广西高二高中物理期中考试带答案解析

广西高二高中物理期中考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.下列说法正确的是（ ）
A ．只有带电小球能看成点电荷
B ．带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用的影响可忽略，则可视为点电荷
C ．电子、质子等基本电荷就是点电荷
D ．只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷
2.关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A ．某电流元放在磁场A 处，受到的磁场力比
B 处的大，说明A 处的磁感应强度比B 处的磁感应强度大 B ．由B=可知，某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F 成正比，与IL 成反比
C ．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D ．小磁针N 极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
3.如图所示，电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是（ ）
4.在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P 向下移动时，则（ ）
A ．A 灯变亮、
B 灯变亮、
C 灯变亮 B ．A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变暗 C ．A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变暗
D ．A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮
5.一通电螺线管通有图示电流，1、2、4小磁针放在螺线管周围，3小磁针放在螺线管内部，四个小磁针静止在如图所示位置，则四个小磁针的N 、S 极标注正确的是（ ）
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
6.如图，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，．电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E 1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2，E 1与E 2之比为（）
A ．
B ．
C ．
D ．
7.滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A ．若将a 、c 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大
B ．若将a 、d 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小
C ．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
D ．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
8.如图，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏OP 上，不计
重力，下列说法正确的是（ ）
A ．a 在磁场中飞行的路程比b 的短
B ．a 在磁场中飞行的时间比b 的长
C ．a 、b 均带正电
D ．a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近
9.如图甲，直线MN 表示某电场中一条电场线，a 、b 是线上的两点。

将一带负电荷的粒子从a 点处由静止释放，粒子从a 运动到b 过程中的v -t 图象如图乙所示。

设a 、b 两点的电势分别为φa 、φb ，场强大小分别为E a 、E b ，粒
子在a 、b 两点的电势能分别为W a 、W b ，不计重力，则有（ ）
A ．φa >φb
B ．E a >E b
C ．W a >W b
D ．
E a <E b
10.如图甲所示为一个质量为m 、带电荷量为+q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中。

现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图像可能是图乙中
的（ ）
二、填空题
现有一合金制成的圆柱体。

为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径示数如图，读数为 mm。

若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=。

三、实验题
1.某同学要用多用电表测一只电阻，已知多用电表电阻挡有4个倍率，分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量，发现指针偏转角度太大，为了较准确地进行测量，请你补充以下主要操作步骤：
①调节选择开关旋钮，选择×倍率。

②两表笔（选填“短接”或“断开”），调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处。

③重新测量并读数。

若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则该电阻的阻值为Ω。

2.某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻，在实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图所示的U-I图线，
（1）由图可较准确求出该电源电动势E= V，内阻r= Ω（结果保留三位有效数字）。

（2）若考虑电表内阻对电路的影响，则所测得的电源电动势与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“相等”），所测电源内阻与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

四、计算题
1.（8分）如图，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L=
2.0m。

若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。

求：
（1）两点电荷间的库仑力大小。

（2）C点的电场强度的大小和方向。

2.（8分）如图所示电路图，电源的电动势为E=20V，内阻为r=7.0Ω，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻
R
=3Ω。

（1）当R为何值时，电源的输出功率最大?最大值为多少?
（2）当R为何值时， R消耗的功率最大?最大值为多少?
3.（8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；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。

带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场
做匀速圆周运动。

忽略重力的影响，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小。

（2）粒子从电场射出时速度v的大小。

（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。

4.（10分）质量为m=0.02kg的通电细杆ab长L=0.3m，置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上且与导轨垂直。

导轨的宽度d=0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。

现调节滑动变阻器的触头，求：为了使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围是多少?
广西高二高中物理期中考试答案及解析
一、选择题
1.下列说法正确的是（）
A．只有带电小球能看成点电荷
B．带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用的影响可忽略，则可视为点电荷
C．电子、质子等基本电荷就是点电荷
D．只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷
【答案】B
【解析】带电体能否被看成点电荷，与它们的体积大小无关．当带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷；可知B对。

