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1、- 1 -20192019 学年上学期高二期末物理试题学年上学期高二期末物理试题一、选择题：一、选择题： 1. 下列说法正确的是A. 法拉第发现了电流的磁效应 B. 楞次发现了电磁感应现象C. 奥斯特发现了电磁感应现象 D. 安培提出了关于磁现象电本质的分子环流假说【答案】D【解析】试题分析：奥斯特发现了电流的磁效应；法拉第发现了电磁感应现象；安培提出了关于磁现象电本质的分子环流假说，故选项 D 正确，ABC 错误.考点：物理学史.2. 电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合电路，条形磁铁位于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示。现使磁铁 N 极远离线圈上端的过程中，流过 R 的电流方向和电容器极
2、板的带电情况是A. 从 b 到 a，下极板带正电B. 从 a 到 b，下极板带正电C. 从 b 到 a，上极板带正电D. 从 a 到 b，上极板带正电【答案】D【解析】试题分析: 当磁铁开始由图示位置向上运动，N 极向上运动时，导致向下穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可得，感应磁场方向与原来磁场方向相同，即向下，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而上，由于线圈相当于电源，则流过 R 的电流方向是从 a 到b，对电容器充电上极板带正电故选 D考点：考查电磁感应、楞次定律、电路【名师点睛】感生线圈相当于电源，则外电路的电流方向是从正极到负极，而内电路则是从负极到正极同时电容器在充电时电压随着电
3、量增加而增大3. 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大)，一对正、负电子分别以相同速度沿与 x 轴成 30角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为：(不计正、负电子间的相互作用力)- 2 -A. 1： B. 2：1 C. ：1 D. 1： 2【答案】D【解析】正电子进入磁场后，在洛伦兹力作用下向上偏转，而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转由，知两个电子的周期相等正电子从y轴上射出磁场时，根据几何知识得知，速度与y轴的夹角为 60，则正电子速度的偏向角为1=120，其轨迹对应的圆心角也为120，则正电子在磁场中运动时间为；同理，知负电子以 30入射，从
4、x轴离开磁场时，速度方向与x轴的夹角为 30，则轨迹对应的圆心角为 60，负电子在磁场中运动时间为,所以负电子与正电子在磁场中运动时间之比为t2：t1=1：2故选 D.【点睛】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径则可画出正、负离子运动轨迹，由几何关系可知答案4. 电动势为 E、内阻为 r 的电源与小灯泡 L1、L2及滑动变阻器 RO和定值电阻 R1连接成如图所示的电路。闭合开关 S，两灯泡均发光。当滑动变阻器 RO触头向 a 端移动的过程中，关于两灯泡发光情况，下列说法中正确的A. 小灯泡 L1、L2都变亮 B. 小灯泡 L1、L2都变暗C. 小灯泡 L1变亮，L2变暗
5、 D. 小灯泡 L1变暗，L2变亮【答案】A【解析】当滑片向 a 移动，滑动变阻器的阻值变大，电路的总电阻都会变大，据闭合电路欧姆定律知总电流变小，内电压减小，所以路端电压增大，可知灯 L1变亮；- 3 -.5. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个 D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法正确的是A. 增大电场的加速电压 B. 增大 D 形金属盒的半径C. 减小狭缝间的距离 D. 减小磁场的磁感应强度【答案】B【解析】试题分析：
6、由，解得则动能，知动能与加速的电压无关，狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和 D 形盒的半径有关，增大磁感应强度和D 形盒的半径，可以增加粒子的动能，故 BD 正确，考点：考查回旋加速器工作原理6. 如图所示，半径为 r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)，从 A 点沿半径方向以速度垂直于磁场方向射入磁场中，并由 B 点射出，且AOB=120，则该粒子在磁场中运动的时间为A. B. C. D. 【答案】C- 4 -【解析】由图可知，粒子转过的圆心角为 60，R=r；转过的弧长为 ； 则运动所用时间 ；故选 C.7. 图甲乙为示波管的原理图。如果在电极 YY之
7、间所加的电压按图(a)所示的规律变化，在电极 XX之间所加的电压按图(b) 所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是图中的A. B. C. D. 【答案】D【解析】由于电极 XX加的是扫描电压，电极 YY之间所加的电压信号电压，信号电压与扫描电压周期相同，所以荧光屏上会看到的图形是 D，故 D 正确。8. 某电场的电场线分布如图实线所示，一带电粒子在电场力作用下经 A 点运动到 B 点，运动轨迹如虚线所示.粒子重力不计，则粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是- 5 -A. 若粒子带正电，其加速度和动能都增大，电势能减小B. 若粒子带正电，其动能增大，加速度和电势能都减小C. 若粒子带负电，
