辽宁省大连市一〇三中学20222022学年高二物理上学期期中试题(含解析)

辽宁省大连市一〇三中学20222022学年高二物理上学期期中试题（含
解析）
一选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1～8题为单选题， 9～12题为多选题，全选对得4分，少选得2分，错选不选或多选均不得分)
1.如图所示，将一个带正电的小球Q放在本身不带电的导体AB靠近A端一侧，由于静电感应，导体的AB两端分别出现负正感应电荷．则以下说法中正确的是( )
A. A端接一下地，导体将带正电荷
B. A端接一下地，导体将带负电荷
C. 导体的A端电势低，B端电势高
D. 导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度为0
【答案】B
【解析】
【详解】到达静电平衡状态以后，A处带负电，B处带正电，当A端接一下地，会使大地的电子流入枕形导体，导体B处电荷被中和，则导体将带负电。

故A错误，B正确；枕型导体在带正电的小球附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动，金属棒的右端因少了多余的电子而带正电，左端因多余电子而带负电；但导体是个等势体；故C错误；到达静电平衡状态以后，导体内部的场强处处为0，导体上的感应电荷在导体内部产生的场强不为零。

故D错误。

故选B。

【点睛】本题考查静电感应现象，金属导体由于电子的定向移动，两端出现等量异种电荷，“近异远同”。

知道由于异种电荷相互吸引，大地的负电荷（自由电子）会转移到导体上．2.如图所示，长为2L的直导线折成边长相等夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直
的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( )
A. 0
B. 0.5BIL
C. BIL
D. 2BIL
【答案】C
【解析】
试题分析：导线在磁场内有效长度为，故该V形通电导线受到安培力大小为，选项C正确，选项ABD错误。

考点：安培力
【名师点睛】由安培力公式进行计算，注意式中的应为等效长度，本题考查安培力的计算，熟记公式，但要理解等效长度的意义。

视频
3.在如图所示的电路中，当开关S闭合后，水平放置的平行板电容器中有一带电液滴正好处于静止状态，现将开关S断开，则（）
A. 液滴仍保持静止状态
B. 液滴做自由落体运动
C. 电容器上的带电荷量与R1的大小有关
D. 电容器上的带电荷量增大
【答案】D
【解析】
试题分析：开关闭合时，电容器两板间的电压等于电阻R2两端的电压，小于电源的电动势，当开关断开时，电路稳定时，电容器板间电压等于电源的电动势，分析液滴的运动情况，根
据电压的变化，分析电容器的电量变化．
解：
AB当开关S闭合时，电容器两极板上的电压是R2两端的电压，小于电源的电动势．
将开关S断开，电容器两极板上的电压等于电源的电动势，则电容器两极板间的电压增加，板间场强增大，液滴受到的静电力增大，液滴将向上做匀加速运动，故AB错误．
CD开关S断开，R1上无电流，电压为0，电容器的电压U=E，由Q=CU=CE知，此时电容器上的带电荷量与R1的大小无关，而且电容器上的带电荷量增大，故C错误，D正确．
故选：D
【点评】本题是电容器动态变化分析问题，关键确定电容器板间电压的变化．当电路稳定时，电容器的电压等于所并联的电路两端电压．
4.电动势为E内阻为r的电源与定值电阻R1R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是
A. 电压表读数减小
B. 通过电阻R1的电流增大
C. 电流表读数减小
D. 电流表读数增大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，并联电阻增大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流变小，电源内电压变小，路端电压变大，则电压表示数变大。

干电路电流变小，电阻R1两端电压和电流均变小，路端电压变大，则并联电压变大，由部分电路欧姆定律可知，通过电阻R2的电流变大，电流表示数变大，故D正确，ABC错误；故选D。

