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.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为 A ． B ． C ．
D ．
2.处于纸面内的一段直导线长l ＝1 m ，通有I ＝1 A 的恒定电流，方向如右图所示。

将导线放在匀强磁场中，它受
到垂直于纸面向外的大小为F ＝1 N 的磁场力作用。

下列说法正确的是
A ．能确定磁感应强度的大小和方向
B ．能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小
C ．能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向
D ．磁感应强度的大小和方向都不能确定
3.下图是电子射线管的示意图。

接通电源后，电子射线由阴极沿x 轴正方向射出，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 轴负方向
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
4.用伏安法测某一电阻时，如果采用如下图所示的甲电路，测量值为R 1，如果采用乙电路，测量值为R 2，那么R 1、R 2与真实值R 之间满足关系
A ．R 1＞R ＞R 2
B ．R ＞R 1＞R 2
C ．R 1＜R ＜R 2
D ．R ＜R 1＜R 2
5.如下图甲所示，U 形金属导轨与水平面成θ角放置，电源、电阻、金属杆及导轨组成闭合回路，金属杆与导轨的摩擦不计，整个装置分别处在如图乙所示的A 、B 、C 、D 的匀强磁场中，其中可能使细杆保持静止的是
6.如右图所示的电路中，电源电动势为E 、内阻为r ，R 1和R 2是两个定值电阻。

当滑动变阻器的触头向a 滑动时，
流过R 1、R 2的电流I 1、I 2及流过电源的电流I 的变化情况为
A ．I 1增大
B ．I 2增大
C ．I 增大
D ．I 减小
7.如图所示的实验装置中，极板M 接地，平行板电容器的极板N 与一个灵敏的静电计相接．将M 极板向右移动，减小电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q 、电容C 及两极间电压U 的变化情况是
A ．C 变大
B ．
C 不变 C ．U 变小
D ．Q 不变
8.如右图所示，点电荷Q 固定，虚线是带电量为q 的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a 、b 是轨迹上的两个点，b 离Q 较近，下列判断正确的是
A ．Q 、q 一定是一个带正电另一个带负电
B ．不管Q 带什么性质的电荷，a 点的场强一定比b 点的小
C ．微粒通过a 、b 两点时，加速度方向都是指向Q
D ．微粒通过a 时的速率比通过b 时的速率大
二、实验题
1.（1）在“测定金属的电阻率”的实验中，需要测量金属丝的直径d 和长度Ｌ。

现用螺旋测微计测得金属丝的直径如下图（甲）所示，由金属丝的直径是 mm 。

用电压表和电流表分别测量金属丝两端的电压和流过金属丝的电流，若电流表使用的是0～0.6A 量程，电流表的示数如下图（乙）所示，则流过金属丝的电流为 A 。

（2）请在（丙）图的方框中画出测量金属丝电阻率的电路图。

2.某同学用如右图（甲）所示的电路，描绘标有“
3.8 V 0.3 A ”的小灯泡灯丝电阻R 随电压U 变化的图象。

除了导
线和开关外，有以下一些器材可供选择：
电流表：A 1（量程100 mA ，内阻约2Ω） A 2（量程0.6 A ，内阻约0.3Ω) 电压表：V 1(量程5 V ，内阻约5kΩ ) V 2（量程15 V ，内阻约15Ω )
电源：E 1（电动势为1.5 V ，内阻为0.2Ω） E 2（电动势为4V ，内阻约为0.04Ω） 滑动变阻器：R 1（最大阻值约为100Ω） R 2（最大阻值约为10Ω） 电键S ，导线若干。

（1）为了调节方便，测量准确， 实验中应选用电流表___，电压表___，滑动变阻器__，电源___。

(选填器材前的字母代号)
（2）根据实验数据，计算并描绘出R －U 的图象如图（乙）所示.由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为___Ω；当所加电压为3.00 V 时，灯丝电阻为___Ω，灯泡实际消耗的电功率为 W （计算结果保留两位有效数字）.
（3）根据R －U 图象，可确定小灯泡耗电功率P 与外加电压U 的示意图，最接近（丙）中的
___．
三、计算题
1.如右图所示，一质量m=1×10-6kg ，带电量q=－2×10-8C 的微粒以初速度v 0竖直 向上从A 点射入一水平向右的匀强电场，当微粒运动到比A 高2cm 的 B 点时速度大小也是v 0，但方向水平，且AB 两点的连线与水平方向的
夹角为45º，g 取10m/s 2。

