广东高二高中物理期末考试带答案解析

广东高二高中物理期末考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。

下列说法不正确的是
A．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系
B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场
C．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律
D．库仑提出了分子电流假说
2.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片会张开。

下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是
3.点电荷A、B周围电场线分布如图，c、d是同一电场线上两点，下列说法正确的是
A．点电荷A可能带负电
B．c点电场强度与d点电场强度相同
C．c点电势高于d点电势
D．电子从c运动到d过程中电势能保持不变
4.如图所示是一实验电路图，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是
A．路端电压变小
B．电流表的示数变大
C．电源内阻消耗的功率变小
D．电路的总电阻变大
5.下图中标出了磁感应强度B、电流I和其所受磁场力F的方向，正确的是
6.两个分别带有电荷量-2Q和+4Q的相同绝缘金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F。

将两小球相互接触后放回原来的位置，则两球间库仑力的大小变为
A．F/2B． F/8C．F/4D．8F
7.如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。

下列四个图中能产生感应电流的是
A ．图甲
B ．图乙
C ．图丙
D ．图丁
8.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是
A ．离子由回旋加速器的边缘进入加速器
B ．离子在磁场中加速
C ．离子由回旋加速器的中心附近进入加速器
D ．离子在电场中偏转
9.如图所示，一个绕圆心轴MN 匀速转动的金属圆盘，匀强磁场垂直于圆盘平面，磁感应强度为B ，圆盘中心和圆盘边缘通过电刷与螺线管相连，圆盘转动方向如图所示，则下述结论中正确的是
A ．圆盘上的电流由圆心流向边缘
B ．圆盘上的电流由边缘流向圆心
C ．金属圆盘上各处电势相等
D ．螺线管产生的磁场，F 端为N 极
10.如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区，在从ab 边离开磁场的电子中，下列判断正确的是
A ．从b 点离开的电子速度最大
B ．从b 点离开的电子在磁场中运动时间最长
C ．从b 点离开的电子速度偏转角最大
D ．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线不一定重合
11.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量C 和两极板间的电势差U 的变化情况是
A ．C 增大
B ．
C 减小 C ．U 增大
D ．U 减小
12.如图所示，在直导线下方有一矩形线框，当直导线中通有方向如图所示且均匀增大的电流时，线框将
A．有顺时针方向的电流B．有逆时针方向的电流
C．靠近直导线D．远离直导线
13.如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面（导轨和导线电阻不计），则垂直导轨的导体棒ab在加速下滑过程中
A．受到的安培力大小一直不变
B．受到的安培力方向沿斜面向上
C．导体棒的机械能一直增大
D．灯泡逐渐变亮
14.闭合回路由电阻R与单匝导线框组成，其面积大小为S，内部磁场大小按B-t图变化，方向如图，且B-t图线的斜率为K，则回路中
A．感应电流的方向为顺时针方向
B．感应电流的电流强度越来越大
C．磁通量的变化率越来越大
D．产生的感应电动势大小为KS
15.图示的电路中，L为自感线圈，A为小灯泡。

当开关S闭合后，灯泡正常发光；现断开开关S，以下说法正确的是
A．断开开关S时，灯泡立即熄灭
B．断开开关S时，灯泡逐渐熄灭
C．断开开关S时，通过灯泡的电流方向为从D到C
D．断开开关S时，通过灯泡的电流方向为从C到D
二、实验题
1.（6分）在实验室，某同学用多用电表欧姆档粗测一段样品的电阻。

经正确操作后，用“×10Ω”档时发现指针偏转情况如图甲所示，则他应该换用______档(填“×100Ω”档或“×1kΩ”)重新测量。

换档后，在测量前应_________，换档后指针偏转情况如图乙所示，则这一段样品的电阻为。

2.（7分）在测定镍铜合金丝电阻率的实验中，待测镍铜合金丝长L约0.8m，直径d小于1mm，电阻R在5Ω左右。

①用螺旋测微器测量镍铜合金丝的直径，读数如图所示，其直径为 mm．
②在下图的实物中连接实物图。

③用伏安法测量镍铜合金丝的电阻，电压表的读数为U，电流表读数为I，根据测量值，得到镍铜合金丝电阻率的表达式为ρ=（用题中的符号表达）．
④由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电阻率比实际值偏（填“大”或“小”）．
三、计算题
1.(10分) 图示为一匀强电场，已知场强E=2×102N/C。