5.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，ａb是轨迹上的两点。

若带电粒子在运动中只受电场力作用，正确判断的是（）
A. 带电粒子所带电荷为负电
B. 带电粒子在ａb两点的受力方向相同
C. 带电粒子所带电荷为正电
D. 带电粒子在ａb两点的动能ａ处较大
【答案】D
【解析】
【详解】由图知，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在ab两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，所以无法确定粒子的电性。

故AC错误。

由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，带电粒子在ab两点的受力方向沿电场线大致向左，但是方向不同，选项B错误；若粒子从a向b运动，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小；相反，若从b运动到a，电场力对粒子做正功，粒子的动能增大，则带电粒子在a点的动能较大。

故D正确。

故选D。

【点睛】本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向，其次判断粒子动能和电势能的变化要根据电场力做功情况．
6.关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是（）
A. 运动电荷在某点不受洛仑兹力的作用，这点的磁感应强度必为零
B. 运动电荷所受洛仑兹力的方向一定垂直于磁场方向，一定垂直于粒子速度方向
C. 电子射线受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛仑兹力对电子做功的结果
D. 电荷的运动方向磁感应强度和电荷所受洛仑兹力的方向一定互相垂直
【答案】B
【解析】
若电荷的运动方向与磁场方向平行，则运动电荷不受洛伦兹力作用．故A错误．根据左手定则，洛伦兹力的方向与磁场方向粒子的运动方向垂直．故B正确，电子射线垂直进入磁场发生偏转，而洛伦兹力方向与速度方向垂直，洛伦兹力对电子不做功．故C错误．根据左手定则，洛伦兹力的方向与磁场方向粒子的运动方向垂直，但运动方向与磁场的方向不一定垂直，故D错误．故选B．
【点睛】当带电粒子的速度方向与磁场方向不平行，带电粒子受到洛伦兹力作用，根据左手定则可以得出洛伦兹力的方向．
7.平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。

在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，表示正电荷在P点的电势能。

若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置（）
A. U变小，E不变
B. E变大，变大
C. U变小，变小
D. U不变，不变
【答案】A
【解析】
【详解】平行板电容器充电后与电源断开后，带电量不变。

将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离d减小，根据知，电容C增大，根据，知板间电压U变小。

由
，可知E与d无关，电场强度E不变。

P与负极板间的距离不变，由U=Ed 可知，P与负极板间的电势差不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能ε不变。

故A 正确，BCD错误。

故选A。

【点睛】解决本题的关键知道电容器与电源断开后其电荷量不变，掌握电容器的决定式
以及定义式．要能熟练推导出场强的表达式E=，记住E与d无关的结论，有利于进行动态分析．
8.如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，方向垂直纸面向里．有一束粒子对准a端射入弯管，粒子的质量速度不同，但都是一价负粒子，则下列说法正确的是( )
A. 只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B. 只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C. 只有质量和速度乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D. 只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
【答案】C
【解析】
因为粒子能通过弯管要有一定的半径，其半径r＝R.
所以r＝R＝，由粒子的qB都相同，则只有当mv一定时，粒子才能通过弯管．
9.如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻（R1＞r），R2为可变电阻，以下说法中正确的是（）
A. 当R2= R1+r时，R2上获得最大功率
B. 当R1= R2+r时，R1上获得最大功率
C. 当R2=0时，电源的效率最大
D. 当R2=0时，电源的输出功率最大
【答案】AD
【解析】
试题分析：据题意，电源的输出功率为：，当R=r时，外电
阻有最大功率，最大功率为：，即当R2= R1+r时，R1+r 可以看成电压内阻，则R2上获得最大功率，A选项正确；要使定值电阻R1上获得最大功率，需要使R1上的电流最大，故只有R2为0 才可以实现，故D需哪些正确。

考点：本题考查电源的功率问题。

10.如图所示，一根通电的导体棒放在倾斜的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态。

现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小
变化情况可能是( )
A. 一直增大
B. 先减小后增大
C. 先增大后减小
D. 始终为零
【答案】AB
【解析】
由左手定则可得安培力方向沿斜面向上，若开始时安培力较大，使得导体棒受到的摩擦力方向沿斜面向下，则当增大电流过程中，安培力也随之增大，从而导致摩擦力也增大。