求：
（1）AB 两点间的电势差U AB ； （2）匀强电场的场强E 的大小。

2.如下图所示的电路中，已知电阻R 1=9Ω，R 2=15Ω，电源的电动势E=12V ，内电阻r=1Ω，电流表的读数I=0.4A 。

求电阻的阻值和它消耗的电功率；
3.如下图所示，在空间有一直角坐标系xOy ，直线OP 与x 轴正方向的夹角为30°，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP 是它们的理想边界，OP 上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B 。

一质量为m 、电荷量为q 的质子（不计重力，不计质子对磁场的影响）以速度v 从O 点沿与OP 成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在x 轴上的Q 点（图中未画出）。

试求：
（1）区域Ⅱ中磁场的磁感应强度大小； （2）Q 点到O 点的距离。

广东高二高中物理期末考试答案及解析
一、选择题
1.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为 A ． B ． C ．
D ．
【答案】A
【解析】依题意，
的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则电荷的电势能
减小W ，无限处电荷的电势能为零，则电荷在A 点的电势能为
，A 点的电势
，故选项A
正确。

【考点】电势；电势能
【名师点睛】电场中求解电势、电势能，往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差，再求解电势和电势能。

2.处于纸面内的一段直导线长l ＝1 m ，通有I ＝1 A 的恒定电流，方向如右图所示。

将导线放在匀强磁场中，它受
到垂直于纸面向外的大小为F ＝1 N 的磁场力作用。

下列说法正确的是
A ．能确定磁感应强度的大小和方向
B ．能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小
C ．能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向
D ．磁感应强度的大小和方向都不能确定
【答案】D
【解析】导线在磁场中受到的磁场力不仅与导线的长度、电流的大小有关，还与磁场的方向、磁感应强度的大小有关，所以知道导线的长度、电流的大小和磁场力的大小，不能确定磁感应强度的大小和方向．故A 、B 、C 错误；若再给出磁场的方向，就可以知道导线与磁场方向的夹角，由公式就能求出B ，故D 正确。

【考点】安培力
【名师点睛】题中知道导线的长度、电流的大小和磁场力的大小，不能确定磁感应强度的大小和方向，若再给出磁场的方向，就能确定磁感应强度的大小。

3.下图是电子射线管的示意图。

接通电源后，电子射线由阴极沿x 轴正方向射出，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 轴负方向
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】若加一沿轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿轴负方向，亮线不偏转，不符合题意．故A 错误；若加一沿轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿轴负方向，亮线向下偏转，符合题意．故B 正确；若加一沿轴负方向的电场，电子带负电，电场力方向沿轴正方向，亮线向上偏转，不符合题意．故C 错误；若加一沿轴正方向的电场，电子带负电，电场力方向沿轴负方向，亮线不偏转，不符合题意．故D 错误。

【考点】射线管的构造及其工作原理
【名师点睛】本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力．负电荷与电场方向相反，洛伦兹力方向由左手定则判断。

4.用伏安法测某一电阻时，如果采用如下图所示的甲电路，测量值为R 1，如果采用乙电路，测量值为R 2，那么R 1、R 2与真实值R 之间满足关系
A ．R 1＞R ＞R 2
B ．R ＞R 1＞R 2
C ．R 1＜R ＜R 2
D ．R ＜R 1＜R 2
【答案】C
【解析】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：，C 正确。

【考点】伏安法测电阻
【名师点睛】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。

5.如下图甲所示，U 形金属导轨与水平面成θ角放置，电源、电阻、金属杆及导轨组成闭合回路，金属杆与导轨的摩擦不计，整个装置分别处在如图乙所示的A 、B 、C 、D 的匀强磁场中，其中可能使细杆保持静止的是
【答案】B
【解析】、磁场的方向与电流的方向相同，不受安培力，金属杆受重力和支持力不可能平衡，故A 错误；金属杆所受的安培力方向竖直向上，若安培力与重力平衡，金属杆能处于平衡状态．故B 正确；金属杆受垂直于斜面向上的安培力，重力，支持力，不可能平衡．故C 错误；磁场的方向向上，电流的方向向外，所以金属杆受到水平向左的安培力，和重力，支持力，三个力不可能处于平衡状态．故D 错误。

