北京市平谷区2017-2018学年高二第一学期期末考试物理试题及答案

平谷区2017---2018学年度第一学期质量监控
高二物理试卷2018.1
考生须知：1．本试卷分两部分：试题和答题纸，试题6页，答题纸4页，共10页。

2．本试卷考试时间为90分钟。

3．试题所有答案必须填涂或书写在答题纸上，在试卷上作答无效。

一、单项选择题（每题只有一个选项正确，每题2分，共32分）
1．在国际单位制中，电荷量的单位是
A．安培B．库仑C．瓦特D．焦耳
2．下列关于点电荷的说法中正确的是
A．点电荷是一个理想化物理模型
B．点电荷的电荷量一定是1.6×10-19C
C．体积大的带电体一定不能看做点电荷
D．研究带电体的相互作用时，所有带电体都可以看作点电荷
3．许多物理学家在物理学的发展过程中做出了杰出贡献。

下列物理学家中首先提出了“场”
的概念，并用“场线”来形象描述“场”的物理学家是
A. 库仑
B. 安培
C. 法拉第
D. 奥斯特
4．磁场中某一点磁感应强度的方向是指在该点的
A．小磁针静止时S极所指的方向
B．小磁针静止时N极所指的方向
C．通电直导线所受磁场力的方向
D．运动电荷所受磁场力的方向
5．真空中有两个静止的点电荷，它们间静电力的大小为F。

如果保持它们之间的距离不变
1
2
将它们所带的电荷量均增大为原来的3倍，则它们之间静电力的大小变为 A
．
9
F B ．
3
F C ．3F D ． 9F
6．有一个电容器，当它所带的电荷量Q =4×10-6C 时，电容器两极板间的电压U =2V ，这个电容器的电容大小是 A ．5×105F
B ．8×10-6F
C ． 2×10-6F
D ．2×10-3μF
7．小明家正在使用的电器有电灯、电脑、洗衣机、，小明从家里的电能表中得知电器在时间t 内消耗的总电能为W 。

设小明家的供电电压为U ，总电流为I ，上述电器的总电阻为R ，总功率为P 。

则下列关系式正确的是
A ．W P t
= B ．U I R = C ．2
U P R = D ．2W I Rt =
8．在下面的四幅图中，标出了匀强磁场磁感应强度B 的方向、电荷运动速度v 的方向以及电荷所受洛伦兹力f 的方向，其中正确表示三者方向关系的图是
A B C D 9．如图所示的匀强电场中，、、三条虚线表示三个等势面，、分别是等势面、上的两个点，下列说法正确的是 A ．等势面1、2、3的电势相等
B ．等势面3的电势高于等势面1、的电势
C ．若将一负电荷由移到，其电势能减小
D ．若将一正电荷由a 移到b ，其电势能减小
10．如图所示，一个矩形金属线圈abcd 放在垂直于纸面向里的匀强磁场中。

在下列各种运
123a b 132a b
动中，整个线圈始终处于磁场内，其中能使线圈中产生感应电流的是
A．沿纸面向右移动线圈B．沿纸面向下移动线圈
C．垂直纸面向外移动线圈D．以ad为轴转动线圈
11．如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线M和N，通有大小相等方向相反的电流I，在纸面上与M、N距离相等的P点处，M、N导线在该点的磁场方向是
A竖直向上B竖直向下
C水平向左D水平向右
12．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。

当有电流从电流表的正接线柱流入时，指针向右偏转。

下列说法正确的是
A．当把磁铁S极插入线圈中时，电流表指针向左偏转
B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向右偏转
C．当磁铁S极朝下在线圈中保持静止时，电流表指针向左偏转
D．当磁铁N极朝下在线圈中保持静止时，电流表指针向右偏转
13．在如图所示的电路中，闭合开关S后，当滑动变阻器R1的滑片P向a端移动时，下列说法正确的是
A．的示数变小
B．的示数变大
C．、的示数同时增大
3
4
甲 乙
D ．路端电压变小
14．如图甲所示，直线AB 是某电场中的一条电场线。

一质子仅在电场力的作用下，以某一
初速度沿直线AB 由A 运动到B ，其v ―t 图象如图乙所示。

关于A 、B 两点的电场强度E A 、E B 和电势φA 、φB 以及质子在A 、B 两点所具有的电势能E pA 、E pB 和动能E KA 、E KB ，下列判断正确的是（ ） A ．E A ＜E B B ．φA ＞φB
C ．E pA ＜E pB
D ．
E KA ＞E KB
15．如图甲所示，闭合金属框abcd 置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B
随时间t 的变化关系如图乙所示。

规定顺时针方向为电流的正方向，下列各图中能正确表示线框中感应电流i 随时间t 变化的图像是
A B C D
16．移动电源（俗称充电宝）是可以随时随地给手机或数码产品提供充电功能的电子产品。