【考点】点电荷。

【名师点睛】一、点电荷的理解及应用
1、点电荷是理想化的物理模型
点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在
2、带电体看成点电荷的条件
如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略带电体的形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就能看成点电荷．这样处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，是物理学上经常用到的方法．
3、点电荷只具有相对意义
点电荷是一个相对的概念，一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．
2.关于磁感应强度，下列说法正确的是（）
A．某电流元放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大
B．由B=可知，某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与IL成反比
C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D．小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
【答案】D
【解析】在定义式B＝中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关，A错；B由磁场本身决定，与F、I、L无关，B、C错；小磁针N极所受磁场
力的方向就是该处磁感应强度的方向，D对。

【考点】磁感应强度。

【名师点睛】一、正确理解磁感应强度
1．在定义式B＝中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有
关以外，还和导线的方向有关．导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同．通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的．
2．磁感应强度B的大小只取决于磁场本身的性质，与F、I、L无关．
3．磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向，或者是N极所受磁场力的方向，其大小根据电流元受力来计算．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．
4．磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”．3.如图所示，电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是（）
【答案】C
【解析】当速度与磁场在一条直线直线上时，运动电荷不受力，A、B错；当运动电荷速度方向与磁场方向垂直时，由左手定则可判断C对、D错。

【考点】左手定则。

【名师点睛】洛伦兹力的方向
①洛伦兹力的方向总是与电荷运动方向和磁场方向垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于电荷运动方向和磁场方向所决定的平面，F、B、v三者的方向关系是：F⊥B，F⊥v，但B与v不一定垂直．
②洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化．但无论怎么变化，洛伦兹力都与运动方向垂直，故洛伦兹力永不做功，它只改变电荷的运动方向，不改变电荷速度大小．
4.在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则（）
A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B．A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗
C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
D．A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮
【答案】D
【解析】当滑片P向下移动时，滑动变阻器接入回路中的阻值减小，回路中的总阻值减小，由知，总电
流变大，通过A的电流变大，功率变大，A灯变亮；再由，知减小，加在灯B两端的电
压减小，B灯变暗；又有，变大、减小，故增大，C灯变亮，D对。

【考点】闭合电路欧姆定律、电路的动态变化。

【名师点睛】电路动态分析的一般步骤：
（1）明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化． （2）由局部R 的变化→确定R 总的变化 （3）由I 总＝→确定I 总的变化
（4）由U 内＝I 总r→确定U 内的变化 （5）由U 外＝E －U 内→确定U 外的变化
（6）由U ＝IR→确定干路上定值电阻两端的电压变化―→再确定各支路电压、电流的变化．
5.一通电螺线管通有图示电流，1、2、4小磁针放在螺线管周围，3小磁针放在螺线管内部，四个小磁针静止在如图所示位置，则四个小磁针的N 、S 极标注正确的是（ ）
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
【答案】B
【解析】由安培定则可判断电磁铁的场强方向右侧为电磁铁的N 极、左侧为S 极，A 、D 错；电磁铁的内部磁场方向由S 极指向N 极，由有小磁针静止时，N 极的指向即为磁场的方向，C 错； 【考点】磁场的方向、安培定则等。

【名师点睛】电流的磁场
6.如图，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，．电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E 1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2，E 1与E 2之比为（）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】B 【解析】由
得：
；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2，知两点
电荷在O 点的场强夹角为1200，由矢量的合成知
，得：
，B 对。