【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用
【名师点睛】这类问题的解题思路和以前所学物体平衡解题思路一样，只不过在受力分析时多了安培力，注意正确应用左手定则判断安培力的方向。

6.如右图所示的电路中，电源电动势为E 、内阻为r ，R 1和R 2是两个定值电阻。

当滑动变阻器的触头向a 滑动时，
流过R 1、R 2的电流I 1、I 2及流过电源的电流I 的变化情况为
A ．I 1增大
B ．I 2增大
C ．I 增大
D ．I 减小
【答案】BC
【解析】R 的滑动触点向端移动时，R 减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，I 增大，内电压增大，外电压减小，所以通过的电流减小，而总电流I 增大，则流过的电流增大，故AD 错误，BC 正确。

【考点】闭合电路的欧姆定律
【名师点睛】解决本题的关键抓住电动势和内电阻不变，结合闭合电路欧姆定律求解．注意做题前一定要理清电路，难度不大，属于基础题。

7.如图所示的实验装置中，极板M 接地，平行板电容器的极板N 与一个灵敏的静电计相接．将M 极板向右移动，减小电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q 、电容C 及两极间电压U 的变化情况是
A ．C 变大
B ．
C 不变 C ．U 变小
D ．Q 不变
【答案】ACD
【解析】平行板电容器与静电计并联，电容器所带电量不变．减小电容器两极板间的距离时，由电容的决定式
知，电容C 变大，Q 不变，则根据电容的定义式
知，电容C 变大，Q 不变，则U 变小，故ACD
正确，B 错误。

【考点】电容器的动态分析
【名师点睛】对于电容器动态变化分析问题，要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，电压不变．当电容器充电后，与电源断开后，往往电量不变．根据电容的决定式和定义式结合进行分析。

8.如右图所示，点电荷Q 固定，虚线是带电量为q 的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a 、b 是轨迹上的两个点，b 离Q 较近，下列判断正确的是
A ．Q 、q 一定是一个带正电另一个带负电
B ．不管Q 带什么性质的电荷，a 点的场强一定比b 点的小
C ．微粒通过a 、b 两点时，加速度方向都是指向Q
D ．微粒通过a 时的速率比通过b 时的速率大
【答案】ABC
【解析】由运动轨迹看出，微粒的轨迹向下弯曲，受到的吸引，所以与是异种电荷，故A正确；点离
的距离比远，根据点电荷场强公式分析得知，点的场强一定比点的场强小．故B正确；微粒通过
两点时，受到的库仑力方向都指向Q，根据牛顿第二定律分析可知，在这两点的加速度方向都是指向Q，故
C正确；从到，由于电场力对做正功，根据动能定理可知，微粒的动能增加，速率增大，则微粒通过时
的速率比通过时的速率小，故D错误。

【考点】电场线；电势
【名师点睛】本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能或电势能的变化是常用的思路。

二、实验题
1.（1）在“测定金属的电阻率”的实验中，需要测量金属丝的直径d和长度Ｌ。

现用螺旋测微计测得金属丝的直径
如下图（甲）所示，由金属丝的直径是 mm。

用电压表和电流表分别测量金属丝两端的电压和流过金属丝的电流，若电流表使用的是0～0.6A量程，电流表的示数如下图（乙）所示，则流过金属丝的电流为 A。

（2）请在（丙）图的方框中画出测量金属丝电阻率的电路图。

【答案】（1）0.750 0.26
（2）如答图所示
【解析】（1）螺旋测微器的读数为。

若当时使用的是该表的量程，电
表读数为。

(2) 电流表内阻很小，约为零点几欧姆，电压表内阻很大，约为几千甚至几万欧姆，金属丝电阻较小，约为几欧姆，电压表内阻远大于金属丝电阻，电流表应采用外接法，由题意可知，滑动变阻器采用限流接法，电路图如图所示：
【考点】测定金属的电阻率
【名师点睛】本题考查了求电阻率、螺旋测微器读数、设计实验电路图；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上半刻度读数再加可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，读数时视线要与刻度线垂直。

