湖南高二高中物理期末考试带答案解析
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湖南高二高中物理期末考试
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
一、选择题
1.下述说法正确的是:()
A.根据E = F/q,可知电场中某点的场强与电场力成正比。
B.根据E = KQ/r2,可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比。
C.根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强。
D.电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹
2.下列说法中正确的是:()
A.根据磁感应强度B的定义式B=F/IL可知,磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度一定为零
C.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大
3.电子在电场中A点具有80eV电势能,它由A点运动到B点过程中,克服电场力做功30eV,
则
A.电子在B点的电势能是30eV B.电子的电势能减少30eV
C.电子在B点的电势能是110eV D.B点的电势是110V
4.某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图1,其中正确的是
5.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中,某同学通过测量两个电池的电流和电压,得到了如图2所示的U—I图线,从图象中可以看出()
A.电池a的电动势较大,内电阻较大
B.电池a的电动势较小,内电阻较小
C.电池b的电动势较小,内电阻较大
D.电池b的电动势较大,内电阻较小
6.在如图3电路中,当滑动变阻器滑动键P向下移动时,则()
A.A灯变亮、B灯变暗、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灯变亮、C灯变亮、
7.闭合线框abcd,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图4所示的三个位置时,感应电流的方向是()
A.经过Ⅰ时,a→d→c→b→a B.经过Ⅱ时,a→b→c→d→a
C.经过Ⅱ时,无感应电流D.经过Ⅲ时,a→b→c→d→a
8.如图5所示为一个简单的报警器电路图,下列说法正确的是()
A.Sl,S2都合上时报警器发声;
B.Sl断开,S2合上时报警器发声;
C.Sl,S2都断开时报警器发声;
D.Sl闭合,S2断开时报警器发声。
9.通电直导线I与通电闭合线框abcd在同一平面内,如图6所示。
不计重力,若直导线固定,那么闭合线框将:()
A.在纸面内向上运动;
B.在纸面内向下运动;
C.在纸面内远离导线;
D.在纸面内靠近导线。
10.如图7所示,电子在电势差为U
1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U
2
的两块平行极板间的电
场中,入射方向跟极板平行。
整个装置处在真空中,重力可忽略。
在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是 ( )
A.U1变大、U2变大;B.U1变小、U2变大;
C.U1变大、U2变小;D.U1变小、U2变小
11.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。
原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示。
副线圈仅接入一个10 的电阻。
则
A.流过电阻的电流是20 A
B.与电阻并联的电压表的示数是100V
C.经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D.变压器的输入功率是1×103 W
12.如图8所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方,磁针的S 极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是( )
A .向右飞行的正离子束
B .向左飞行的正离子束
C .向右飞行的负离子束
D .向左飞行的负离子束
13.传感器是一种采集信息的重要器件, 如图9所示是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F 作用于可动膜片电极上,可使膜片产生形变,引起电容的变化。
现将电容器灵敏电流计和直流电源串联成闭合电路,那么
A .当F 向上压膜片电极时,电容将增大
B .当F 向上压膜片电极时,电容将减小
C .若电流计有示数变化,则压力F 发生变化
D .若电流计有示数变化,则压力F 不发生变化
14.地球北半球地磁场的竖直分量向下,飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞机高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为Ψ1,右方机翼末端处的电势为Ψ2,则( ) A .若飞机从西往东飞,Ψ1比Ψ2高 B .若飞机从东往西飞,Ψ2比Ψ1高 C .若飞机从南往北飞,Ψ1比Ψ2高 D .若飞机从北往南飞,Ψ2比Ψ1高
15.如图10所示电路中,L 为电感线圈,电阻不计,A 、B 为两灯泡,则( )
A 、合上S 时,A 先亮,
B 后亮 B 、合上S 时,A 、 B 同时亮
C 、合上S 稳定后,A 变亮,B 熄灭
D 、断开S 时,A 熄灭,B 重新亮后再
16.如图11所示,在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向水平向里。
现将一个带正电的金属小球从M 点以初速度v 0水平抛出,小球着地时的速度为v 1,在空中的飞行时间为t 1。
若将磁场撤除,其它条件均不变,那么小球着地时的速度为v 2,在空中飞行的时间为t 2。
小球所受空气阻力可忽略不计,
则关于v
1和v
2
、t
1
和t
2
的大小比较,以下判断正确的是()
A.v1=v2B.v1<v2C.t1<t2D.t1>t2
二、实验题
1.某人用万用电表按正确步骤测量一电阻阻值,指针指示位置如图12,则这电阻值是_______.如果要用这万用电表测量一个约200欧的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是_______.