考点:电场的合成与分解。

【名师点睛】对电场强度的进一步理解
（1）电场强度是从力的角度反映电场本身性质的物理量，其大小、方向是由电场本身决定的．
（2）E与试探电荷的正、负以及是否放入无关．
（3）电场强度的叠加满足平行四边形定则．
（4）电场强度的方向
①沿电场线的切线方向
②与正电荷在电场中的受力方向相同
（5）定义式→E＝
决定式→E＝k
匀强电场中E与U关系式→E＝
7.滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是（）
A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大
B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小
C．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
D．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
【答案】AD
【解析】若将a、c两端接入电路中，aP段接入电路，当滑片P向右移动时，有效阻值增大，A对；若将a、d两
端接入电路中，aP段接入电路，当滑片P向右移动时，有效阻值增大，B错；将滑动变阻器以限流式接入，必须
连接入三个接线柱（ac、ad、bc、bd），C错；将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱（abc、abd），D对。

【考点】电阻定律、串并联电路。

【名师点睛】
8.如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏OP上，不计
重力，下列说法正确的是（）
A．a在磁场中飞行的路程比b的短
B．a在磁场中飞行的时间比b的长
C．a、b均带正电
D．a在P上的落点与O点的距离比b的近
【答案】BCD
【解析】a、b粒子的运动轨迹如图所示：
由可知，两粒子半径相等，由上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，粒子运动时间：，a在磁场中的运动时间比b的长，故A错、B对；粒子a、b都向下运动，由左手定则知a、b均带正电，故C对；由上图知，D对。

【考点】带电粒子在磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力。

【名师点睛】
9.如图甲，直线MN 表示某电场中一条电场线，a 、b 是线上的两点。

将一带负电荷的粒子从a 点处由静止释放，粒子从a 运动到b 过程中的v -t 图象如图乙所示。

设a 、b 两点的电势分别为φa 、φb ，场强大小分别为E a 、E b ，粒子在a 、b 两点的电势能分别为W a 、W b ，不计重力，则有（ ）
A ．φa >φb
B ．E a >E b
C ．W a >W b
D ．
E a <E b
【答案】BC
【解析】从图象可以看出，刚开始的加速度大于运动后的加速度，故a 点的场强大于b 点的场强，即B 正确，D 错误；由于电荷是负电荷，从静止开始加速，故电场力做正功，电势能减小，所以电场线是由N 到M ，故b 点的电势大于a 点的电势，A 错误；a 点的电势能大于b 点的电势能，C 正确。

【考点】电场的基本性质。

【名师点睛】电场的基本性质。

1.电势高低常用的两种判断方法
（1）依据电场线的方向―→沿电场线方向电势逐渐降低 （2）依据U AB ＝―→U AB >0，φA >φB ，U AB <0，φA <φB . 2．电势能增、减的判断方法
（1）做功判断法―→电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加
（2）公式法―→由E p ＝qφp ，将q 、φp 的大小、正负号一起代入公式，E p 的正值越大电势能越大，E p 的负值越小，电势能越大
（3）能量守恒法―→在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，电势能增加
（4）电荷电势法―→正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大
10.如图甲所示为一个质量为m 、带电荷量为+q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中。

现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图像可能是图乙中
的（ ）
【答案】AD
【解析】由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到的重力竖直向下、垂直于细杆的弹力及向左的摩擦力。

若时，小环做匀速直线运动，A 对； 若时，，此时：，所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以速度时间图像的斜率逐渐增大，B 、C 错。

若时，，此时：，故小环做加速度逐渐减小的减速运动，直至后，小环开始做匀速直线运动，D 对。

【考点】洛伦兹力、牛顿第二定律。

二、填空题
现有一合金制成的圆柱体。

为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径示数如图，读数为 mm 。

若流经圆柱体的电流为I ，圆柱体两端之间的电压为U ，圆柱体的直径和
长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=。

【答案】（1）1.845（1.842～1.846均可）、
【解析】测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．
测量值（mm）＝固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm）．可知读数为1.845mm.
由可知
【考点】电阻定律、螺旋测微器的读法。

【名师点睛】游标卡尺的原理及读法：
1、原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．
不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其读数见下表：
精确度（可
录结果表达为（x＋K×精确度）mm.
三、实验题
1.某同学要用多用电表测一只电阻，已知多用电表电阻挡有4个倍率，分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量，发现指针偏转角度太大，为了较准确地进行测量，请你补充以下主要操作步骤：
①调节选择开关旋钮，选择×倍率。