所以A 正确；由左手定则可得安培力方向沿斜面向上，若开始时安培力较小，使得导体棒受到的摩擦力方向沿斜面向上，则当增大电流过程中，安培力也随之增大，从而导致摩擦力先变小。

当安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力时，此时导体棒不受到摩擦力作用，当继续增大电流时，出现摩擦力方向向下，从而随着电流增大，导致摩擦力大小增大。

所以B正确；若开始时安培力等于重力向下的分量，此时摩擦力为零，当电流变大时安培力变大，则摩擦力变大，所以CD错误；故选AB。

点睛：考查左手定则及学会对物体进行受力分析，并根据受力情况来确定静摩擦力．值得注意的是此处的静摩擦力方向是具有确定性，从而导致答案的不唯一性．
11.为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长宽高分别为abc，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( )
A. 前表面比后表面电势高
B. 前表面比后表面电势低
C. 污水中离子浓度越高电压表的示数将越大
D. 污水流量Q与U成正比，与ab无关
【答案】BD
【解析】
正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏。

所以前表面比后表面电势低。

故B正确，A错误。

最终正负离子会受到电场力洛伦兹力处于平
衡，有qE=qvB，即，则U=Bvb．则电压表的示数与磁感应强度流速及流量计的宽度b有
关，与离子浓度无关。

故C错误。

而污水流量Q=vbc=，可知Q与U成正比，与ab 无关。

故D正确。

故选BD。

点睛：解决本题的关键掌握左手定则判定洛伦兹力的方向，注意负离子应该指运动的反方向；知道在电磁流量计中，正负离子受电场力和洛伦兹力平衡．
12.如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D 等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则( )
A. 两个电子在磁场中运动的半径一定相同
B. 两电子在磁场中运动的时间有可能相同
C. 进入圆形区域的电子一定先飞离磁场
D. 进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场
【答案】ABD
【解析】
【详解】电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：，解得：，两过程电子速度v相同，所以半径相同，故A正确；
电子在磁场中的可能运动情况如图所示，电子从O点水平进入由于它们进入圆形磁场和正方形磁场的轨道半径速度是相同的，把圆形磁场和矩形磁场的边界放到同一位置如图所示，由图可以看出进入磁场区域的电子的轨迹2，同时从圆形与正方形边界处出磁场；运动时间相同，偏转角度相同，为90度；故B正确；由图可以看出进入圆形区域的电子不一定先飞离磁场，但是进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场，故C错误，D正确。

故选ABD。

【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动规律，解题的难点在于能否想到在同一个图象中
做出多个轨迹进行比较哪个先出磁场，找出相同轨迹2是判断时间长度的关键．
二实验题(每空2分，共20分，请将答案写在题中的横线上)
13.用多用表测电阻时，
（1）在某次测量中，实验操作正确，选择开关的位置如上图所示，表头刻度和指针位置如上图所示，则被测电阻的阻值为___________Ω；
（2）若继续用该表测量另一阻值约为2.0×104Ω的电阻，则应将选择开关旋至倍率为
__________挡，并在测量电阻前先进行__________操作；
（3）测量结束后，应将选择开关旋至__________挡。

【答案】 (1). （1）1300 (2). （2）“×1k”； (3). 调零； (4). （3）交流电压最大档或者“OFF”挡
【解析】
【详解】（1）被测电阻的阻值为:13×100Ω=1300Ω；
（2）若继续用该表测量另一阻值约为2.0×104Ω的电阻，则应将选择开关旋至倍率为
“×1k”挡，并在测量电阻前先进行调零操作；
（3）测量结束后，应将选择开关旋至交流电压最大档或者“OFF”挡。