目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池（电动势3. 7 V ）及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等。

其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压（5 V ）。

由于锂离子电池的材料特性，在电池短路、温度过高或过低、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸。

为安全起见，中国民航总局做出了相关规定：
5
乘坐飞机时，充电宝不可托运 ；额定能量低于100Wh 可随身携带，额定能量在100Wh—160Wh 经航空公司批准才能随身携带（不超过两块），额定能量超过160Wh 禁止随身携带。

为了方便给智能手机充电，小明购买了一款移动电源，其铭牌如图所示。

给手机充电时该移动电源的效率按80%计算。

根据以上材料判断下列说法中正确的是
A ．Wh 与mAh 均为能量单位
B ．给这款移动电源正常充电1分钟，有300J 的电能全部转化为化学能
C ．这款移动电源充满电后能够输出的最大电能为38.48Wh
D ．乘飞机出行时，这款移动电源须经航空公司批准才能随身携带 二、实验题（每空2分，共18分）
17．用如图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 。

请根据下列步骤完成电阻测量： （1）旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻线。

（2）将K 旋转到电阻挡“×100”的位置。

（3）将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻“0”刻线。

（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。

为了得到比较准确的测量结果，将按照下面的步骤进行操作：
①将K 旋转到电阻挡________的位置（选填“×1k”或“×10”）； ②将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准； ③将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接； ④完成读数测量。

18．某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。

A．电流表G1（量程0～2mA，内阻为15Ω）
B．电流表G2（量程0～20mA，内阻约为2Ω）
C．滑动变阻器R1（0～1000Ω）
D．滑动变阻器R2（0～20Ω）
E．待测水果电池（电动势E约为4V，内阻r约为500Ω）
F．开关S，导线若干
（1）实验中需将电流表G1改装成量程为0～4V的电压表，需串联一个阻值为Ω的电阻。

（2）该同学用电流表G2和改装后的电压表测量水果电池的电动势和内阻，他按照设计的电路图完成了部分实物连接，请你在图甲中添加一根导线，将实物连接成实验用的电路。

图甲
6
（3）该同学检查电路无误后接通开关，逐次调节滑动变阻器，读取电流表示数I和对应的电压表的示数U，记录了6组数据，并在图中标注出了几个与测量数据对应的坐标点，如图乙所示。

请在图乙中描绘出U-I图线。

（4）根据图乙描绘出的U-I图线可得出水果电池的电动势E=_______V，内电阻r=_______Ω（5）所给实验器材中有两个滑动变阻器，请问选用哪一个实验效果更好？说明理由。

三、计算题（共50分）
19．（8分）如图所示电路，电源电动势E=1.5V，电源内阻r=0.2 Ω，电阻R=2.8Ω，求：（1）电路中的电流I
（2）路端电压U
（3）电源内阻消耗的电功率P
7
20．（10分）如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨MN和EF固定放置在水平面上。

ME
间接有阻值R=4Ω的电阻，导轨间距L=1m，导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强
B=。

电阻不计的轻质导体棒CD垂直于导轨放置，与导轨接触良好。

用平行于度0.5T
MN的水平外力向右拉动CD，使其以速度v=4m/s匀速运动。

求：
（1）导体棒CD运动过程中产生的感应电动势大小
（2）导体棒CD所受安培力的大小及方向
（3）外力做功的功率
21．（10分）如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场，
+、质量为m 金属板下方分布有理想边界的匀强磁场，磁感应强度为B。

一个带电量为q
的粒子，由静止开始，经电场加速后垂直于磁场边界进入磁场。

忽略重力的影响。

（1）求粒子从加速电场射出时的速度大小v
（2）画出粒子在磁场中运动的轨迹
（3）粒子在磁场中运动的时间t
22．（10分）如图所示，Y和Y'是真空中一对水平放置的平行金属板，板间距离为d，板长
+、质量为m 为L，两极板间电压为U，板间电场可视为匀强电场。

现有一电荷量为q
8
v射入两板间。

已知该粒子能从两板间射出，不计粒子重力。

的带电粒子，以水平初速度
求：
（1）带电粒子通过电场所用的时间t
（2）带电粒子在电场中运动时的加速度a
（3）带电粒子从射入到射出金属板的过程中动能的变化量ΔE k
23．（12分）为研究一均匀带电球体A周围静电场的性质，小华同学在干燥的环境中先将A 放在一绝缘支架上（如图甲所示），再将另一小球B用绝缘细线悬挂在玻璃棒上，调节玻璃棒的高度，使两个球的球心在同一水平线上。