2.如图13所示,阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间,射线管的A端应接在直流高压电源的
________极,此时,荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(选填“向上”、“向下”或“不”).
3.某同学在研究标有“3V,0.3A”字样的小灯泡的福安特性曲线的试验中得到一组U和I的数据
(1)在方框内画出实验电路图
(2)在方格纸内画出I-U 图线;
(3)根据I-U 图线分析可以看出,当通过小灯泡的电流逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是 ;小灯泡工作电压为3V 时,测得实际电功率为________________W 。
三、填空题
在平直的公路上,自行车与同方向行驶的汽车同时经过A 点。
自行车做匀速运动,速度为6m/s .汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A 点的速度)、加速度大小为0.5m/s 2的匀减速运动.则自行车追上汽车所需时间为___s ,自行车追上汽车时,汽车的速度大小为___m/s ,自行车追上汽车前,它们的最大距离是___m 。
四、计算题
1.如图所示电路中,R 1=0.8Ω,R 3=6Ω,滑动变阻器的全值电阻R 2="12" Ω,电源电动势E="6" V ,内阻r="0.2" Ω,当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时,闭合开关S ,电路中的电流表和电压表的读数各是多少?
2.如图所示:在真空中,有一半径为r 的圆形区域内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,一带电粒子质量为m ,电量为q ,以某一速度由a 点沿半径方向射入磁场,从c 点射出磁场时其速度方向改变了60度,(粒
子的重力可忽略)试求
(1)该粒子在磁场中运动时间t (2)粒子做圆周运动的半径R (3)粒子运动的速度
3.如图所示,cd 、ef 是两根电阻不计的光滑金属轨道,其所在的平面与水平面间的夹角为600, 将两导轨用电键s 相连,在两导轨间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T ,可在导轨上自由滑动的金属棒的长L=0.5m 、质量为m=1.010kg ,金属棒电阻为5Ω,设导轨足够长。
(g=10m/s 2)则:
(1)若先将电键s断开,金属棒由静止开始释放后,经多长时间将s接通,ab恰作匀速运动?
(2)若先将电键s闭合,再将金属棒由静止释放,ab上的最大热功率为多大?
湖南高二高中物理期末考试答案及解析
一、选择题
1.下述说法正确的是:()
A.根据E = F/q,可知电场中某点的场强与电场力成正比。
B.根据E = KQ/r2,可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比。
C.根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强。
D.电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹
【答案】B
【解析】场强是电场本身的性质,与试探电荷无关,与电场力无关,A错;场强为矢量,合场强的大小可能小于分场强的大小,C错;电场线不是电荷的实际运动轨迹,D错;
2.下列说法中正确的是:()
A.根据磁感应强度B的定义式B=F/IL可知,磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度一定为零
C.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大
【答案】D
【解析】磁感强度是磁场本身的性质,与安培力和电流都没有关系,AB错;由法拉第电磁感应定律线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大,D对;C错;
3.电子在电场中A点具有80eV电势能,它由A点运动到B点过程中,克服电场力做功30eV,
则
A.电子在B点的电势能是30eV B.电子的电势能减少30eV
C.电子在B点的电势能是110eV D.B点的电势是110V
【答案】C
【解析】电场力做负功电势能增大,所以在B点的电势能为110eV,由,D错;C对;
4.某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图1,其中正确的是
【答案】D
【解析】由左手定则可知D 对;
5.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中,某同学通过测量两个电池的电流和电压,得到了如
图2所示的U —I 图线,从图象中可以看出 ( )
A .电池a 的电动势较大,内电阻较大
B .电池a 的电动势较小,内电阻较小
C .电池b 的电动势较小,内电阻较大
D .电池b 的电动势较大,内电阻较小
【答案】A
【解析】当外电阻无穷大时,路端电压等于电源的电动势,故U-I 图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势,由图可知,a 的电动势较大;U=E-Ir 可知图象中的斜率表示电源的电动势,a 的斜率较大,故a 的内阻较大,故A 正确,BCD 错误;故选A .
6.在如图3电路中,当滑动变阻器滑动键P 向下移动时,则( )
A .A 灯变亮、
B 灯变暗、
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 灯变亮、C 灯变亮、
【答案】A
【解析】:当滑动变阻器滑动键P 向下移动时,其接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,干路电流I 增大,则A 灯变亮.并联部分两端的电压减小,则B 灯变暗.流过C 的电流I C =I-I B ,I 增大,I B 减小,I C 增大,C 灯变亮.所以A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮.
本题是电路动态变化分析问题,通常按照“部分→整体→部分”的顺序进行分析.