2.某同学用如右图（甲）所示的电路，描绘标有“
3.8 V0.3 A ”的小灯泡灯丝电阻R随电压U变化的图象。

除了导
线和开关外，有以下一些器材可供选择：
电流表：A 1（量程100 mA ，内阻约2Ω） A 2（量程0.6 A ，内阻约0.3Ω) 电压表：V 1(量程5 V ，内阻约5kΩ ) V 2（量程15 V ，内阻约15Ω )
电源：E 1（电动势为1.5 V ，内阻为0.2Ω） E 2（电动势为4V ，内阻约为0.04Ω） 滑动变阻器：R 1（最大阻值约为100Ω） R 2（最大阻值约为10Ω） 电键S ，导线若干。

（1）为了调节方便，测量准确， 实验中应选用电流表___，电压表___，滑动变阻器__，电源___。

(选填器材前的字母代号)
（2）根据实验数据，计算并描绘出R －U 的图象如图（乙）所示.由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为___Ω；当所加电压为3.00 V 时，灯丝电阻为___Ω，灯泡实际消耗的电功率为 W （计算结果保留两位有效数字）.
（3）根据R －U 图象，可确定小灯泡耗电功率P 与外加电压U 的示意图，最接近（丙）中的
___．
【答案】（1）A 2、 V 1、R 2、E 2 （2）1.5、 11.5、 0.78 （3）D
【解析】（1）因小灯泡额定电流为，额定电压为，故电流表应选，电压表应选，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选，显然电源应选． （2）由图象知时R 为，
时R 为
，由
得。

（3）由
知，
时
，故B 、C 不合题意，P 随U 的增大而增大，故D 正确。

【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线
【名师点睛】测定小灯泡的伏安特性曲线实验要求电压与电流从零调起或要求电流电压调节范围大一些，因此，滑动变阻器应采用分压式接法。

三、计算题
1.如右图所示，一质量m=1×10-6kg ，带电量q=－2×10-8C 的微粒以初速度v 0竖直 向上从A 点射入一水平向右的匀强电场，当微粒运动到比A 高2cm 的 B 点时速度大小也是v 0，但方向水平，且AB 两点的连线与水平方向的
夹角为45º，g 取10m/s 2。

求：
（1）AB 两点间的电势差U AB ； （2）匀强电场的场强E 的大小。

【答案】（1）；（2） 【解析】（1）由动能定理可得： 将数据代入解得：
（2）设匀强电场大小为E ，由匀强电场规律可得： 解得：
【考点】电势差；电场强度
【名师点睛】涉及到电势差的问题，常常要用到动能定理．本题的难点在于运动的处理，由于微粒受到两个恒力作用，运用运动的分解是常用的方法。

2.如下图所示的电路中，已知电阻R 1=9Ω，R 2=15Ω，电源的电动势E=12V ，内电阻r=1Ω，电流表的读数I=0.4A 。

求电阻的阻值和它消耗的电功率；
【答案】， 【解析】根据欧姆定律可知：
两端的电压 根据闭合电路欧姆定律可知，干路中的电流
通过
的电流
的阻值为
联立解得： 消耗的功率 将数据代入得：
【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率
【名师点睛】闭合电路欧姆定律是电路中最重要的规律，是考试的热点，要理解掌握，并能熟练运用。

3.如下图所示，在空间有一直角坐标系xOy ，直线OP 与x 轴正方向的夹角为30°，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP 是它们的理想边界，OP 上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B 。

一质量为m 、电荷量为q 的质子（不计重力，不计质子对磁场的影响）以速度v 从O 点沿与OP 成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在x 轴上的Q 点（图中未画出）。

试求：
（1）区域Ⅱ中磁场的磁感应强度大小； （2）Q 点到O 点的距离。

【答案】（1）
；（2）
【解析】（1）设质子在匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ中做匀速圆周运动的轨道半径分别为和，区域Ⅱ中磁感应强度为。

由牛顿第二定律得qvB ＝m
，qvB′＝m
粒子在两区域中运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，质子从A 点出匀强磁场区域Ⅰ时的速度方向与OP 的夹角为，故质子在匀强磁场区域Ⅰ中运动轨迹对应的圆心角为，则△O 1OA 为等边三角形
，
解得
（2）由几何关系可得，Q点到O点的距离为：。

【考点】带电粒子在磁场中的运动
【名师点睛】带电粒子通过磁场的边界时，如果边界是直线，根据圆的对称性得到，带电粒子入射速度方向与边界的夹角等于出射速度方向与边界的夹角，这在处理有界磁场的问题常常用到。