【解析】江西省抚州市临川区第一中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题含解析.doc

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1、临川一中20172018学年度上学期期中考试高二年级物理试卷一、选择题(每小题4分，共40分。16小题有一个选项正确，710小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分。) 1. 由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q1和q2，其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为Fk，式中k为静电力常量若用国际单位制的基本单位表示，k的单位为()A. kgA2m3s4 B. kgA2m3 C. kgm2C2 D. Nm2A2【答案】A【解析】根据库伦公式：，变形可得：，由于F=ma，电量为：q=It，联立可得：，根据质量的单位是kg，加速度的单位m/s2，距离的

2、单位是m，电流的单位是A，时间的单位s，可得k的单位是，故A正确，BCD错误。2. 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向B. 安培力的方向可以不垂直于直导线C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D. 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半【答案】A【解析】根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，故A正确，B错误；当电流方向与磁场方向的夹角为时，安培力大小为：，故C错误；当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，将直导线从中折成直角，安培力的大小一定变为，当电流方

3、向与磁场的方向垂直，所受安培力为BIL，将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培变为，故D错误。所以A正确，BCD错误。3. 某磁场的磁感线分布如图所示，有一铜线圈从图中的上方A处落到B处，则在下落的过程中，从上向下看，线圈中的感应电流的方向是()A. 顺时针B. 逆时针C. 先逆时针后顺时针D. 先顺时针后逆时针【答案】D【解析】在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，A处落到中间位置，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针；从中间位置落到B处，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流磁场方向向上，所以

4、感应电流的方向为逆时针，故D正确，ABC错误。4. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是()A. 电势差UCD仅与材料有关B. 若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD0C. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平D. 仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大【答案】D5. 在静电除尘器除尘机理的示意图中，a、b是直流高压电源的两极，图位置的P、M、N三点在同一直线上，且PMMN.尘埃在电场中通过某种机制带上负电

5、，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的下列判断正确的是()A. a是直流高压电源的正极B. 电场中M点的电势低于N点的电势C. 电场中P点的电场强度小于M点的电场强度D. 电场中P、M间的电势差UPM等于M、N间的电势差UMN【答案】B【解析】尘埃带负电在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明集尘极带正电，所以b是直流高压电源的正极，故A错误；电场线的方向从集尘极指向放电极，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知电场中M点的电势低于N点的电势，故B正确；因为P点靠近放电极，所以P点的电场强度大于M点的电场强度，故C错误；根据电势差公式：，由图可知P、M段的平均场强大于M、N段的平均场强

6、，所以P、M间的电势差UPM大于M、N间的电势差UMN，故D错误。所以B正确，ACD错误。6. 如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未面出)，一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其速率降为原来的一半，速度方向和电荷量不变不计重力铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()A. 2 B. C. 1 D. 【答案】C【解析】试题分析：粒子垂直于磁场方向进入磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，在薄板上方，在薄板下方，即可得，根据粒子穿越铝板时动能损失一半，可得，即，带入可得.对照选项D对。考点：带

7、点粒子在匀强磁场中的运动7. 在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的E-x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)在电场中c、d为x轴上关于原点对称的两点，o为坐标原点，下列结论正确的是()A. a、b处为异种点电荷B. c、d两点电场强度相同，但c点电势更高C. 若将一负电子从c点移到d点，其电势能增大D. o点处电势等于零，电场强度也等于零【答案】ABC【解析】根据给出的E-x图象可知，在a处为正电荷，在b处为负电荷，故A正确；根据点电荷产生的场强，根据场强的叠加可知，c、d两处场强相同，电场方向由c指向d，故c点电势高，故B正

8、确；将一负电子从c点移到d点，电场力做负功，所以电势能增大，故C正确；因为a、b处为异种点电荷，在y轴上的电势为零，所以O点的电势不为零，场强不为零，故D错误。所以ABC正确，D错误。 8. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，电流表和电压表都看做理想电表，且R1大于电源的内阻r，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则( ) A. 电流表读数减小B. 电压表读数减小C. 质点P将向上运动D. 电源的输出功率逐渐增大【答案】BD.9. 如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A，电流表的内阻为0.2 ，那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是()A. Rx的真实值

