误．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】本题考查对电源电动势的理解，要抓住电动势的物理意义、定义和欧姆定律来强化理解．‎ ‎5. 如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r，R1和R2是两个定值电阻。当滑动变阻器的滑片向a滑动时，流过R1的电流I1和流过R2的电流I2的变化情况为 ‎ A. I1增大，I2减小 B. I1减小，I2增大 C. I1增大，I2增大 D. I1减小，I2减小 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：当滑动变阻器的触头向a端滑动时，滑动变阻器阻值减小，由“串反并同”的结论可知流过R2的电流增大，流过R1的电流减小，故选B 考点：考查闭合电路的动态变化 点评：本题难度较小，可根据闭合电路的动态分析判断，先分析局部电阻变化，再分析整体电阻和电流的变化，再分析电源内电阻分得电压变化，最后分析路端电压和局部电流的变化，或者直接应用“串反并同”的结论判断 ‎6. 用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路，测量值为R1 ，如果采用乙电路，测量值为R2 ，那么R1 、R2与真实值R之间满足关系 A. R1＞R＞R2‎ B. R＞R1＞R2‎ C. R1＜R＜R2‎ D. R＜R1＜R2‎ ‎【答案】C ‎【解析】解：甲图中电压值是准确的，而由于电压表的分流导致电流值偏大，故测量结果将小于真实值；‎ 而乙图中电流值是准确的，而由于电流表的分压导致了电压表示数偏大，故测量结果将大于真实值；‎ 故答案为：R1＜R＜R2，C正确；‎ 故选C ‎【点评】本题考查误差的分析，要明确两种不同的接法中电表对实验的影响，从而得出测量值与真实值之间的关系．‎ ‎7. 在一个给定电源的闭合电路中，关于电源的输出功率，下面说法正确的是 A. 输出功率随外电阻的增大而增大 B. 输出功率随外电阻的增大而减小 C. 当外电路短路时，电源输出功率最大 D. 当外电阻与电源内阻相等时，电源输出功率最大 ‎【答案】D ‎【解析】设流过电源的电流为I，则电源的输出功率为 ‎， 故当时，电源的输出功率最大；根据闭合电路欧姆定律，有：，即外电阻越小，电流越大；故当外电阻与电源内阻相等时，电源输出功率最大；故ABC错误，D正确；故选D。‎ 点睛：本题关键是列出电源的输出功率的表达式进行分析输出功率与电流的关系，同时还要结合闭合电路欧姆定律分析电流与电阻的关系，最终记住结论：当外电阻与电源内阻相等时，电源输出功率最大．‎ ‎8. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。对磁场认识正确的是 A. 磁感线有可能出现相交的情况 B. 磁感线总是由N极出发指向S极 C. 某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致 D. 若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零 ‎【答案】C ‎【解析】磁感线不可能出现相交的情况，选项A错误； 磁感线在磁体外部是由N极出发终止于S极，在磁体内部从S极到N极，形成闭合的曲线，选项B错误；某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致，选项C正确；若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，可能是通电导线与磁场方向平行，该区域的磁感应强度不一定为零，选项D错误；故选C.‎ ‎9. 如图是电子射线管。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是 A. 加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B. 加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C. 加一电场，电场方向沿z轴负方向 D. 加一电场，电场方向沿y轴正方向 ‎【答案】B ‎【解析】加一磁场，磁场方向沿z轴负方向，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y 轴负方向，不符合题意，故A错误；加一磁场，磁场方向沿y轴负方向，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴正方向，亮线向上偏转，符合题意，故B正确。加一电场，电场方向沿z轴负方向，电子受到的电场力的方向向上，亮线向上偏转，符合题意，故C正确；加一电场，电场方向沿y轴正方向，电子受到的电场力的方向沿y轴负方向，不符合题意，故D错误。所以BC正确，AD错误。‎ ‎10. 