现让一个电量q=4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N 点，MN间的距离s=30cm。

试求：
（1）电荷从M点移到N点电势能的变化；
（2）M、N两点间的电势差。

2.（10分）如图，两足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直，一质量为m的导体棒在距离磁场上边界h处由静止释放，导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。

整个运动过程中导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，导体棒在此电路中的有效电阻
为R，不计导轨的电阻。

求：
（1）磁感应强度的大小B；
（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；。

（3）流经电流表电流的最大值I
m
3.（14分）如图所示，竖直平面坐标系xOy的第一象限，有垂直xOy面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平匀强电场，大小也为E；第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道，轨道最高点与坐标原点O相切，最低点与绝缘光滑水平面相切于N。

一质量为m 的带电小球从y轴上（y＞0）的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点O，且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动，过N点水平进入第四象限，并在电场中运动（已知重力加速度为g）。

（1）判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；
（2）P点距坐标原点O至少多高；
（3）若该小球以满足（2）中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过N点开始计时，经时间
小球距N点的距离s为多远。

广东高二高中物理期末考试答案及解析
一、选择题
1.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。

下列说法不正确的是
A．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系
B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场
C．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律
D．库仑提出了分子电流假说
【答案】D
【解析】分子电流假说是安培根据通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场很相似启发而提出的,并不是库仑提出的，故D是不正确的。

【考点】物理学史。

2.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片会张开。

下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是
【答案】B
【解析】当带电小球靠近不带电的验电器时，会使验电器离它较近的一端感应与带电体相反性质的电荷，远端感应出与带电体相同性质的电荷，故B是正确的。

【考点】静电感应现象。

3.点电荷A、B周围电场线分布如图，c、d是同一电场线上两点，下列说法正确的是
A．点电荷A可能带负电
B．c点电场强度与d点电场强度相同
C．c点电势高于d点电势
D．电子从c运动到d过程中电势能保持不变
【答案】C
【解析】从图中可以看出，这是等量异种电荷间的电场分布情况，A的电场线是出来的，故A是带正电的，A不对；c点离点电荷较近一些，其周围的电场线比d点密，故c点电场强度大于d点电场强度，B也不对；
又因为c、d处于同一条电场线上，且电场线的方向是由c到d，故c点电势高于d点电势，C是正确的；c、d两
点的电势不相同，故电子从c运动到d过程中，电场力要做功，其电势能要发生改变，故D是不对的。

【考点】静电场的知识。

4.如图所示是一实验电路图，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是
A．路端电压变小
B．电流表的示数变大
C．电源内阻消耗的功率变小
D．电路的总电阻变大
【答案】A
【解析】当滑动触头由a端滑向b端的过程中，R
1的阻值变小，R
1
与R
2
串联的总电阻变小，它们再与R
3
并联的
总电阻也会变小，D不对；故电路中的电流变大，B是不对的；这样电池内阻上的电压增大，路端电压减小，A是
正确的；由于电路中的电流增大，故电源内阻消耗的功率增大，C不对。

【考点】恒定电流。

5.下图中标出了磁感应强度B、电流I和其所受磁场力F的方向，正确的是
【答案】A
【解析】由于该题判断的是通电导体在磁场中的受力方向问题，故需要用左手定则来判定，可见，A是正确的；B
中由于电流方向与磁场方向相同，故不受磁场力，C中力的方向是竖直向上的，D中受力的方向是垂直纸面向外的，故B、C、D都是不对的。

【考点】左手定则的应用。

6.两个分别带有电荷量-2Q和+4Q的相同绝缘金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库
仑力的大小为F。

将两小球相互接触后放回原来的位置，则两球间库仑力的大小变为
A．F/2B． F/8C．F/4D．8F
【答案】B
【解析】由题意可得，原来电荷间的库仑力的大小为F=k=k，如果将两个小球相互接触后放回原来
的位置，则两球所带的电量均为=Q，则此时两球间库仑力的大小为F′= k，对比两个力，可以得出
F′= F/8，故B是正确的。