8、其加速度和动能都增大，电势能减小D. 若粒子带负电，其加速度和动能都减小，电势能增大【答案】AC【解析】由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致向右，与轨迹上每一点的切线方向即瞬时速度方向成锐角，则电场力对带电粒子做正功，其电势能减小，动能增大电场线越来越密，场强增大，粒子所受的电场力增大，加速度增大，这些结论与粒子的电性无关，故 AC 正确，BD 错误故选 AC.9. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域.如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度 B 垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流 I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是A. 若元件
9、的载流子是自由电子，则 D 侧面电势高于 C 侧面电势B. 若元件的载流子是自由电子，则 C 侧面电势高于 D 侧面电势C. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直D. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平【答案】AC【解析】试题分析：根据左手定则判断洛伦兹力的方向，确定电子的偏转方向，从而确定侧面电势的高低测量地磁场强弱时，让地磁场垂直通过元件的工作面，通过地磁场的方向确定工作面的位置解：A、若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向 C 侧面偏，则 D 侧面的电势高于 C 侧面的电势故 A 正确，B 错误C、地球赤道上方的地磁场方向
10、水平，在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直故 C 正确，D 错误- 6 -故选 AC【点评】解决本题的关键知道霍尔效应的原理，知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡10. 如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一处于纸面内的正方形导体框 abcd，现将导体框分别向右以速度 v 和向左以速度 3v 匀速拉出磁场，则在这两个过程中A. 导体框中的感应电流方向相反 B. 安培力对导体框做功相同C. 导体框 ab 边两端电势差相同 D. 通过导体框截面的电量相同【答案】CD【解析】试题分析：无论是线框向左出磁场还是向右出磁场，线框磁通量都是减小的过程，根据楞次定律，感应电流都是沿顺时针
11、方向，选项 A 错。线框从左边出磁场，dc 切割磁感线，相当于电源，电动势，导体框 ab 边的两端电压为路端电压所以，安培力对导线框做功,从右侧出磁场，ab 切割磁感线，相当于电源，电动势，导体框 ab 边的两端电压，安培力对导体框做功。对比可知选项 C 正确，B 错误，通过导体框的电荷量，无论向左还是向右，磁通量变化量都相同，所以通过导体框截面的电量相同，选项 D 对。考点：电磁感应定律 安培力做功11. 如图所示为一种电容传声器。b 是固定不动的金属板，a 是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b 构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时，膜片发生相应的振动，于是就改变了
12、它与固定极板 b 间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关 K，若声源 S 发出声波使 a 向右运动时- 7 -A. 电容器的电容减小B. a、b 板之间的电场强度增大C. 流过电流表的电流方向为自右向左D. 流过电流表的电流方向为自左向右【答案】BD【解析】A 项：根据电容的决定式： ，a 向右运动时，d 减小，所以 C 增大，故 A 错误；B 项：a、b 板之间的电势差不变，根据，d 减小，所以 E 增大，故 B 正确；C、D 项：根据，U 不变，C 增大，所以 Q 变大，电容器充电，形成的充电电流方向为自左向右，故 D 正确，C 错误。12. 英国
13、物理学家阿斯顿因首次制成质谱仪，并用此对同位素进行了研究，而荣获了 1922年的诺贝尔化学奖。如图所示，P1P2两极板间同时存在相互垂直的电场和磁场，氚核和 粒子都沿直线运动，然后射入同一匀强磁场，最终打在照相底片上的 C、D 两点。已知氚核的质量约为质子的 3 倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷； 粒子即氦原子核，质量约为质子的 4 倍，带正电荷，电荷量为元电荷的 2 倍。氚核、 粒子射出电场时的速度分别为、，在磁场中的轨道半径分别为 、 ，不计粒子的重力。则下列说法正确的是A. ：=：B. ： =3：2- 8 -C. B2磁场的磁感应强度越大，CD 间的距离越小D. B2磁场的磁感应强度越大
14、，CD 间的距离越大【答案】BC【解析】A、B、直线通过速度选择器的粒子满足，故选择速度，与电荷和质量均无关，故，A 错误；B、速度相同的两粒子进入磁场洛伦兹力提供向心力，可得，氚核和氦核的半径比为，则 B 答案正确.C、D、，则磁感应强度越大，CD 间的距离越小，则 C 正确，D 错误.故选 BC.【点睛】带电粒子在速度选择器中电场力和洛伦兹力平衡，在磁场中，洛伦兹力提供向心力，求出粒子的轨道半径，即可知道轨迹半径与什么因素有关二、实验题二、实验题13. 某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄金属圆片的直径和厚度，示数如图所示，该金属圆片的直径的测量值为_cm，厚度的测量值为_mm.【答案
15、】 (1). 1.240 (2). 1.680 左右【解析】分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读解答：解：游标卡尺的主尺读数为 12mm，游标读数为 80.05mm=0.40mm，所以最终读数为12.40mm=1.240cm螺旋测微器的固定刻度读数为 1.5mm，可动刻度读数为 0.0118.2mm=0.182mm所以最终读数为 1.682mm故答案为：1.240； 1.682点评：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读以及- 9 -螺旋测微器的读数方法，固定刻度读数加
