甘肃省武威第十八中学2017_2018学年高二物理上学期期末模拟试题

甘肃省武威第十八中学2017-2018学年高二物理上学期期末模拟试
题
一．单项选择题（每题3分，共30分）
1．下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）
A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C．电流与电流之间的相互作用一定是通过磁场来发生的
D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大
2．在新农村建设的街道亮化工程中，全部使用太阳能路灯，如图是某行政村使用的太阳能
路灯的电池板铭牌，则电池板的内阻值约为（）
3．法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。

如图所示，铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路。

转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，下列说法正确的是（）
A．回路中没有电流
B．回路中电流方向一直变化
C．回路中电流方向不变，从a导线流进电流表
D．回路中电流方向不变，从b导线流进电流表
4．在赤道上竖立一避雷针，当一团带负电的乌云经过其正上方时，避雷针发生放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向（）
A．向东B．向南C．向西D．向北
5.如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的
连线上有对称点a 、c ，MN 连线的中垂线上有对称点b 、d ，则下列说法正确的是( ) A ．正电荷+q 在c 点电势能大于在a 点电势能 B ．正电荷+q 在c 点电势能小于在a 点电势能 C ．在MN 连线的中垂线上,O 点电势最高
D ．负电荷-q 从d 点静止释放，在它从d 点运动到b 点的过程中，加速度先减小再增大 6．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB 上均匀分布正电荷，总电荷量为q ，球面半径为R ，CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M 、N 两点，OM=ON=2R ．已知M 点的场强大小为
E ，则N 点的场强大小为( ) A ．
E R kq -2
2 B ．24kq
R C ．
2
4kq
E R
- D ．
2
4kq
E R
+ 7．电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，电流通
过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有 （ ） A ．U 1<U 2，Q 1＝Q 2 B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2 C ．W 1＝W 2，Q 1>Q 2 D ．W 1<W 2，Q 1<Q 2
8．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a 和b 以及磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a 、b 与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中（由内向外）运动，电极a 、b 之间会有微小电势差．在某次监测中，两触点的距离、磁感应强度的大小不变．则（ ） A ．电极a 电势较高；血流速度越大，a 、b 之间电势差越大 B ．电极a 电势较高；血流速度越大，a 、b 之间电势差越小 C ．电极b 电势较高；血流速度越大，a 、b 之间电势差越大 D ．电极b 电势较高；血流速度越大，a 、b 之间电势差越小
9．如图所示，质量为m ，长为L 的导体棒电阻为R ，初始时静止于电阻不计的光滑的水平轨道上，电源电动势为E ，内阻也不计．匀强磁场的磁感应强度为B ，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则（ ） A ．导体棒向左运动
B ．开关闭合瞬间导体棒MN 所受安培力为R BEL
C ．开关闭合瞬间导体棒MN 所受安培力为R BEL θsin
D ．开关闭合瞬间导体棒MN 的加速度为R
BEL θcos
10．如图甲所示，为一个质量为m ，电荷量为q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动细杆处于匀强磁场中，（不计空气阻力），现给圆环向右初速度v 0，在以后的运动过程中的速度图象如图乙所示．则圆环所带的电性、匀强磁场的磁感应强度B 和圆环克服摩擦力所做的功w ．（重力加速度为g ）（ ）
A ．圆环带负电，B=
qv mg
B ．圆环带正电，B=
qv 2mg
C ．圆环带负电，w=43mv 02
D ．圆环带正电，w=4
3mv 02
二．多项选择题（每题5分，漏选3分，错选、不选0分，共30分）
11.如图所示，a 、b 分别表示一个电池组和 一只电阻的伏安特性曲线。

正确的有 （ ） A 电阻的阻值为15Ω B 电池内阻是0.2Ω
C 将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是15W
D 改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为20W
12．如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ．当滑动变阻器R 的滑片P 从右端滑到左端时，发现电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为△U 1和△U 2，下列
说法中正确的是（ ） A ．小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮 B ．小灯泡L 3变暗，L 1、L 2变亮 C ．△U 1＞△U 2
D ．△U 1＜△U 2
13.如图所示为点电荷a 、b 所形成的电场线分布，有一粒子（不计重力）由A 进入电场，A 、B 是轨迹上的两点，以下说法正确的是（ ） A ．该粒子带正电 B ．a 、b 为异种电荷
C ．该粒子在A 点加速度较B 点大
D ．该粒子在A 点电势能较B 点大
14．带电小球以一定的初速度v 0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h 1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 4，如图所示．不计空气，则
（ ） A ．一定有h 1=h 3 B ．一定有h 1＜h 4 C ．h 2与h 4无法比较 D ．h 1与h 2无法比较
15．如图所示，在一个边长为l 的菱形区域内，有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，菱形的一个锐角为60°．在菱形中心有一粒子源S ，向纸面内各个方向发射速度大小相同的同种带电粒子，这些粒子电量为q 、质量为m ．如果要求菱形内的所有区域都能够有粒子到达，则下列粒子速度能够满足要求的有（ ） A ．m 2ql 3B B ． m 6ql
3B C ．
2m ql B D ．m
ql B 16. 如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的右上方P 点固定一个点电荷+Q ，P 点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A 与P 点连线水平，图中PB 垂直AC ，B 是AC 的中点。

