【解析】重庆市2017-2018学年高二上学期期末测试理综物理试题含解析

重庆市2017-2018学年高二上学期期末测试理科综合能力测试
一、选择题：
1. 下列说法正确的是
A. 静止的电荷在匀强电场中一定受电场的作用力
B. 通有同向电流的两平行导线之间互相排斥
C. 静止的电荷在匀强磁场中一定受磁场的作用力
D. 运动的电荷在匀强磁场中一定受磁场的作用力
【答案】A
B、根据右手安培定则和左手定则，通有同向电流的两平行导线之间互相吸引，故B错误；
C、静止的电荷在匀强磁场中一定不受磁场的作用力，故C错误；
D、若电荷运动方向与磁场平行，运动的电荷在匀强磁场中不会受磁场的作用力，故D错误。

故选A。

2. 甲、乙两完全相同的金属球(可视为质点)分别带电+3q和-q，当它们相距d时，它们间的
库仑力大小为F
A. 2F
B. 3F
C. 6F
D. 9F
【答案】B
电荷先中和后平分，所以接触后两个金属小球电荷量相等即
B正确，ACD错误；
故选B。

【点睛】对于库伦定律的应用过程中，一定要注意变量和不变量。

3. 倾角为θ的光滑固定斜面体处于竖直向下的匀强磁场中，在斜面上有一根长为L、质量为
m的导线，导线与磁场垂直，导线中电流为I，方向如图所示，导线恰能保持静止，重力加速度为g。

则磁感应强度B的大小为
【答案】C
【解析】根据左手定则知，安培力的方向水平向左，导线受到支持力、重力与安培力，处于平衡状态
............
故选C。

【点睛】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由共点力的平衡条件确定。

4. 如图所示，实线和虚线分别表示等量异种电荷的电场线和等势线，则下列有关a、b、c、d 四点的说法中正确的是
A. a、b两点场强相同
B. a、b两点电势相同
C. c、d两点场强相同
D. c、d两点电势相同
【答案】D
【解析】A、a、b两点是对称的，它们的场强大小相等，但是方向不同，故A错误；
B、沿电场线的方向电势降低，所以a点电势比b点电势高，故B错误；
CD、c、d两点在中垂线上，中垂线上的电势都为零，所以cd两点的电势相同，根据电场线的疏密判断场强的大小，d点电场大于c点电场，故D正确，C错误；
故选D。

【点睛】根据电场线的疏密判断场强的大小，沿电场线的方向电势降低。

5. 如图所示，电源电动势为E，电源内阻为r=1Ω，定值电阻R1=4Ω，滑动变阻器R2变化的范围为0~10Ω，以下说法正确的是
A. 当R2=3Ω时，电源的输出功率最大
B. 当R2=3Ω时，R1上获得的功率最大
C. 当R2=3Ω时，电源的效率最大
D. 当R2=3Ω时，R1上获得的功率最大
【答案】D
【解析】A. 由于R1>r，R1+R2由越接近内阻r，电源输出功率越大，所以当R2=0时，电源输出功率最大，故A错误；
B. R1R1消耗的功率越大，根据闭合电路的欧姆定律
R2=0时，电流最大，R1上消耗的功率最大，故B错误；
C. 2越大，电源的效率越高，所以当R2=10Ω时，电源的效率最高，故C错误；
D. 将R1看做内阻，当r+R1=R2，即R2=5Ω时，R2消耗的功率最大，故D正确；
故选：D。

6. 如图所示，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，圆心O与轨道左、右最高点a、c 在同一水平线上，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直。

一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点a滑下，则下列说法中正确的是
A. 滑块经过最低点b时的速度与磁场不存在时相等
B. 滑块从a点到最低点b所用的时间与磁场不存在时短
C. 滑块经过最低点b时对轨道压力与磁场不存在时相等
D. 滑块能滑到右侧最高点c
【答案】AD
【解析】A. 因洛仑兹力不做功，故由动能定理可知，滑块滑到最低点时的速度不变，故A正确；
B. 因滑块的速度与没有磁场相同，故滑块滑动到最低点所用时间与磁场不存在时相等，故B 错误；
C. 滑块在最低点时受重力、支持力及洛仑兹力，洛仑兹力向下，故F−mg−F洛
对轨道的压力增大，故C错误；
D. 因洛伦兹力不做功，根据机械能守恒定律，滑块能滑到右侧最高点c，故D正确；
故选：AD。

点睛：由洛仑兹力的性质：洛仑兹力总是与运动方向相互垂直，洛仑兹力永不做功进行分析，可知小滑块速度是否变化，由受力分析及向心力公式可知压力是否发生变化．
7. 如图所示的电路中，电表均为理想电表。

闭合电键S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是
A. 电流表A读数变大
B. 电压表V1读数变大
C. 电压表V2读数变大
D. 灯泡L变亮
【答案】BC
【解析】AB、滑动变阻器滑片P向左移动，电阻变大，总电阻变大，总电流减小，内电压变小，外电压变大，电流表读数变小，电压表读数V1变大；总电流减小，灯两端电压减小，小灯泡L变暗，根据并联分压则有滑动变阻器两端电压变大，所以电压表V2读数变大，故AD 错误，BC正确；
故选BC。

