河南省漯河市高级中学高二上学期周测2物理试题 缺答案

高二物理周测试题(4)
一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1.如图所示，由直径AOB 和半圆ACB 构成的半径为R 的半圆形金属框放置在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向外)垂直。

若通以如
图所示的电流，已知从A 端流入的总电流强度为I 。

则金属框所受到
的磁场的作用力的合力为（ ）
A ．方向沿纸面向上，大小为0
B ．方向沿纸面向上，大小为2BIR
C ．方向沿纸面向下，大小为BIR
D ．方向沿纸面向下，大小为2BIR
2.如右图所示，平行板电容器上极板带正电，从上极板的端点A 点释
放一个带电荷量为+Q(Q>0)的粒子，粒子重力不计，以水平初速度v 0向
右射出，当它的水平速度与竖直速度的大小之比为1：2时，恰好从下
端点B 射出，则d 与L 之比为( )
A.1：2
B. 2：1
C.1:1 D ．1：3
3. 如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由此图
象可以判断（ ）
A ．电源的内耗功率最大为9 W
B ．电源的效率最大为50％
C ．输出功率最大时，外电路的总电阻为4Ω
D ．电源的电动势为l2V
4. 某控制电路如图甲所示，主要由电源(电动势为E 、内阻为r)与
定值电阻R 1、R 2及热敏电阻R 、电容器C 连接而成，L 1、L 2是红绿两
个指示灯。

热敏电阻R 的U 一I 曲线如图
乙所示，当热敏电阻的温度升高时，下列
说法正确的是（ ）
A ．热敏电阻阻值减小
B ．L 1、L 2两个指示灯都变亮
C ．电源的总功率变大
D ．电容器C 上电荷量减小
5. 如图所示，空间存在等量异种点电荷的电场，AB 为两电荷间的连线，MN 为AB 的中垂线，CD 垂直AB ，且C 点在AB 上，现有两个完全相同的试探电荷，分别从C 、D 两点以等大的速率只在电场力作用下运动到O 点，则两试探电荷（ ）
A ．可能都是沿直线运动到O 点
B ．到达O 点时的动能一定相等
C ．到达0点时的加速度一定相同
D ．电场力对它们一定是做正功
6. 如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面
向外、大小可调节的均匀磁场，质量为m 、电荷量为+q 的粒子在环
中做半径为R 的圆周运动，A 、B 为两块中心开有小孔的极板，原来
两板问电压为零，每当粒子飞经A 板时，两板间
加电压U ，粒子初速度从零开始，在两极板间的电
场中加速，每当粒子离开B 板时，两板间的电压
又变为零。

粒子在电场一次次加速下动能不断增
大，而绕行半径不变，则（ ）
A ．绕行n 圈回到A 板时获得的动能为(n-1)qU
B ．第一次绕行时磁感应强度与第二次绕行时磁感应强度大小之比为1 2：
C ．粒子在A 、B 之间第一次与第二次加速的时间之比为121
-
D ．在粒子绕行的整个过程中，每一圈的周期不变
二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
7. 如图所示，a 、b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间场强为E ，右边有一挡板，正中间开有一小孔d ，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B ，
方向垂直纸面向里。

从两板左侧中点c 处射入一束粒子(不计重力)，这些粒子都沿直线运动到右侧，从d 孔射出后分成两束，且运动半径不同，则下列判断正确的是（ ）
A ．这束粒子中一定有正负两种粒子
B ．这束粒子中一定有两种不同速度的粒子
C ．这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子
D ．a 、b 两板间的匀强电场方向一定由b 指向a
8. 如图所示，水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，一带电金属滑块以E ko =30J 的初动能从斜面底端A 冲上斜面，到顶端B 时返回，已知滑块从A 滑到B 的
过程中克服摩擦力做功10J ，克服重力做功24J ，则( )
A ．滑块带正电，上滑过程中电势能减小4J
B ．滑块上滑过程中机械能增加4J
C. 滑块上滑到斜面中点时重力势能增加l2J
D ．滑块返回到斜面底端时动能为10J
9.某磁体形成的磁场中某区域的磁感线如图所示，在该平面内有a 、b 两处，则下列说法正确的是( )
A ．a 处的磁感应强度小于b 处的磁感应强度
B ．如果有一带正电的粒子从a 运动到b 处，磁场力可能做功
C ．同一电流元放在a 处受力可能比放在b 处受力大
D ．同一电流元放在a 处受力一定比放在b 处受力小
10.如图所示，半径为R 且竖直放置的光滑圆轨道与水平直轨道相连
接，整个装置均处在
垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B 。