【考点】库仑定律的应用。

7.如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。

下列四个图中能产生感应电流的是
A．图甲B．图乙C．图丙D．图丁
【答案】D
【解析】产生感应电流的条件是线圈的磁通量发生变化，在甲、丙中，线圈中没有磁感线穿过；乙中穿过线圈的磁感线始终没变，面积也不变，故磁通量不变；丁中穿过线圈的磁通量在变化，故它会产生感应电流，D 是正确的。

【考点】感应电流产生的条件。

8.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是
A ．离子由回旋加速器的边缘进入加速器
B ．离子在磁场中加速
C ．离子由回旋加速器的中心附近进入加速器
D ．离子在电场中偏转
【答案】C
【解析】回旋加速器的两个D 形盒间的间隙是有电场的，该电场是用来使离子加速的，而磁场是用来偏转的，离子由回旋加速器的中心附近进入加速器，从边缘出来，故C 是正确的。

【考点】回旋加速器的原理。

9.如图所示，一个绕圆心轴MN 匀速转动的金属圆盘，匀强磁场垂直于圆盘平面，磁感应强度为B ，圆盘中心和圆盘边缘通过电刷与螺线管相连，圆盘转动方向如图所示，则下述结论中正确的是
A ．圆盘上的电流由圆心流向边缘
B ．圆盘上的电流由边缘流向圆心
C ．金属圆盘上各处电势相等
D ．螺线管产生的磁场，F 端为N 极
【答案】A
【解析】当圆盘转动方向如图所示时，根据右手定则可判断出圆盘上的感应电流方向是从圆心流向边缘的，故A 是正确的；B 就是不对的；
由于圆盘上在感应电流，故其上的电势并不相等，C 不对；再对螺线管中的电流方向，由安培定则可判断出E 端为N 极，故D 也是不对的。

【考点】利用右手定则判断感应电流的方向。

10.如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区，在从ab 边离开磁场的电子中，下列判断正确的是
A ．从b 点离开的电子速度最大
B ．从b 点离开的电子在磁场中运动时间最长
C ．从b 点离开的电子速度偏转角最大
D ．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线不一定重合
【答案】A
【解析】由于电子在磁场中受到洛沦兹力而偏转，其偏转半径满足r=，而磁场强度B是不变的，电子的质量
m、电荷量q也都是不变的，故偏转半径越大，电子的速度就越大，而从b点离开的半径是最大的，故其速度也最大，A是正确的；电子在磁场中的偏转周期为T=，与速度无关，故电子在磁场中偏转的周期都是相同的，电
子在磁场中运动时间取决于偏转角度的大小，偏转角度越大，则电子在磁场中运动时间最长，而过a点的偏转角度是最大的，故从a点离开的电子在磁场中运动时间最长，B不对；
从b点离开的电子速度偏转角度是90°，从a点离开的电子速度偏转角度是180°，故C是不对的；在磁场中运动时间相同的电子，共偏转的角度肯定是相同的，则它们的其轨迹线一定重合，D是不对的。

【考点】电子在磁场中的偏转。

11.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量C 和两极板间的电势差U的变化情况是
A．C增大B．C减小C．U增大D．U减小
【答案】AD
【解析】由电容的公式C=可知，当在两极间插入一电介质后，电容C会增大，故A是正确的；又由公式
Q=CU可得，Q不变，则C的增大会引起U的减小，故D是正确的。

【考点】电容的概念及其公式。

12.如图所示，在直导线下方有一矩形线框，当直导线中通有方向如图所示且均匀增大的电流时，线框将
A．有顺时针方向的电流B．有逆时针方向的电流
C．靠近直导线D．远离直导线
【答案】BD
【解析】由于导线中有均匀增大的电流，故穿过线圈的磁通量在增大，所以线圈产生的感应电流的磁场是与其相反的，由右手定则可判断出穿过线圈的磁场是向里的，故线圈产生的磁场是向外的，再由右手定则可判断出线圈中感应电流的方向是沿逆时针方向的，故A不对，B是正确的；
再由左手定则判断得出靠近导线的线框受到向下的安培力，离导线远的线框受到向上的安培力，但靠近导线的磁场较强，产生的安培力较大，故线圈会远离导线，C不对，D是正确的。