当B球稳定于P点时，细线与竖直方向的夹角为θ。

已知小球B的质量为m，所带电荷量为-q，且q远小于球A所带的电荷量，球A与球B之间的距离远大于两球的半径。

（1）根据上述信息
求：①A球激发的电场在P点的方向
②A球激发的电场在P点的场强大小E0
（2）现缓慢移动铁架台，并调节玻璃棒的高度，使小球B从P点沿水平方向逐步移动到Q点，用刻度尺测出P点正右方不同位置到P点的距离x，并采取上述方法确定出该位置对应的电场强度E，然后作出E-x图象，如图乙所示，x轴上每小格代表的距离均为x0，且为已知量。

①根据图象估算P、Q两
9
10
点间电势差U PQ 的大小；
②根据图像定性说明A 球正右方单位长度的电势差随x 的变化情况。

平谷区2017-2018学年度第一学期质量监控试卷 高二物理
试题答案
一、单项选择题（每题只有一个选项正确，每题2分，共32分）
二、填空题（每空2分，共18分） 17】 ① S ② T ③ ×1k 18】（1）1985
（2）如图示 （3）略
（4）3.80（3.75~3.85）；470（458~479）
（5）选滑动变阻器R 1，因为电源内阻较大（约500Ω），若选用滑动变阻器R 2，电流表和电压表的示数变化范围太小，实验误差大． 三、计算题（共50分）（参考答案之外的其它合理解法也给分） 19】（8分）
（1）电路中的电流I =r
R E ----------------------------------------------------------2
分
I=0.5A --------------------------------------------------------------1分
（2）路端电压U=IR -------------------------------------------------------------1分
U=1.4V ---------------------------------------------------------------------1分
（3）电源内阻消耗的电功率P r=I2r ---------------------------------------------------2分
P r=0.05W ------------------------------------------------------------------1分
20】（10分）
（1）导体棒CD上产生的感应电动势E BLv----------------------------------2分
E=2V -------------------------------------------------------1分
（2）导体中的电流I=E
R
-----------------------------------------------1
分
I=0.5A
导体棒CD所受安培力F
安
=BIL ------------------------------------------------1分
F安=0.25N -----------------------------------------------------1分
方向水平向左
-----------------------------------------------------1分
11
12
（3）F 外= F 安 -----------------------------------------------------------------------1
分
外力做功的功率P 外= F 外v -----------------------------------------1
分
P 外=1W ---------------------------------------------1
分
21】（10分）（1）研究带电粒子在两平行金属板间的运动过程，根据动能定理
221mv qU =
------------------------------------------------------------------2分 解得 m
qU v 2=
---------------------------------------------------------------1分 （2）答案如图所示 （在磁场中画出半圆）
----------------------------------
---------------------------2分
（3）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，
2
v qvB m R
= ----------------------------------------------------------------------2分
粒子在磁场中运动的周期T
13 v
R πT 2= --------------------------------------------------------1分
（ 和以上两步比较，若直接使用qB
m T π2= 求时间t 给2分） 粒子在磁场中运动的时间t=T 21
t=
qB
m π ---------------------------------2分
22】（10分）（1）带电粒子通过电场所用的时间t = L 0v ---------------------------------2分
（2）带电粒子在电场中运动时的加速度a =F m ---------------------------------1分
F =qE =
d qu ------------------------------------------------------------1分 a =md
qu --------------------------------------------------------------------1分 （3）电场力做的功W=Fy 即W =qEy ---------------------------------------2
分
y=
2
1at 2 -------------------------------------------------------------1分
由动能定理W=∆E k ------------------------------------------------1
分 ∆E k = 20
22
222v md L U q ----------------------------------------------------------1分
14
23】（12分）
（1）①小球B 在P 点受到的电场力水平向右
--------------------------------------------------------------------------------------2分
②小球B 在P 点时处于平衡状态，设小球B 所受电场力为F 0，细线的拉力
为T 0，
受力情况如图：
由图可知：
θtan 0=mg F -----------------------------------------------------2分
P 点场强大小为：q F E 00=
-----------------------------------------------------1分
解得：q
mg E θtan 0=
-----------------------------------------------------------1分
（2）①因E -x 图象中图线与坐标轴所围的面积表示电势差的大小，所以可用图
线与坐标轴所围成的图形中，小正方形的数目表示电势差的量值．
------------------------------------------------------------------------------------------------1分
每1个小正方形的面积所代表的电势差U 0=100E x 0 -----------------------------------------------------------------------------------------------1分
15 P 、Q 两点间E -x 图线与坐标轴所围面积约有28（26~30）个小正方形，所
以电势差： U PQ =28U 0=10
280E x 0或 U PQ =2.8 E 0x 0-----------------------------------------------2分
②由E -x 图线与坐标轴所围面积随x 的变化情况可知，A 球正右方单位长度的电势差
随x 的增大而变小． --------------------------------------------------------------2分。