福建省三明市A片区2017_2018学年高二物理上学期期末考试试题2018032216

福建省三明市A 片区2017-2018学年高二物理上学期期末考试试题
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分每小题只有一项符合题意) 1.下列关于点电荷的说法中，正确的是 A.点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 B.点电荷就是体积足够小的电荷 C.点电荷是一种理想化的物理模型
D.任何带电体都可以看作是电荷全部集中于球心的点电荷 2.下列说法中正确的是
A.沿电场线方向电势降低，但场强不一定减小
B.电场线密集处场强大，电势高
C.在电势高处电荷具有的电势能大
D.场强为零处，电势一定为零
3.两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，
4.图中实线表示电场中的三个等势面，各等势面的电势值如图中所示把一个负电荷沿A →B →C 移动，电荷在这三点所受的电场力为A F 、B F 、C F ，电场力在AB 段和BC 段做的功为AB W 和
BC W ，那么
A.
A F >
B F >
C F ，AB W <BC W B.A F >B F >C F ，AB W =BC W C.A F =B F =C F ，AB W =BC W D.A F <B F <C F ，AB W >BC W
5.如图所示的电路中，电源的电动势E 和内电阻，恒定不变，电灯L 恰能正常
发光，如果变阻器的滑片向b 端滑动(灯未烧坏)，则
A.电灯L 变暗，安培表的示数减小
B.电灯L 更亮，安培表的示数增大
C.电灯L 更亮，安培表的示数减小
D.电灯L 变暗，安培表的示数增大
6.一带电粒了射入一固定在0点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中实线abc 所示。

图中虚线是同心圆弧，表示电场的等势面。

粒子仅在电场力作用下运动，可以
判断
A.此粒子一直受到静电吸引力作用
B.粒子在b 点的速率定大于在a 点的速率
C.粒子在a 点和c 点的速度相同
D.粒子在b 点的电势能定大于在a 点的电势能
7.在匀强磁场中有一个匝数为N 、半径为a 的圆形线圈(其总电阻为R)和一仪器(内阻不计)串联，线圈平面与磁场垂直。

当线圈迅速由静止翻转180°，该仪器指示有电荷量q 通过，根据已知q 、N 、a 、R 可计算出磁感强度B 等于
8.如图所示，在直角三角形ABC 的A 点和B 点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为A I 和B I ，∠A=30°，通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度r
I
k
B =，k 为比例系数，r 为该点到导线的距离，I 为导线的电流强度，当一电子在
C 点
的速度方向垂直纸面向外时，所受洛伦兹力方向垂直BC 向下，则两直导
线的电流强度B I 与A I 之比为 A.
21 B.43 C.
2
3
D.41
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分每小题有多个选项符合题意全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分)
9.如图所示，在点电荷Q 产生的电场中，实线MN 是一条方向未标出的电场线，虚线AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹，设电子在A 、B 两点的加速度大小分别为A a 、B a ，电势能分别为pA E 、pB E .下列说法正确的是
A.电子定从A 向B 运动
B.B 点电势可能高于A 点电势
C.无论2为正电荷还是负电荷一定有pA E <pB E
D.若A a >B a ，则Q 靠近M 端且为正电荷
10.如图所示，平行板电容器两个极板为A 、B ，B 板接地，A 板带有电荷量+Q ，板间电场有固定点P ，若将B 板固定，A 板下移些，或者将A 板固定，B 板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是
A.A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高
B.A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势不变
C.B 板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势降低
D.B 板上移时，P 点的电场强度减小，P 点电势降低
11.目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，它的发电原理如图所示：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A 和B 上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压在图示碰极配置的情况
下，下列表述正确的是
A.通过电阻R 的电流方向是a →R →b
B.金属板A 的电势较高
C.等离子体在A 、B 间运动时，磁场力对等离子体做正功
D.等离子体在A 、B 间运动时，磁场力对等离子体不做功
12两电荷量分别为1q 和2q 的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点，两电荷连线上各点电势随x 变
化的关系如图所示，其中A 、N 两点的电势均为零，ND 段中的C 点电势最高，不计重力，则 A.A 、N 点的电场强度大小为零
B.N 、C 间场强方向沿x 轴证方向
C.将一负点电荷从N 点移动到D 点，电场力先做正功后做负功
D.将一正点电荷在x 轴负半轴上某处由静止释放，它将沿x 轴负方向做加速运动
三、实验题(本题共4小题，共20分。