一质量为m 、带电荷量为+q 的小球A 以一定的初速度沿直轨道向左运动。

若小球与水平直轨道之间的动摩擦因数为μ，经过N 点时的速度大小为v 0，经过M 点时的速度大小为v ，重力加速度为g ，则下列说法中正确 的是（ ）
A ．若小球恰好能到达圆轨道的最高点M ，则有gR v =
B ．小球从P 点到M 点的过程中机械能守恒 C. 小球在最高点时，有R
v m qvB mg 2
=+ D ．根据已知条件可算出小球从N 到M 过程中，小球克服摩
擦力做的功为mgR mv mv 22
121220--
第Ⅱ卷(非选择题共50分)
二、填空题（本题有2小题，第11题10分，第12题6分，共16分）
11.（10分）请将Ⅱ卷直接答在本份试卷上
某兴趣小组为了测量一待测电阻R x的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量。

实验室里准备了以下器材：
A．电流表(量程l00μA，内阻约为2kΩ)；
B．电流表(量程500μA，内阻约为300Ω)；
C．电压表(量程6V，内阻约30kΩ)；
D．电压表(量程l5V，内阻约l00kΩ)；
E．直流电源(15V，允许最大电流1A)；
F．滑动变阻器(最大阻值l00Ω，额定功率1W)
G．多用电表
H．导线、开关若干
(1)首先用多用电表的欧姆挡(倍率为×1k)粗测其电阻，指针位置如图甲所示，其读数R=___________kΩ。

(2)用伏安法尽可能精确地测量其电阻，电流表应选___________，电压表应选_________。

(填字母代号)
(3)在图乙所示虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图。

(4)任何实验测量都存在误差。

本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是____________(有多个正确选项)。

A．由电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差
B．由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D．用U一I图象处理数据求待测电阻的阻值可以减小偶然误差
12.（6分）小李两同用电阻箱、电压表测量不同电源的电动势和内阻。

(每空2分)
小李同学所测电源的电动势E2约为9V，内阻r2为35～55Ω，允许通过的最大电流为50mA。

小李同学所用电路如图丙所示，图中电阻箱R的阻值范围为0～9999Ω。

①电路中R0为保护电阻。

实验室中备有以下几种规格的定值电阻，本实验中应选用_________。

A．20Ω，125mA B．50Ω，20mA
C．150Ω，60mA D．1500Ω，5mA
②实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及相应的电压表的示数U
，根据测
分数：
得的多组数据，作出0R R 1U 1+-图线，图线的纵轴截距为a ，图线的斜率为b ，则电源的电动势E 2=__________，内阻r 2=___________。

四、计算题（共2小题，13题10分，13题14分，共24分）
13.（10分）如图所示，在A 、B 两点间接一电动势为4V ，内阻为1Ω的直流电源，电阻 R 1、R 2、R 3的阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF ，电流表的内阻不计，求：
(1)电流表的读数；
(2)电容器所带的电荷量；
(3)断开电源后，通过R 2的电荷量．
14. （14分）如图所示，一质量为m 、电荷量为q 的带正电小球(可看做质点)从y 轴上的A 点以初速度v 0水平抛出，两长为L 的平行金属板M 、N 倾斜放置且与水平方向间的夹角为 =37°。

(sin 37°=0.6)。

(1)若带电小球恰好能垂直于M 板从其中心小孔 B 进入两
板间，试求带电小球在y 轴上的抛出点A 的坐标及小球抛出
时的初速度v 0；
(2)若该平行金属板M 、N 间有如图所示的匀强电场，且匀
强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足E=q 5mg
4，试计算两平行金属板M 、N 之间的垂直距离d 至
少
为多少时才能保证小球不打在N 板上。