【考点】电流的磁场，愣次定律，左手定则等。

13.如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面（导轨和导线电阻不计），则垂直导轨的导体棒ab在加速下滑过程中
A．受到的安培力大小一直不变
B．受到的安培力方向沿斜面向上
C．导体棒的机械能一直增大
D．灯泡逐渐变亮
【答案】BD
【解析】由于导轨的导体棒ab在下滑，则它产生的感应电流在磁场中受到的安培力与运动方向是相反的，即安培力的方向沿斜面向上，A不对，B是正确的；
如果棒ab是自由下落，则棒的机械能是不变的，现在有安培力作用于棒上，且方向向上，故棒的机械能会减小，C不对；由于棒是加速下滑，产生的电动势也是逐渐增大的，故电路中的电流会逐渐变大灯泡逐渐变亮，D是正确的。

【考点】安培力、电磁感应。

14.闭合回路由电阻R与单匝导线框组成，其面积大小为S，内部磁场大小按B-t图变化，方向如图，且B-t图线的
斜率为K，则回路中
A．感应电流的方向为顺时针方向
B．感应电流的电流强度越来越大
C．磁通量的变化率越来越大
D．产生的感应电动势大小为KS
【答案】AD
【解析】由于原磁场是由纸面向外的，且大小随时间正比例增大，故线圈中产生的感应电流的磁场会阻碍原磁场的变化，即方向向里，再由右手定则可判断出线圈中的感应电流的方向为顺时针方向，A是正确的；由于磁场与时间成正比例增大，即B/t是定值，故产生的感应电流是恒定不变的，B不对；
由于B/t是定值，面积不变，故磁通量的变化率是不变的，C不对；产生的感应电动势E=BS/t=KS，D是正确的。

【考点】愣次定律，电磁感应定律。

15.图示的电路中，L为自感线圈，A为小灯泡。

当开关S闭合后，灯泡正常发光；现断开开关S，以下说法正确的是
A．断开开关S时，灯泡立即熄灭
B．断开开关S时，灯泡逐渐熄灭
C．断开开关S时，通过灯泡的电流方向为从D到C
D．断开开关S时，通过灯泡的电流方向为从C到D
【答案】BC
【解析】当断开开关S时，线圈中的电流变小，故线圈中产生的感应电流的磁场与原磁场相同，故通过线圈的感应电流是左向右的，由于线圈与灯泡组成了闭合电路，故通过灯泡的电流不会立即变为零，所以灯泡逐渐熄灭，B 正确，A不对；
由于断开开关时，通过线圈的感应电流是左向右的，即通过灯泡的电流方向为从D到C，C是正确的，D不对。

【考点】自感现象
二、实验题
1.（6分）在实验室，某同学用多用电表欧姆档粗测一段样品的电阻。

经正确操作后，用“×10Ω”档时发现指针偏转情况如图甲所示，则他应该换用______档(填“×100Ω”档或“×1kΩ”)重新测量。

换档后，在测量前应_________，换档后指针偏转情况如图乙所示，则这一段样品的电阻为。

【答案】×100Ω，重新调零，2400Ω（没有单位0分）。

【解析】由于用“×10Ω”档时发现指针偏转较小，说明被测的电阻值较大，大约1800Ω，要使指针指到表盘的中央附近，需要换用×100Ω的档位；再由乙图可知，指针指在“24”的位置，故电阻的大小为24×100Ω=2400Ω。

【考点】欧姆表的读数。

2.（7分）在测定镍铜合金丝电阻率的实验中，待测镍铜合金丝长L约0.8m，直径d小于1mm，电阻R在5Ω左右。

①用螺旋测微器测量镍铜合金丝的直径，读数如图所示，其直径为 mm．
②在下图的实物中连接实物图。

③用伏安法测量镍铜合金丝的电阻，电压表的读数为U，电流表读数为I，根据测量值，得到镍铜合金丝电阻率的表达式为ρ=（用题中的符号表达）．
④由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电阻率比实际值偏（填“大”或“小”）．
【答案】① 0.885～0.888 （2分）
②连线如图示（2分）
③（2分）
④小（1分）
【解析】①因为半格线显示出来了，所以示数为
②因为被测电阻比较小，实验采用电流表的外接法。