②两表笔（选填“短接”或“断开”），调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处。

③重新测量并读数。

若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则该电阻的阻值为Ω。

【答案】（2）10 （2）短接（3）120
【解析】①当选择×100倍率时，偏角过大，说明待测阻值偏小，故选择小倍率量程，选择10倍率；
②换挡位后要从新欧姆调零；
③数值为示数乘以倍率，。

【考点】多用电表的使用。

2.某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻，在实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图
所示的U-I 图线，
（1）由图可较准确求出该电源电动势E= V ，内阻r= Ω（结果保留三位有效数字）。

（2）若考虑电表内阻对电路的影响，则所测得的电源电动势与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”），所测电源内阻与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

【答案】（1）1.45（1.44～1.46）1.81（1.79～1.83）（2）相等 偏大 【解析】（1）由及图表的数据可得：电动势及内阻；（2）由等效电源知电源的电动势测量值与真实值相等，电源内阻测量值为，及测量值变大。

【考点】测电源电动势及内阻。

【名师点睛】电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以下几种方法：
1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图甲所示，测量原理为：E ＝I 1（R 1＋r ），E ＝I 2（R 2＋r ），由此可求出E 和r ，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．
2．伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图乙所示，测量原理为：E ＝U 1＋r ，E ＝U 2＋r ，由此可求出r 和E ，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．
3．粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U ＝≈E ，需满足R V ≫r.
4．双伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示．测量方法为：断开S ，测得V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，此时，E ＝U 1＋U 2＋r ，R V 为V 1的内阻；再闭合S ，V 1的示数为U 1′，此时E ＝U 1′＋r ，解方程组可求得E 和r.
四、计算题
1.（8分）如图，真空中xOy 平面直角坐标系上的A 、B 、C 三点构成等边三角形，边长L=
2.0m 。

若将电荷量均为q=+2.0×10-6C 的两点电荷分别固定在A 、B 点，已知静电力常量k=9.0×109N·m 2/C 2。

求：
（1）两点电荷间的库仑力大小。

（2）C 点的电场强度的大小和方向。

【答案】见解析。

【解析】（1）据库仑定律，A 、B 两点电荷间的库仑力大小为:
①
代入数据得F=9.0×10-3N ②
（2）A、B两点电荷在C点产生的电场强度大小相等，均为③
A、B两点电荷形成电场在C点的合电场强度大小为④
由③④式并代入数据得E=7.8×103N/C
电场强度E的方向沿y轴正向
【考点】库仑定律、电场的叠加。

2.（8分）如图所示电路图，电源的电动势为E=20V，内阻为r=7.0Ω，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻=3Ω。

R
（1）当R为何值时，电源的输出功率最大?最大值为多少?
（2）当R为何值时， R消耗的功率最大?最大值为多少?
【答案】见解析。

【解析】（1）当R+R
=r时，即R=4.0Ω时，电源的输出功率最大，最大值为：
+r时，即R=10Ω时， R功率最大，最大值为：
（2）当R=R
【考点】闭合电路欧姆定律、功率。

3.（8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；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。

带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场
做匀速圆周运动。

忽略重力的影响，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小。

（2）粒子从电场射出时速度v的大小。

（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。

【答案】见解析。

【解析】（1）匀强电场的电场强度（2分）
（2）根据动能定理得：（2分）
解得：
（1分）
（3）根据洛伦兹力提供向心力得：
（2分）
解得:（1分）
【考点】带电粒子在电场中的加速、磁场中的偏转。

4.（10分）质量为m=0.02kg的通电细杆ab长L=0.3m，置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上且与导轨垂直。

导轨的宽度d=0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向
下，如图所示。

现调节滑动变阻器的触头，求：为了使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围是多少?
【答案】见解析。

【解析】由甲图知：
解得：
根据图乙可知：
解得：
【考点】受力分析、安培力等。