16、上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读视频14. 为测定干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A.完全相同的干电池 2 节，每节干电池的电动势为 1.5V 左右，内阻较小B.电流表 A1(量程为 0.6A，内阻约 0.5)C.滑动变阻器 R3(010，10A)D.滑动变阻器 R4(0100，1A)E.电流表 G(量程为 3.0mA，Rg=10)F.定值电阻 R1=990G.定值电阻 R2=90H.定值电阻 R0=3.0I.开关 S 和导线若干(1)由于两节干电池的内阻较小，现将定值电阻 R0=3.0 与两节干电池串联后作为一个整体进行制量，在进行实验时，滑动变阻器应选用其中的_，定
17、值电阻 F 和 G 应选用其中的_.（填写实验器材前的字母)（2)在如图甲所示的虚线框中补充完整本实验电路的原理图._（3)根据实验测得的数据作出 I2-I1图线，如圈乙所示，其中 I2为通过电流表 G 的电流，I1为通过电流表 A1的电流。根据该图线可知每节干电池的电动势为_V，内阻为_.【答案】 (1). C (2). F (3). (4). 1.5 (5). 1.0【解析】(1)电源为两节干电池，则电动势为 3V 较小，电源的内阻较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选 C上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表 G 与定值电
18、阻R0串联，改装成电压表；改- 10 -装后电压应约大于等于 3V，则根据串联电路规律可知，应串联的电阻；故选 F；(2)用改装后的电压表测量电压值，用电流表 A 与滑动变阻器串联测电路电流，如图所示；(3)根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：U=I1（900+100）=1000I1，根据图象与纵轴的交点得电动势为E=3.010-31000V=3V，则一节干电池的电动势为 1.5V；与横轴的交点可得出路端电压为 2.0V 时电流是 0.2A，由闭合电路欧姆定律E=U+I(r+R0)可得,电源内阻;故内阻r=5-3=2.0；一节干电池的内阻为 1.0.【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实
19、验，要注意当器材中没有电压表时，应考虑将电流表与定值电阻串联代替电压表；涉及到用图象求解的问题，应先根据物理规律解出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，然后再根据截距和斜率的概念求解即可三、计算题三、计算题15. 人体的细胞膜内外存在电势差(膜电位差)约 U=35mV，细胞膜厚度约 d=7.010-9m.细胞膜有选择的让钾或钠离子通过，以保持细胞内、外的电势差和渗透压。当一个一价的钠离子(电荷量 q=1.610-l9C)，从图中的 A 到 B 通过细胞膜时(细胞膜内的电场看作匀强电场，且电势关系为 )求：(1)它受到的电场力多大?(2)电场力做功是多少?(3)电势能是增加还是减少? 改变了多少?
20、【答案】 （1） (2) (3) 电势能减小，减少【解析】 （1）根据 F=qE，及代入数据可得 - 11 -（2）根据 W=qU 代入数据可得 W=5.610-21J（3）电场力做正功，电势能减小，减少 5.610-21J16. 两根足够长的光滑平行直导轨 MN、PQ 与水平面成 角放置，两导轨何距为 L，M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻。一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让 ab 杆由静止开始沿导轨下滑.(1)求 a 动杆下滑的最大速度；(2)
21、ab 杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻 R 产生的焦耳热为 Q，求该过程中 ab 杆下滑的距离 x 及通过电阻 R 的电荷量。【答案】(1) (2) 【解析】试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律 欧姆定律 安培力公式和牛顿第二定律 有E=BLv FA=BILmgsinFA=ma即：当加速度 a 为零时，速度 v 达最大，速度最大值（2）根据能量守恒定律 有得：- 12 -17. 如图，在 xOy 平面第一象限整个区域分布一匀强电场，电场方向平行 y 轴向下。在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为 y 轴，右边界为 x=5L 的直线。磁场方向垂直纸面向外、一质量为 m、带电荷量为+q
22、 的粒子从 y 轴上 P 点以初速度，垂直 y 轴射入匀强电场，在电场力作用下从 x 轴上 Q 点以与 x 轴正方向成 45角进入匀强磁场.已知 OQ=L，不计粒子重力。求：(1)P 点的纵坐标；(2)要使粒子能再次进入电场，磁感应强度 B 的取值范围。【答案】(1) (2)【解析】试题分析：（1）设粒子进入磁场时 y 方向的速度为 vy，则： 2 分设粒子在电场中运动时间为 t，有： 2 分 2 分联解得： 2 分（2）作出粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示。 - 13 -设此时的轨迹半径为 r，由几何关系有： 3 分粒子在磁场中的速度： 3 分根据牛顿定第二定律： 2 分联解得： 2 分要使粒子能再进入电场，磁感应强度 B 的范围 2 分考点：带电粒子在复合场中的运动。