14. 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A. 待测的干电池（电动势约1.5V，内电阻约1.0）
B. 电压表V（量程0—3V，内阻R V约为1000）
C. 电流表A（量程0—0.6A，内阻R A约为1）
D. 滑动变阻器R1（0—20，10A）
E. 滑动变阻器R2（0—200，1A）
F. 开关和导线若干
（1）某同学设计了如图甲所示的（a）（b）两个参考实验电路，其中合理的是_________图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选________（填写器材前的字母代号）。

（2）通电前应该把变阻器的阻值调至_______（填“最左边”或“最右边”）
（3）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的U—I图线，则由图线可得被测电池的电动势E=_______V，内阻r =________。

（结果保留3位有效数字）
（4）考虑电表内阻的影响，按正确图示的方式连接所测得的电源电动势和电源电动势的真实值的关系为：E测______E真（填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】（1）b； D； (2)最右边； (3)1.45(1.441.46)； 1.00(0.9571.05)； (4)小于
【解析】
试题分析:（1）由于干电池的内阻很小，所以采用图b的方法，更合理；同理滑动变阻器的最大值小一些更合理一些，故应该选D。

（2）通电前应该把变阻器的阻值调至最大，也就是最右边。

（3）电源的UI图象中，与纵轴（U轴）的交点是电源电动势，故电源电动势值为1.45V，电源内阻是斜率，故电源内阻为1.00Ω。

(4)由于电压表的分流作用，电源电动势测量值小于电动势的真实值。

考点：测电源电动势和内电阻
三计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机没有转动．当加上3 V电压时，电流为1 A，这时候电动机正常工作．求：
(1)电动机的电阻；
(2)电动机正常工作时，产生的机械功率和发热功率．
【答案】(1)1 Ω(2)2 W 1 W
【解析】
试题分析：(1)当加上0.3 V电压时电动机不转动，利用欧姆定律得
R＝U1/I1＝0.3/0.3 Ω＝1Ω (4分)
(2)当加上3 V电压时，消耗的电能一部分发热，一部分转化为了机械能．
消耗的电功率为：P＝IU＝1×3 W＝3 W (4分)
发热功率P热＝I2R＝12×1 W＝1 W (4分)
根据能量关系，产生的机械功率为：
P机＝PP热＝31 W＝2W． (4分)
考点：考查了电功率，欧姆定律，能量守恒
如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面上水平放置一条L=0.2m长的导线PQ，重力为0.8N，两端以很软的导线通入，I=5A的电流，方向由P流向Q．斜面和导线处于一个足够大的匀强磁场中，PQ静止，求：（sin37°=0.6）
16. 若使导线静止在斜面上，且对斜面的压力最小，求该磁场的大小和方向；
17. 若使导线静止在斜面上，且磁感应强度最小，求该磁场的大小和方向．
【答案】16. 0.8T，水平向左；
17. 0.48T，垂直斜面向上；
【解析】
通电导线在磁场中受到的安培力由左手定则来确定，由不同的要求来确定安培力的方向从而判定安培力的大小，最终确定磁场的方向．
【16题详解】
从P端看截面图，如图
由平衡条件可得，mg=BIL解得
根据左手定则可得磁场的方向水平向左．
【17题详解】
当安培力平行斜面向上时磁感应强度最小，设为B min ，
则有B min IL=mgsinθ
解得：
由左手定则可得磁场方向为垂直斜面向上．
18.如图所示，直角坐标系x O y位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强
电场，磁场的磁感应为B，方向垂直x O y平面向里，电场线平行于y轴。

一质量为m电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。

不计空气阻力，重力加速度为g,求
（1）电场强度E的大小和方向；
（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；
（3）A点到x轴的高度h。

【答案】（1），竖直向上（2）（3）【解析】
（1）重力与电场力平衡：mg=Eq，
，方向竖直向上；
（2）因为圆周运动的半径可由得：，洛伦兹力提供向心力：得：，
M点的速度，又因为
所以
（3）由动能定理得：
所以或
视频。