带电荷量为-q 的小球（小球直径略小于细管的内径）从管中A 处由静止开始沿管向下运动，它在A 处时的加速度为a ，不考虑小球电荷量对+Q 形成的电场的影响。

则在电场中（ ） A.A 点的电势高于B 点的电势 B.B 点的电场强度大小是A 点的4倍 C.小球运动到C 处的加速度为
2
g
a -
A
B
∙
∙
D.小球从A到C的过程中电势能先减小后增大
三．实验题（每空2分，共10分）
17．要测一个待测电阻R x（190Ω--210 Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：电源E：电动势3.0V，内阻不计；
电流表A1：量程0~10mA，内阻r1约50 Ω；
电流表A2：量程0~500μA，内阻r2为1000 Ω；
滑动变阻器R1：最大阻值20 Ω，额定电流2A；
定值电阻R2=5000Ω；定值电阻R3=500Ω；电键S及导线若干。

要求实验中尽可能准确测量R x的阻值，请回答下面问题：
（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻（选填“R2”或“R3”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表。

（2）如图（1）所示，同学们设计了测量电阻R x的甲、乙两种电路方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图（选填“甲”或“乙”）。

（3）若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA，改装后的电压表读数如图（2）所示，则电压表读数是 V。

根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻R x= Ω。

四．计算题（每题10分，共30分）
18．（10分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力．
图（1）
甲乙
图（2）
19．(10分)如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A 、B 两点，其中A 点坐标为(6 cm,0)，B 点坐标为(0， 3 cm)，坐标原点O 处的电势为零，点A 处的电势为8 V ，点B 处的电势为4 V ．现有一带电粒子从坐标原点O 处沿电势为零的等势线方向以速度v ＝4×105
m/s 射入电场，粒子运动时恰好通过B 点，不计粒子所受重力，求：
(1)图中C 处(3 cm,0)的电势； (2)匀强电场的场强大小； (3)带电粒子的比荷q m .
20． (10分)如图所示的xoy 坐标系中，在第I 象限内存在沿y 轴负向的匀强电场，第IV 象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。

一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，从y 轴上的P 点垂直进入匀强电场，经过x 轴上的Q 点以速度v 可进入磁场，方向与x 轴正向成30°。

若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场，已知OQ =3L ，粒子的重力不计，电场强度E 和磁感应强度B 大小均未知。

求
(1)OP 的距离
(2)磁感应强度B 的大小
(3)若在O 点右侧22L 处放置一平行于y 轴的挡板，粒子能击中挡板并被吸收，求粒子从P 点进入电场到击中挡板的时间
高二期末试题参考答案
一．单项选择题（每题3分，共30分）
二．多项选择题（每题5分，漏选3分，错选、不选0分，共30分）
三．实验题（每空2分，共10分）
17.（1）A 2 ； R 2 （2）甲 （3）1.20 ； 200 四．计算题（每题10分，共30分） 18.(10分)
解：(1)根据闭合电路欧姆定律，有：I===1.5 A ；
（2）导体棒受到的安培力：F 安=BIL=0.5×1.5×0.4=0.30 N ； （3）导体棒受力如图，将重力正交分解，如图：
F 1=mgsin 37°=0.24 N F 1＜F 安，根据平衡条件： mgsin 37°+f=F 安 代入数据得：f=0.06 N
19. 答案：(1)4 V (2)38×102 V/m(3)2.4×1011
C/kg 解：(1)设C 处的电势为φC
因为OC ＝CA ，所以φO －φC ＝φC －φA 则φC ＝2φO ＋φA ＝20＋8
V ＝4 V
(2)BC 连线为等势线，电场强度方向与等势线BC 垂直
设∠OBC ＝θ OB ＝L ＝ cm
因为tan θ＝L OC ＝33
，所以θ＝60°
由U ＝Ed ，得E ＝d U ＝Lsin θUBO ＝3 V/m ＝38×102
V/m (3)带电粒子做类平抛运动，则有
Lcos θ＝vt Lsin θ＝21m qE t 2
联立解得
m q ＝＝2.4×1011
C/kg
20.答案(1) ；(2) ；(3)
解；（1）粒子在Q 点进入磁场时：
粒子从P 点运动到Q 点的时间：
OP 间的距离：
（2）粒子恰好能回到电场，即粒子在磁场中轨迹的左侧恰好与y 轴相切，设半径为
可得：
（3）粒子在电场和磁场中做周期性运动，轨迹如图：
一个周期运动过程中，在轴上发生的距离为
P 点到挡板的距离为，所以粒子能完成5个周期的运动，然后在电场中沿轴运动
时
击中挡板。

5个周期的运动中，在电场中的时间为：
磁场中运动的时间：
剩余中的运动时间：
总时间：。