注意连线不能交叉
③面积，电阻,联立可解得
④因为电压表的分压，测得的电流I比真实值要大，所以=值偏小。

三、计算题
1.(10分) 图示为一匀强电场，已知场强E=2×102N/C。

现让一个电量q=4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N 点，MN间的距离s=30cm。

试求：
（1）电荷从M点移到N点电势能的变化；
（2）M、N两点间的电势差。

=60V。

【答案】（1）△E=2.4×10-6J；（2）U
MN
【解析】（1）由图可知，正电荷在该电场中所受电场力F方向向右。

因此，从M点移到N点，电场力做正功，电势能减少，减少的电势能△E等于电场力做的功W。

（1分）
则△E=W=qEs，（2分）
代入数值△E=W=4×10-8×2×102×0.3J=2.4×10-6J。

（2分）
（2）由公式W=qU，（2分）
=W/q=2.4×10-6/4×10-8=60V。

（3分）
M、N两点间的电势差U
MN
【考点】电场力做功，电势能的变化。

2.（10分）如图，两足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直，一质量为m的导体棒在距离磁场上边界h处由静止释放，导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐
渐减小，最终稳定为I。

整个运动过程中导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，导体棒在此电路中的有效电阻为R，不计导轨的电阻。

求：
（1）磁感应强度的大小B；
（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；
（3）流经电流表电流的最大值I
m。

【答案】（1）mg/IL；（2）I2R/mg（3）。

【解析】（1）电流稳定后，导体棒做匀速运动
由 BIL = mg ( 2分)
得 B= mg/IL ( 1分)
（2）由感应电动势E=BLv ( 1分) 又有I=E/R ( 1分)
故可得 v=I2R/mg ( 1分)
( 3) 由题意可知，导体棒刚进入磁场时速度最大，设为V
m
，
根据机械能守恒1/2 mV
m
2 =mgh ( 1分)
感应电动势的最大值 E
m =BLV
m
( 1分)
感应电流的最大值 I
m = E
m
/R ( 1分)
联立解得 ( 1分)
【考点】平衡力，机械能守恒定律，感应电动势的计算等。

3.（14分）如图所示，竖直平面坐标系xOy的第一象限，有垂直xOy面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平匀强电场，大小也为E；第三象限内有一绝缘光滑竖
直放置的半径为R的半圆轨道，轨道最高点与坐标原点O相切，最低点与绝缘光滑水平面相切于N。

一质量为m
的带电小球从y轴上（y＞0）的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点O，且水平切
入半圆轨道并沿轨道内侧运动，过N点水平进入第四象限，并在电场中运动（已知重力加速度为g）。

（1）判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；
（2）P点距坐标原点O至少多高；
（3）若该小球以满足（2）中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过N点开始计时，经时间
小球距N点的距离s为多远。

【答案】（1）小球带正电，且；（2）（或）；（3）2R。

【解析】（1）小球进入第一象限正交的电场和磁场后，在垂直磁场的平面内做圆周运动，说明重力与电场力平衡，qE＝mg①（1分）故电场力的方向是竖直向上的，由于电场强度的方向竖直向上，故小球带正电（1分）。

且存
在如下关系：②（1分）。

（2）小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，设匀速圆周运动的速度为v、轨道半径为r。

有牛顿第二定律可得：③（1分）
小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动，有：④（1分）
由③④联立得：⑤（1分）
PO的最小距离为：⑥（1分）
即：（或）（1分）
（3）小球由O运动到N的过程中机械能守恒：mg·2R＋mv2＝mv⑦（1分）
由④⑦得：⑧（1分）
做匀速直线运动，沿电场方向做初速根据运动的独立性可知，小球从N点进入电场区域后，在x轴方向以速度v
N
度为零的匀加速直线运动，则沿x轴方向有：x＝v
t⑨（1分）
N
沿电场方向有：z＝at2⑩（1分）⑪（1分）
t时刻小球距N点：（1分）
【考点】牛顿第二定律，二力平衡，机械能守恒定律，平抛运动的知识等。