五、选做题（宏志班必做，快班可以做，其他不做，本小题10分）
15. （10分）如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限内存在水平向左的匀强电场，第
二、四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在与x轴负方向成30°角斜向上的匀强电场。

一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以一定初速度从y轴上的 A点与y 轴正方向成60°角垂直磁场方向射入第二象限，粒子从x轴上的C点与x轴正方向成30°角进入第三象限，粒子到达y轴上的D点(没画出)时速度刚好减半，经第四象限内磁场偏转后又能垂直x轴进入第一象限内，最后恰好回到A点，已知
0A=3a，第二象限内匀强磁场的磁感应强度为B，粒子重
力不计，求：
(1)粒子的初速度v0和第四象限内匀强磁场的磁感应强度
B1；
(2)第一、三象限内匀强电场的电场强度E1、E2；
(3)粒子在第一、三象限内运行的时间比t1：t3。

物理周测参考答案
1.B【命题意图】本题考查磁场对电流的作用，意在考查考生的理解和分析能力。

【解题思路】总电流强度为I，因此金属框受到的磁场力大小为2BIR。

根据左手定则
判断，所受安培力沿纸面向上。

只有选项 B 正确。

2.C 【命题意图】本题考查带电粒子在匀强电场中的类平抛运动，意在考查考生对知识的理解和迁移能力。

【解题思路】设粒子从A 到B 的时间为t ，粒子在B 点时，竖直方向的分速度为v y ，由类平抛运动的规律可得L=v 0t,d=t v y
2，又v 0:v y =1: 2可的d ：L=1：1，选项C 正确。

3.D 【命题意图】 本题考查电源的功率和效率，意在考查考生对电源的功率及效率的理解及计算能力。

【解题思路】 由题图可知，当电流为l ．5 A 时电源的输出功率最大，这时内耗功率等于输出功率，为9w ，电源的效率为50％．这时电源的总功率为18w ，根据P=IE ，可求得电源的电动势为12V ，D 项正确；由P r =I 2
r 可知，电源的内阻为4 ，由于不确定
外电路是不是纯电阻电路，因此C 项错误；随着电流的增大，内耗功率增大，A 项错误；随着电流的减小，电源的效率增大，B 项错误。

4.B 【命题意图】 本题考查闭合电路欧姆定律、电容器等，意在考查考生的理解能力和推理能力。

【解题思路】 根据题图乙可知，随着温度的升高，R 电阻增大，A 选项错误；当R 的电阻增大时，电路中的总电阻增大，总电流变小，路端电压变大，故灯L 1变亮，通过灯L l 的电流变大，故通 过R 1的电流变小，R l 两端的电压减小，电容器C 两端的电压和L 2两端的电压增大，灯L 2变亮，电容器C 上的电荷量增加，选项B 正确，选项D 错误；由P=EI 知，电源的总功率变小，选项C 错误
5.C 【命题意图】本题考查等量异种点电荷的电场，意在考查考生对静电场问题的分析和处理能力。

【解题思路】 由等量异种点电荷产生的电场的电场线分布可知，除AB 连线的电场线为直线外，其余空间的电场线均为曲线，故两试探电荷不可能都沿直线运动到O 点，D 、C 两点电势不相等，故电势能变化也不相等，到达0点时的动能一定不相等，选项AB 错误；相同的试探电荷在0点受到的电场力相等，报据牛顿第二定律可知加速度一定相同，选项c 正确；A 、B 两处点电荷具体的电性不知道，试探电荷的电性也未知，故不能确定电场力做功的正负，选项D 错误。

6.C 【命题意图】 本题主要考查洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的运动，意在考查考生的理解能力。

【解题思路】带电粒子被A 、B 之问电场加速一次动能增加Uq,而在磁场中运动过程动能为不变，所以绕行n 圈回到A 板时获得的动能为nUq,选项A 错误，经第一次加速有Uq=212
1mv ，粒子第一次进入磁场时有Bqv 1=R v m 21,得B 1=q
Um R 21；同理经两次加速进入磁场后有B 2=q
Um R 41则日B l ：B 2=1：2，选项B 错误；由初速度为0的匀加速直线运动的规律可知，选项c 正确；粒子经不断加速，在磁场中的速度均比前一次大，故每一圈的周期不断变小；选项D 错误。