【点睛】考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。

8. 如图所示，套在足够长的绝缘直棒上的带正电小球，其质量为m，电量为q。

将此棒竖直放在互相垂直的、沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度为B，小球与棒间的滑动摩擦系数为μ，小球由静止沿棒竖直下落，重力
加速度为g
A. 小球下落过程中的加速度先增大后减小
B. 小球下落过程中加速度一直减小直到为0
C.
D.
【答案】BD
【解析】小球下滑过程中，受到重力、摩擦力、弹力、向右的洛伦兹力、向右的电场力，开始阶段，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向左，大
N随着v的增大而增大，滑动摩擦力f=μN也增大，小球所受的合力F合=mg-f，
f增大，F合减小，加速度a减小，当mg=f时，a=0，速度最大，做匀速运动，
BD正确，AC错误；
故选BD。

【点睛】对小球进行受力分析，再根据各力的变化，可以找出合力及加速度的变化情况。

二、非选择题
9. 用伏安法测某一电阻：电压表示数为U，电流表示数为I
图甲所示的电路，测量值为R1，如果采用如图乙所示电路，测量值为R2，而电阻的真实值为
它们之间的关系是：R1R2填“>”、“=”或“<”),这种误差属于________误差。

【答案】 (1). ＜； (2). ＞； (3). 系统；
【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；
这种误差是由于电路设计的缺陷造成的，是不可避免的，属于系统误差。

10. 某学习小组设计了如图1所示的电路测电源电动势E及其内阻r。

实验器材有：待测电源，电流表A(量程为0.6A，内阻不计)，电阻箱R，电键S，导线若干。

＞闭合S，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流I，由测得的数据，绘出
了如图2E=________V，内阻r=______Ω。

【答案】 (1). 1.5； (2). 3；
【解析】由闭合电路欧姆定律可知：即：解得：
，解得：；
11. 如图所示，竖直放置的金属板间有水平方向的加速电场，水平放置的平行金属板间有竖直方向的偏转电场，O、P为竖直板上两孔，两竖直板间电压为U1，两水平板长为l，间距为d，两水平板间电压为U2。

一质量为m、电量为q的带负电粒子，由O点从静止开始，水平加速穿过P点，最后从平行金属板右侧穿出(图中未画出)。

粒子与金属板间未发生碰撞，不计粒子重力，求：
(1)粒子穿出加速电场时的动能E k1；
(2)粒子穿出偏转电场时的动能E k2。

【答案】（1（2
【解析】【分析】粒子在加速电场做匀加速直线运动，由动能定理求解，在偏转电场中做类平抛运动，由运动的合成与分解求出。

由动能定义求出穿出偏转电场时的动能。

解：(1)动能定理
(2)由(1)中表达式可得①
粒子在偏转电场中运动时，根据牛顿第二定律可得②
③
④
⑤
由①②③④⑤式联立求解，可得
12. 如图所示，间距为L的、足够长的竖直线MN、PQ间有水平向右的匀强电场，MN左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，PQ右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为4B，一质量为m、电量为q的正粒子，从MN线上O点以大小为v0的速度水平向右
PQ线。

不计粒子重力。

求：
(1)匀强电场的场强大小E；
(2)若粒子从O点以大小为v0、水平向左的速度进入MN左侧磁场(图中未画出)，求粒子回到O 点经过的时间t。

【答案】（1（2
【解析】【分析】电场中做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出匀强电场的场强，在左侧磁场中偏转半圆，进入电场，离开电场进入右侧磁场中偏转半圆，经历4次循环，再在左侧磁场中偏转半周，回到了出发点O。

解：(1)
(2)在左侧磁场中偏转半圆，根据牛顿第二定律有
在电场中加速到v，经历时间
在电场中减速到v0，经历时间仍为
之后经历4次循环，再在左侧磁场中偏转半周，回到了出发点O.
13. 下列关于电场的说法正确的是
A. 电荷的周围存在着由它产生的电场的观点是法拉第首先提出的
B. 电势为零的地方电场强度一定为零
C. 尽管电场看不见，摸不着，但电场是一种物质
D. 尽管电场线看不见，摸不着，但电场线是一种物质
E. 电场线在电场中不相交
【答案】ACE
【解析】A、电荷的周围存在着由它产生的电场的观点是法拉第首先提出的，故A正确；
B、电势是这样定义的：单位正电荷由电场中某点A移到参考点O时电场力做的功与其所带电量的比值，这句话中就说明了电势的选取是任意的，而不是固定的，所以电势为零的地方电场强度不一定为零，故B错误；
C、电场是一种特殊物质，看不见摸不着，但是客观存在的，故C正确；
D、物理学中用电场线形象的描述电场，但要注意电场线是形象化出来的现实不存在。

故D错误；
E、电场线在电场中不相交，是因为电场中某点的电场强度是唯一的，故E正确；
故选ACE。

14. 如图所示，电源电动势为E=6V，内阻不计，电容器C1=1μF，电容器C2=2μF，电阻R1=4Ω，单租R2=2Ω。

求：
(ⅰ)当电键S断开时，A、B两点的电压U AB;
(ⅱ)电键S从断开到闭合后稳定，电容器C1的电量的变化量。

【答案】（ⅰ）6V；（2
【解析】【分析】当电键S断开时，电路电流I＝0，B与电源负极等势，A与电源正极等势，
当电键S断开时，电容器C1的电压等于R1两端电压，电容器C1
解：(1)当电键S断开时，电路电流I＝0，B与电源负极等势，A与电源正极等势，
(2)当电键S断开时，电容器C1
当S
电压减小
电容器C1。