9、比测量值大B. Rx的真实值比测量值小C. Rx的真实值为99.8 D. Rx的真实值为100.2 【答案】BC【解析】试题分析：由电路图可知，实验采用了电流表的内接法，电阻的测量值：R=100；由电路图可知，电压表所测的是电流表与待测电阻的电压，因此电阻测量值是待测电阻阻值与电流表内阻之和，则电阻的真实值：Rx=RRA=1000.2=99.8，电阻的测量值大于电阻真实值，故AC正确，BD错误；故选：AC10. 如图所示，等腰直角三角形abc区域存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以不同的速度v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别

10、为t1、 t2、 t3，且t1t2t3331.直角边bc的长度为L，不计粒子的重力，下列说法正确的是()A. 三个速度的大小关系可能是v1v2v3B. 三个速度的大小关系可能是v2v1v3C. 粒子的比荷D. 粒子的比荷【答案】BCD【解析】因为三个粒子在磁场中运动的时间之比为t1：t2：t3=3：3：1，显然它们在磁场中的偏转角度之比为3：3：1即粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，轨迹大致如图所示粒子轨迹如图所示：速度为v1 、v2 的粒子从ab边穿出，则偏转角为90，但两者的速度大小关系不定，但其半径一定比速度为v3的粒子半径小，由半径公式：，可知v3一定大于v1和v2，故A错误，

11、B正确；对粒子3，其偏转角为，由几何关系得到半径r3=2L，则飞行时间为：，从运动学公式可得：，联立可得：，故C正确；由于速度为v1的粒子偏转90，则，则有：，故D正确。所以BCD正确，A错误。二、实验题（本大题分两小题，共16分。第11小题6分，第12小题10分。）11. （1）图甲中游标卡尺读数为_mm，图乙中螺旋测微器读数为_mm。 甲 乙 丙（2）图丙为某多用电表表盘，选用“10”倍率的电阻挡测量某电阻时，发现多用表指针偏转过大，为使测量更准确，需选择_倍率的电阻挡测量（填：“1”或“10”或“100”）。【答案】 (1). 49.15 (2). 0.900 (3). 1【解析】（1）

12、游标卡尺的主尺读数为49mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为30.05mm=0.15mm，所以最终读数为：49mm+0.15mm=49.15mm；螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为40.00.01mm=0.400mm，所以最终读数为0.5mm+0.200mm=0.900mm。（2）选用“10”倍率的电阻挡测量某电阻时，发现多用表指针偏转过大，说明阻值较小，所以应选择小倍率，即“1”。12. 某实验小组正在测定一节新型电池的电动势（约为3V）和内阻，现要选取一个定值电阻R0当做保护电阻。（1）首先为了准确测量定值电阻R0阻值，在操作台上准备了如下实验器材：A、电

13、压表V（量程3V，电阻约为4k）B、电流表A1（量程1A，内阻约0.5）C、电流表A2（量程3A，内阻约0.5）D、定值电阻R0（阻值约为3） E、滑动变阻器R（0-10）F、开关s一个，导线若干 根据上述器材，在测量R0阻值时应选择_（填序号）为电流表，其实验电路图应选择图中哪种接法_（填字母a或b），经测量定值电阻R0阻值为2.9。（2）之后为了测量该新型电池的电动势和内阻，设计了如下实验，请用笔画代替导线在图中将所选器材进行连接 。 （3）根据实验记录做出U-I图线如图所示，从中可以求出待测新型电池的内阻为_，电池电动势为_V（都保留两位有效数字）。【答案】 (1). B (2). a

14、(3). (4). 0.85 2.9【解析】（1）定值电阻约为3，电动势约为3V，则最大电流约为1A，则电流表应选择B；因电阻较小，为了精确测量，应采用电流表外接法，故选a。（2）根据原理图可得出对应的实物图：（3）根据外电路电压：U=E-I（r+R0）可知，从图中取两点联立方程求解可知：E=2.88V2.9V；图象的斜率表示内阻，故内阻：。三、计算题（本大题共44分。第13题10分，第14题10分，第15题10分，第16题14分.）13. 如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5，电动机的电阻R0=1.0，电阻R1=1.5电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求： （1