7.AC 【命题意图】 本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动，意在考查考生对带电粒子在电场、磁场中的受力和运动的分析和处理能力
【解题思路】 因为粒子进入右侧只有磁场区域时偏转方向相反，由左手定则可知，粒子束中一定有正负两种粒子，选项A 正确；由于在平行板间，粒子做匀速直线运动，则qvB=qE ，可得：v=B
E ，故粒子的速度一定相同．选项B 错误；粒子进入右侧纯磁场区域后，洛伦兹力提供向心力，有qvB=m r v 2
生，得r=qB
mv ，因为速度和磁感应强度都相同，而半径不相等，则比荷不同，选项C 正确；在两极板间区域，由左手定则可知，正粒子所受洛伦兹力向上，故电场力向下，则电场方向向下，选项D 错误。

8.ACD 【命题意图】本题考查带电体在电场中运动时的功能关系，意在考查考生的理解、分析能力和应用能力。

【解霹思路】 由动能定理知上滑过程中W 电- W G –W f = △E k 代入数值得W 电=4J,电场力做正功，滑块带正电，电势能减少4J,A 对，由功能关系知滑块上滑过程中机械能的变化量为△E=W 电-W f =-6J, 既机械能减小6J ，B 错；由题意知滑块上滑到斜面中点时克服重力做功为12J ，即重力势能增加12J 。

C 对；由动能定理知2W f =E KO -E K ，所以滑块返回到斜面底端时动能为l0J ，D 对。

9.AC 【命题意图】本题考查磁感线、安培力等，意在考查考生对知识的理解能力。

．
【解题思路】磁感应线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线越密，磁感应强度越大，所以B a <B b ,A 正确；带电粒子在磁场中运动，磁场力不做功，B 错误；根据公式F=BILsin θ(θ表示电流方向与磁场方向的夹角），电流元在两处的受力情况不能确定，C 正确，D 错误。

10.BD 【命题意图】 本题考查带电物体在匀强磁场中的运动与牛顿运动定律、圆周运动、功和能结合的问题，意在考查考生的推理能力和应用数学知识解决物理问题的能力。

【解题思路】 当小球恰好能到达最高点时，在最高点小球与光滑圆轨道之间没有弹力
存在，则由牛顿运动定律可得：mg-qvB=R
v m 2
,所以v ≠gR ,选项A 错误；小球从p 点到
点M 点的过程中，只有小球的重力做功，所以小球的机械能守恒，选项B 正确；小球通过
最高点时，有mg+F-qvB=m R v 2，其中F 为小球积轨道之间的作用力，选项c 错误；设小球从N 到M 过程中克服摩擦力做的功为W f ,由功能关系可得：W f +2mgR=
2202121mv mv -,解得：W f =2202
121mv mv --2mgR,选项D 正确。

11.【答案】(1)20(2分) (2)B(1分) D(1分)
(3)电路图如图
(4)ACD(2分)
【命题意图】 本题考查测定电阻的实验，意在考查考生的实验能力。

【解题思路】(1)欧姆表读数为R=20×1 k Ω=20 k Ω；(2)待测电阻R x 的阻值约为20k Ω，直流电源电动势为l5V ，经粗略计算，电路中最大的电流约为750μA ，所以电流表选择B ；由于电压表C 的量程不足，所以电压表选择D 。

(3)电流表内阻约为300Ω，电压表内 阻约为100K Ω，故电流表应采用内接法。

因滑动变阻器阻值远小于待测电阻阻值，故变阻器应采用分压式接法。

(4)由电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，则可以消除系统误差，选项B 错误，选项A 、C 正确；利用U-I 图象处理数据，相当于多次测量取平均值，可以减小偶然误差，选项D
12.【命题意图】 本题考查测电源电动势和内阻的实验，意在考查考生的实物连接、器材选用、数据转理能力。