7.闭合线框abcd ,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图4所示的三个位置时,感应电流的方向是 ( )
A .经过Ⅰ时,a→d→c→b→a
B .经过Ⅱ时,a→b→c→d→a
C .经过Ⅱ时,无感应电流
D .经过Ⅲ时,a→b→c→d→a
【答案】C
【解析】经过Ⅰ时,磁通量增大,感应电流的磁场向外,由右手螺旋定则可知电流为逆时针,A 错;经过Ⅱ时,磁通量不变,没有感应电流产生,B 错;C 对;经过Ⅲ时,磁通量减小,感应电流的磁场向里,由右手螺旋定则可知电流为顺时针,D 错;
8.如图5所示为一个简单的报警器电路图,下列说法正确的是()
A.Sl,S2都合上时报警器发声;
B.Sl断开,S2合上时报警器发声;
C.Sl,S2都断开时报警器发声;
D.Sl闭合,S2断开时报警器发声。
【答案】D
【解析】当与门输出为高电压时报警器报警,当Sl闭合,S2断开时两个支路均输出高电压,所以与门输出为高电压,D对;
9.通电直导线I与通电闭合线框abcd在同一平面内,如图6所示。
不计重力,若直导线固定,那么闭合线框
将:()
A.在纸面内向上运动;
B.在纸面内向下运动;
C.在纸面内远离导线;
D.在纸面内靠近导线。
【答案】C
【解析】通电直导线通过电流后,穿过闭合线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知安培力的效果总是用来阻碍磁通量的变化,所以线圈向右平动,C对;
10.如图7所示,电子在电势差为U
1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U
2
的两块平行极板间的电
场中,入射方向跟极板平行。
整个装置处在真空中,重力可忽略。
在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是 ( )
A.U1变大、U2变大;B.U1变小、U2变大;
C.U1变大、U2变小;D.U1变小、U2变小
【答案】B
【解析】设带电粒子经U
1加速后速度为v
,经偏转电场U
2
偏转后射出时速度为v.
电子在加速电场中qU
1
=mv02
在偏转电场中v
y
=at=·
所以偏转角tanθ==
显然,要使θ变大,可使U
1减小、U
2
增大,故只有B正确.
11.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。
原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示。
副线圈仅接入一个10 的电阻。
则
A .流过电阻的电流是20 A
B .与电阻并联的电压表的示数是100V
C .经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D .变压器的输入功率是1×103 W
【答案】D
【解析】原线圈中电压的有效值是220V ,由变压比知副线圈中电压为100V ,流过电阻的电流是10A ;与电阻并联的电压表的示数是100V ;经过1分钟电阻发出的热量是6×1034J 。
12.如图8所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方,磁针的S 极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是( )
A .向右飞行的正离子束
B .向左飞行的正离子束
C .向右飞行的负离子束
D .向左飞行的负离子束
【答案】BC
【解析】小磁针的S 极向纸内偏转说明该处的磁场方向向外.根据安培定则,小磁针上方有水平向左的电流,既可能是向左飞行的正离子束,也可能是向右飞行的负离子束,BC 对;
13.传感器是一种采集信息的重要器件, 如图9所示是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F 作用于可动膜片电极上,可使膜片产生形变,引起电容的变化。
现将电容器灵敏电流计和直流电源串联成闭合电路,那么
A .当F 向上压膜片电极时,电容将增大
B .当F 向上压膜片电极时,电容将减小
C .若电流计有示数变化,则压力F 发生变化
D .若电流计有示数变化,则压力F 不发生变化
【答案】AC
【解析】由电容C 的公式
可知当F 向上压膜片电极时,两电极间的垂直距离d 减小,电容C 增大,A 对;
B 错;若电流计有示数变化,说明电容器储存电荷的能力发生变化,电容变化,F 变化,
C 对;
14.地球北半球地磁场的竖直分量向下,飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞机高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为Ψ1,右方机翼末端处的电势为Ψ2,则( ) A .若飞机从西往东飞,Ψ1比Ψ2高 B .若飞机从东往西飞,Ψ2比Ψ1高 C .若飞机从南往北飞,Ψ1比Ψ2高 D .若飞机从北往南飞,Ψ2比Ψ1高
【答案】AC
【解析】地磁场的竖直分量向下,若飞机从西往东飞,由楞次定律可判断电流方向,在电源内部电流由负极流向正极,所以Ψ1比Ψ2高,同理C 对;答案选AC ;
15.如图10所示电路中,L 为电感线圈,电阻不计,A 、B 为两灯泡,则( )
A 、合上S 时,A 先亮,
B 后亮 B 、合上S 时,A 、 B 同时亮
C 、合上S 稳定后,A 变亮,B 熄灭
D 、断开S 时,A 熄灭,B 重新亮后再 【答案】BCD
【解析】合上S 时,电流同时流向AB ,两灯泡同时亮,A 错;B 对;合上S 稳定后,线圈把灯泡B 短路,B 熄灭,电路总电阻减小,干路电流增大,A 变亮,C 对;断开S 时,流过A 的电流瞬时消失,A 立刻熄灭,线圈产生的感应电流逆时针流过B ,B 逐渐熄灭,D 对;
16.如图11所示,在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向水平向里。
现将一个带正电的金属小球从M 点以初速度v 0水平抛出,小球着地时的速度为v 1,在空中的飞行时间为t 1。
若将磁场撤除,其它条件均不变,那么小球着地时的速度为v 2,在空中飞行的时间为t 2。
小球所受空气阻力可忽略不计,
则关于v 1和v 2、t 1和t 2的大小比较,以下判断正确的是( )
A .v 1=v 2
B .v 1<v 2
C .t 1<t 2
D .t 1>t 2
【答案】AD
【解析】洛伦兹力不做功,所以落地速度大小不变,由于洛伦兹力方向向上,撤去磁场后运动时间变短,D 对;
二、实验题
1.某人用万用电表按正确步骤测量一电阻阻值,指针指示位置如图12,则这电阻值是_______.如果要用这万用电表测
量一个约200欧的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是_______.