15、）电动机的输出电功率； （2）电源的输出功率。【答案】（1）8W （2）18W【解析】试题分析：通过电阻两端的电压求出电路中的电流，求出电动机的输入电功率，电动机消耗的热功率，即可求出电动机的输出电功率；求出电源的总功率在减去内耗功率，即可求出输出功率。 （1）电动机正常工作时，总电流为：电动机两端的电压为：U=E-Ir-U1=（10-20.5-3.0）V=6V； 电动机的输入电功率为：P电=UI=62W=12W电动机消耗的热功率为：P热=I2R0=221.0W=4W电动机的输出功率为：P输出=P电-P热=（12-4）W=8W（2）电源的输出功率为：P出=P-P内=IE-I2r=（102-22

16、0.5）W=18W点睛：本题主要考查了电动机问题，当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路，再结合相应的公式即可求解。 14. 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角，一个电荷量为q=410-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.210-7J。求：匀强电场的场强E的大小； 该电荷从a移到c，电场力做的功W2；【答案】（1）60V/m （2）2.6410-7J 【解析】试题分析：根据电场力做功公式W=qEd，求解电场强度，d是电场线方向两点间的距离；电场力做功公式W=qEd，求解电荷从b

17、移到c电场力做功W2。（1）设ab两点间距离d1根据电场力做功公式：W1=qUab电场强度为：联立可得：（2）设bc两点沿场强方向距离为d2根据几何关系：d2=bccos60电场力做功为：W2= qEd联立可得：点睛：本题主要考查了在匀强电场中求场强，根据匀强电场中电场力做功公式W=qEd中，d是两点间沿电场线方向的距离，即可求解。15. 电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示磁场方向垂直于圆面磁场区的中心为O，半径为r当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点为了让电子束射到屏幕边缘的P点，需要加磁场，使电子束

18、偏转一已知角度。（已知电子质量为m，电荷量为e）求（1）电子束刚进入匀强磁场区时的速度大小；（2）此时磁场的磁感应强度B的大小。【答案】（1） （2）【解析】试题分析：根据动能定理求解电子经过电压为U的加速电场后，离开电场时的速度大小；电子在磁场中由洛伦兹力提供向心力而做圆周运动，由几何关系可得电子射出磁场是的偏向角，由牛顿第二定律结合几何关系可得匀强磁场的磁感应强度B的大小。由题意可知电子在磁场中沿圆孤ab运动如图所示，圆心为C，半径为R，v为电子进入磁场时的速度根据动能定理得： 解得：（2）粒子运动轨迹如上图所示：根据牛顿第二定律得： 由几何关系得：联立以上各式可得： 点睛：本题主要考查了

19、带电粒子在磁场中的运动，根据动能定理求解加速获得的速度，电子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，求解磁感应强度。16. 如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切一质子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场区域，然后恰好从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0若仅撤去磁场，质子仍从O1点以相同速度射入，经t0/2时间打到极板上（1）求两极板间电压U；（2）求质子从极板间飞出时的速度大小；（3）若两极板不带电，保持磁场不变，质子仍沿中心线O1O2从左侧O1点射

20、入，欲使质子从两板间左侧飞出，射入的速度应满足什么条件？【答案】（1） （2） （3）【解析】（1）设质子从左侧O1点射入的速度为，极板长为在复合场中作匀速运动：（2分）在电场中作类平抛运动： （2分）又（1分）撤去磁场，仅受电场力，有：（1分）解得 （2分）（2）质子从极板间飞出时的沿电场方向分速度大小 （1分）从极板间飞出时的速度大小 （1分）（3）设质子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，质子恰好从上极板左边缘飞出时速度的偏转角为，由几何关系可知： ，r+r=R（2分）因为，所以（1分）根据向心力公式，解得v=（2分）所以，质子从两板左侧间飞出的条件为（1分） ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%