其中第14题和第15题的第(1)题每空1分，其余每空、每图各2分)
13.(4分)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果
14.(3分)用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.
(1)请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动部件S，使指针对准电流的“0”刻度线
②将K旋转到电阻挡“×100”位置
③将插入“十”、“一”插孔的表笔短接，旋动部件
T，使指针对准电阻的“0”刻度线，
(2)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元
15.(7分)有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线，有下列器材供选用：
A.电压表(0～5V，内阻约为10kΩ)
B.电压表
(0～10V，内阳约为20kΩ)
C.电流表(0～0.3A，内阻约为1Ω)
D.电流表
(0～0.6A，内阻约为0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω，1A)
F.滑动变阻
器(500Ω，0.2A)
(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________.为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化月多取儿组数据，滑动变阻器应选用_______(用序号字母表示).
(2)请根据满足实验要求的电路图把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.
(3)某同学在实验中测得灯泡a和定值电阻b的伏安特性曲线如图所示若把灯泡a和定值电阻b串联后接入4V的电路中，那么该定值电阻消耗的功率为________W.(结果保留两位有效数字)
16.(6分)用电阻箱R、多用电表电流档、开关和导线测一干电池的电动势E和内阻r，如图甲所示。

(填“1mA”、“10mA”或“100mA”)档(已知在该电流档多用表的内阻rg=3.0Ω).
(2)多次调节电阻箱，并从多用表上读得相应的电流值，获取多组R和I的数据，作出了如图
四、计算题(本题共5小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
17.(6分)如图所示，真空中，带电荷量分别为+Q与一Q的点电荷A、B相距，则：
(1)两点电荷在它们连线的中点0的场强分别是多大?
(2)两点电荷连线的中点0的场强多大? 方向如何?
18.(6分)如图所示的电路中，电源电动势E=10V.电阻1R =2.5Ω，2R =3Ω，当电阻箱Rx 调到3Ω时，电流表的示数为2A.不计电流表内阻，求：
(1)电源的内电阻；
(2)调节电阻箱，使电流表的示数为1.6A 时，电阻2R 消耗的电功率。

19.(8分)如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨的一端接有电动势E=3V 、内阻r=0.5Ω的直流电源，导轨间的距离L=0.4m 。

在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T 、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，现把个质量m=0.04kg 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω.导体棒恰好
能静止金属导轨电阻不计.(g=10 m/s ²，sin37°=0.6，cos37°=0.8)求： (1)ab 受到的安培力大小； (2)ab 受到的摩擦力大小。

20.(8分)如图所示，竖直平面内有光滑绝缘半圆轨道，处于一个沿水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中，轨道两端点A 、C 与圆心0高度相同，轨道半径为R ，B 为最低点。

一个质量为m 、带电量为+q 的小球(可视为质点)从轨道右端的A 处无初速度地沿轨道下滑，向左运动的最远点的位置为D ，且OD 与OB 夹角θ=30°.重力加速度为g ，设
小球运动中电量q 不变。

求： (1)电场强度E 的大小和方向；
(2)小球在运动过程中受到轨道对其支持力的最大值。

21.(12分)如图所示，在xoy 平面内，第三象限内的直线OM 是电场与磁场的边界，OM 与负x
轴成45°角x<O 且OM 的左侧空间中存在着沿x 轴负方向的匀强电场E=0.32N/C ，在y<O 且OM 的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B ，磁感应强度大小为0.1T.一不计重力的带负电的粒子，从坐标原点O 沿y 轴负方向以m/s 1023
0⨯=v 的初速度进入磁场，己知粒子的带电量为18105-⨯=q C ，质量为24101-⨯=m kg ，求： (1)带电粒子第一次经过磁场边界的位置A 坐标；
(2）带电粒子在磁场区域运动的总时间(结果保留位有效数字)； (3)带电粒子最终离开电、磁场区域进入第一象限时的位置坐标。

参考答案
13.1.220； 6.860. 14.b →a ； ×10； 220. 15.（1）A ； D ； E. （2）如图所示. （3）0.50. 16.（1）100mA
（2）定值电阻0
R 、电表内阻rg 和电源内阻r 之和；
1.36～1.46.
方向由A 指向B 。

18.解：(1)和并联电阻阻值为，电路外电阻电阻为
，
由闭合电路欧姆定律有，
计算得出：，
(2)电流表示数为，电源内阻分压为
电压为
两端电压为
所以功率=6.5W.
19.解：(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：
导体棒受到的安培力：
(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力：
因为小于安培力，故导体棒沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件得：
计算得出：
20.解：A到D由动能定理：mgRcosθ-qER(1+sinθ)= 0
如图所示，当小球运动到图中的P点时，速度最大，轨道对它的支持力也最大
21.解：(1)带电粒子从O点射入磁场运动轨迹如图所示，
由
得
根据题意及几何关系可以知道带电粒子的运动轨迹在磁场中偏转的圆心角为，则A点位置坐标.
(2)设带点粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则
由图可以知道粒子在磁场中运动时间
(3)设粒子从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动，则
代入数据得：
竖直方向：
所以坐标
带电粒子离开电磁场时的位置坐标为(0，0.192m)。