【答案】1200W ´10 【解析】档位´100,示数为12,所以测量的电阻阻值为12´100=1200欧姆,指针指在中间时刻测量最准确,所以应选择´10档位
2.如图13所示,阴极射线管(A 为其阴极)放在蹄形磁铁的N 、S 两极间,射线管的A 端应接在直流高压电源的________极,此时,荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(选填“向上”、“向下”或“不”).
【答案】负向下
【解析】因为A是阴极,所以射线管的阴极A接直流高压电源的负极.B是阳极,接直流高压电源的正极.
因为A是阴极,B是阳极,所以电子在阴极管中的运动方向是A到B,产生的电流方向是B到A(注意是电子带负电),根据左手定则,四指指向A,手掌对向N极(就是这个角度看过去背向纸面向外),此时大拇指指向下面,所以轨迹向下偏转.
3.某同学在研究标有“3V,0.3A”字样的小灯泡的福安特性曲线的试验中得到一组U和I的数据
(1)在方框内画出实验电路图
(2)在方格纸内画出I-U图线;
(3)根据I-U图线分析可以看出,当通过小灯泡的电流逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是;小灯泡工作电压为3V时,测得实际电功率为________________W。
【答案】(1)如图
(2) 如图
(3)先不变后增大; 0.615或0.62
【解析】略
三、填空题
在平直的公路上,自行车与同方向行驶的汽车同时经过A 点。
自行车做匀速运动,速度为6m/s .汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A 点的速度)、加速度大小为0.5m/s 2的匀减速运动.则自行车追上汽车所需时间为___s ,自行车追上汽车时,汽车的速度大小为___m/s ,自行车追上汽车前,它们的最大距离是___m 。
【答案】16;2;16
【解析】追上所用时间为t ,位移相同,有
,t=16s ,此时汽车速度为v-at=2m/s ,当速度相同时距离最大,由v-at=6m/s ,t=8s ,
四、计算题
1.如图所示电路中,R 1=0.8Ω,R 3=6Ω,滑动变阻器的全值电阻R 2="12" Ω,电源电动势E="6" V ,内阻r="0.2" Ω,当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时,闭合开关S ,电路中的电流表和电压表的读数各是多少?
【答案】见解析
【解析】
示数
示数
示数
示数 本题考查闭合电路欧姆定律,注意电路中的串并联结构和电源内阻不能忽略
2.如图所示:在真空中,有一半径为r 的圆形区域内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,一带电粒子质量为m ,电量为q ,以某一速度由a 点沿半径方向射入磁场,从c 点射出磁场时其速度方向改变了60度,(粒
子的重力可忽略)试求
(1)该粒子在磁场中运动时间t
(2)粒子做圆周运动的半径R
(3)粒子运动的速度
【答案】(1)(2)(3)
【解析】设圆周运动半径为R
(1)粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
即
而
由上述公式有
则粒子运动时间
(2)由几何关系有
(3)由(1)得
本题考查带电粒子在磁场中的运动,由洛伦兹力提供向心力可求出运动周期,计算时间根据圆弧对应圆心角和周期去求,根据先找圆心后求半径的思路求解
3.如图所示,cd、ef是两根电阻不计的光滑金属轨道,其所在的平面与水平面间的夹角为600, 将两导轨用电键s 相连,在两导轨间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T,可在导轨上自由滑动的金属棒的长L=0.5m、质量为m=1.010kg,金属棒电阻为5Ω,设导轨足够长。
(g=10m/s2)则:
(1)若先将电键s断开,金属棒由静止开始释放后,经多长时间将s接通,ab恰作匀速运动?
(2)若先将电键s闭合,再将金属棒由静止释放,ab上的最大热功率为多大?
【答案】(1)0.8s(2)0.6W
【解析】
本题考查电磁感应与牛顿运动定律的结合,根据匀速运动受力平衡列式求解。