取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为 A. 0 B. 0.5B C. B D. 2 B ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：乙为双绕线圈，两股导线产生的磁场相互抵消，管内磁感应强度为零，故A正确．‎ 考点：磁场的叠加 视频 ‎11. 粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子子运动轨迹的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：根据洛伦兹力提供向心力，有 ，结合粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，可知甲的半径大于乙的半径，由于两粒子均带正电，且速度方向相反，A正确；BCD错误；故选A。‎ 考点：洛伦兹力。‎ ‎【名师点睛】由洛仑兹力充当向心力可求得两粒子的半径关系，则由图可知两粒子的轨迹图；由左手定则可判断粒子的运动方向。‎ 视频 ‎12. 如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中离x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是 A. ，正电荷 B. ，正电荷 C. ，负电荷 D. ，负电荷 ‎【答案】D ‎【解析】从“粒子穿过y轴正半轴后……”可知粒子向右侧偏转，洛伦兹力指向运动方向的右侧，由左手定则可判定粒子带负电，作出粒子运动轨迹示意图如图．根据几何关系有r＋rsin30°＝a，再结合半径表达式r＝可得＝，故C项正确．‎ 视频 ‎13. 下列说法中正确的有 A. 只要带电粒子在磁场中运动，就会受到洛仑兹力的作用 B. 带电粒子在空间定向运动，其周围空间一定形成磁场 C. 带电粒子垂直射入磁场中，必做圆周运动 D. 洛伦兹力总是不做功 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：A、如果带电粒子的运动方向与磁场方向平行则带电粒子就不会受洛伦兹力作用；错误 B、带电粒子在空间定向运动，可以等效成电流，根据电流的磁效应可知，其周围空间一定形成磁场；正确 C、带电粒子垂直射入匀强磁场中，受到的洛伦兹力与运动方向垂直，洛伦兹力做为向心力，由于洛伦兹力大小不变，所以带电粒子做匀速圆周运动；正确 D、洛伦兹力的方向总与带电粒子运动方向垂直，所以洛仑兹力总是不做功；正确 ‎ 故选BＣＤ 考点：洛仑兹力 ‎14. 如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：‎ ‎ ‎ ‎（1）电子通过B点时的速度大小；‎ ‎（2）右侧平行金属板的长度；‎ ‎（3）电子穿出右侧平行金属板时的动能。‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】（1）在加速过程根据动能定理得： eU0=mv02 解得到质子射出加速电场的速度 （2）粒子在竖直方向：y=d＝at2，  在水平方向：x=L=v0t 联立上式得到 d＝‎ 代入数据得L= （3）从刚开始到射出电场的过程中运用动能定理得：mv 2=e（U0+）‎ ‎15. 如图所示，直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷量为e），求：‎ ‎（1）它们从磁场中射出时相距多远？‎ ‎（2）射出的时间差是多少？‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】试题分析：正、负电子在磁场中的回旋轨迹如图所示 由得 ‎∵θ=300‎ 如图可知，两粒子离开时距O点均为R，所以出射点相距为；‎ 正电子的回旋时间为 负电子的回旋时间为 射出的时间差为 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 ‎【名师点睛】带电粒子在电场中的运动关键在于由几何关系找出圆心和半径，再由洛仑兹力充当向心力及圆的性质可得出几何关系及转动时间。‎ ‎16. 如图所示，质量m＝1.0×10-4 kg的小球放在绝缘的水平面上，小球带电荷量q＝2.0×10-4 C，小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，外加水平向右的匀强电场E=5 V/m，垂直纸面向外的匀强磁场B＝2 T，小球从静止开始运动。(取g=10 m/s2) 求：‎ ‎(1)小球具有最大加速度的值为多少？‎ ‎(2)小球的最大速度为多少?‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】（1）小球受向右的电场力，从而由静止运动，导致出现洛伦兹力，使得压力增大，导致滑动摩擦力增大，小球做加速度减小的加速运动，直到速度达到最大后，做匀速直线运动．因此当刚开始运动时，加速度最大，最大值为：‎ ‎（2）当电场力等于滑动摩擦力时，速度最大，根据平衡条件，则有：mg+qvmB=N；qE=f=μN 上式联立，解得：；‎ ‎ ‎ ‎ ‎