电路最小总电阻约为R min =Ω=Ω18005
.09,为保护电路安全，保护电阻应选C ；在闭合电路中，电源电动势为E 2=U+Ir 2=U+20r R R U +,则2
022111E R R E r U ++•=,则011R R U +-图象是直线，截距a=21E 得a E 12=，斜率b=22E r ,得R 2=a
b 13.(10分) （1） 0.8A (2) 9.6×1O -5C (3) 4.8×10-5C
【解析】(1)由于Rl 、R2被短路，接入电路的有效电阻仅有R3，则I=A A r R E 8.01
443=+=+． (2)电容器C 两端电压与R3两端电压相同，故电容器所带电荷量Q=C ·IR 3=30×10-6×0.8×
4C=9.6×10-5C
（3）断开电源，R 1和R 2并联，与R 3、C 构成放电回路，因为并联电路中R 1、R 2电阻相同，
故通过R 2的电荷量为总电荷量的一半，即Q 2=55108.42106.92--⨯=⨯=C Q 14．(12分)
【命题意图】本题主要考查平抛运动以及带电小球在电场中的类平抛运动，意在考查考生的推理能力、分析综舍能力和应用数学知识解决物理问题的能力。

【解题思路】 (1)设小球由Y 轴上的A 点运动到金属板M 的中点B 的时间为t ，由题意，在与x 轴平行的方向上，有：t v L 0cos 2
=θ (1分) tan gt v 0=θ(1分)，带电小球在竖直方向上下落的距离为h=221gt = (1分)，所以小球抛出点A 的纵坐标为y θsin 2
L h +=(1分)，以上各式联立并代入数据可解得：v 0g L t L y gL 1522,3017,103===
,h=154L =(1分)，所以小球抛出点A 的坐标为（0，L 3017）,小球抛出的初速度大小为v 0=10
3gL (2)设小球进入电场时的速度大小为v ，则由动能定理可得mgh 2022
121mv mv -=(1分) 解得：v=6
5gL =(1分) 带电小球进入匀强电场后的受力情况如图所示。

因为E ,54q
mg =所以qE=mgcos θ(1分) 因此带电小球进入该匀强电场之后，将做类平抛运动。

其加速度大小为a=θθsin sin g m
mg =(1分) 设带电小球在该匀强电场中运动的时间为t ′，欲使小球不打在N 板上，由平抛运动的规律可得：d=vt ′(1分) 2
12=L at ′2（1分） 以上各式联立求解并代人数据可得：d=
L 625 (1分) 【规律总结】对于质点的平抛运动(或类平抛运动)的问题，解决的办法一般是将其运动分解到两个相互垂直的方向上，一个方向上做匀速直线运动，另一个方向上做初速度为零的匀加速直线运动。

15．【命题意图】本题考查带电粒子在组合场中的运动，意在考查考生的理解能力和分析综
合能力。

【解题思路】(1)粒子运动轨迹如图所示，粒子在第二象
限内做圆周运动，轨迹为半圆，由图知2Rsin 60°=OA ，
即R=a(1分)由洛伦兹力提供向心力有Bqv 0=m R v 20(1分) 联立得v 0= m Bqa (1分)粒子在第四象限内做匀速圆周运动，由图知rsin 30°+r=OG(1分)
rcos30°=OD=CD ·sin30°, CD=R OC 230
cos = ·tan30°，联立得r=a OG a =,32(1分) 粒子在第四象限运动时，由洛伦兹力提供向心力有r v m qv B 4212001=（1分），所以B 1=B 4
3 （2）粒子在第三象限内做匀减速直线运动，由运动学规律有m qE v v 2202
24=-·CD(1分)得m
aq B E 163322=(1分) 粒子在第一象限内做类平抛运动，则OG=2
1·211t m qE OA=102t v (1分) 联立得m aq B E 621=（1分） Bq
m t 321=（1分） （3）粒子在第3象限内做匀减速运动，有3
0022t v v CD +
=（1分） 得Bq
m t 9383=（1分） 所以粒子在第一、三象限内运行的时间比4:9:31=t t (1分)
【思路点拨】本题是典型的带电粒子在电场和磁场中的运动问题，求解时一定要先弄清楚场的性质、方向、存在的范围，然后要进行正确的受力分析，判定带电粒子的运动性质并依据运动过程，画出运动轨迹。