1、龙泉中学 2018 年上学期高二年级期终考试物理模拟试卷一一、单项选择题:(本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得 5 分,选错得 0 分。 )1.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个 D 形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核( )和 粒子( )比较它们
2、所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有( )A. 加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大B. 加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小C. 加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小D. 加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大【答案】B【解析】试题分析:回旋加速器是通过电场进行加速,磁场进行偏转来加速带电粒子带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,根据 比较周期当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大,根据 求出粒子的最大速度,从而得出最大动能的大小关系带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,根据 ,知氚核( 13H
3、)的质量与电量的比值大于 粒子( 24He) ,所以氚核在磁场中运动的周期大,则加速氚核的交流电源的周期较大根据 得,最大速度 ,则最大动能 ,氚核的质量是 粒子的 倍,氚核的电量是 倍,则氚核的最大动能是 粒子的 倍,即氚核的最大动能较小,B 正确2.如图所示,R 1、R 2为定值电阻,L 为小灯泡,R 3为光敏电阻,当照射光强度增大时( )A. 电压表的示数减小B. R2中电流增大C. 小灯泡的功率增大D. 电路的路端电压增大【答案】C【解析】【分析】当照射光强度增大时,R 3变小,分析电路中总电阻的变化,则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化,由欧姆定律可得出电压表示数的变化;同时还
4、可得出路端电压的变化;由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化,再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化,由功率公式即可得出灯泡功率的变化。【详解】A 项:当光照增强时,光敏电阻的阻值减小,R 3变小,外电路总电阻减小,则电路中的总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得,电路中总电流增大,故 R1两端的电压增大,即电压表的示数增大,故 A 错误;B、D 项:因电路中总电流增大,电源的内电压增大,路端电压减小,同时 R1两端的电压增大,故并联电路部分电压减小,则流过 R2的电流减小,故 B、D 错误。C 项:由并联电路电压增大,可知流过灯泡的电流一定增大,故由 P=I2R 可知,小灯泡消耗的功率
5、增大,故 C 正确。故应选:C。【点睛】闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行;分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压,而外电路较为复杂,要注意灵活应用电路的性质。3.如图所示电路中,L 为一自感线圈,两支路直流电阻相等,则 ( )A. 闭合开关 S 时,稳定前电流表 A1的示数大于电流表 A2 的示数B. 闭合开关 S 时,稳定前电流表 A1的示数等于电流表 A2的示数C. 闭合开关 S 时,稳定前电流表 A1的示数小于电流表 A2的示数D. 断开开关 S 时,稳定前电流表 A1的示数小于电流表 A2的示数【答案】A【解析】【分析】电路中有线圈,当通过线圈的电流发生
6、变化时会产生感应电动势去阻碍线圈中电流变化。【详解】A、B、C 项:闭合开关 S 时,导致线圈中电流增加,则产生反感电动势,从而阻碍电流的增加,所以稳定前电流表 A1的示数大于 A2的示数,故 A 正确,B、C 错误;D 项:断开开关 S 时,导致线圈中电流减小,则产生反感电动势,从而阻碍电流的减小,则线圈与电阻串联构成一个新电路,所以稳定前电流表 A1的示数仍等于 A2的示数,故 D 错误。故应选:A。【点睛】线圈电流增加,相当于一个瞬间电源接入电路,线圈左端是电源正极当电流减小时,相当于一个瞬间电源,线圈左端是电源负极。4. 如图所示,一金属直杆 MN 两端接有导线,悬挂于线圈上方。MN
7、与线圈轴线均处于竖直平面内,为使 MN 垂直纸面向内运动,可以( )A. 将 a、c 端接在电源正极,b、d 端接在电源负极B. 将 b、d 端接在电源正极,a、c 端接在电源负极C. 将 a、d 端接在电源正极,b、c 端接在电源负极D. 将 a、c 端接在交流电源的一端,b、d 端接在交流电源的另一端【答案】C【解析】试题分析:将 a、c 端接在电源正极,b、d 端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向上,再根据左手定则可知 MN 受到的安培力向外,则 MN 垂直纸面向外运动,故A 正确;将 b、d 端接在电源正极,a、c 端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向
8、向下,再根据左手定则可知 MN 受到的安培力向外,则 MN 垂直纸面向外运动,故 B正确将 a、d 端接在电源正极,b、c 端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向下,再根据左手定则可知 MN 受到的安培力向里,则 MN 垂直纸面向里运动,故 C 错误;将 a、c 端接在交流电源一端,b、d 接在交流电源的另一端,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向,再根据左手定则可知 MN 受到的安培力向外,则 M N 垂直纸面向外运动故 D 正确考点:考查了安培力方向的判断【名师点睛】运用安培定则判断电流产生的磁场方向,根据左手定则判断安培力方向将选项逐一代入检验,选择符合题意的5.一矩形线
9、圈位于一随时间 t 变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图 1 所示,磁感应强度 B 随 t 的变化规律如图 2 所示。以 I 表示线圈中的感应电流,以图 1 中线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的 It 图中正确的是 ( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】感应定律和欧姆定律得 ,所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度 B 随 t的变化率;由图 2 可知, 时间内,B 增大,磁通量 增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外),由右手定则感应电流是顺时针的,因而是负值;所以可判断为负的恒值; 为正的恒值; 为零; 为负的恒值; 为零; 为正
10、的恒值;故 C 正确,ABD 错误;故选 C【点睛】此类问题不必非要求得电动势的大小,应根据楞次定律判断电路中电流的方向,结合电动势的变化情况即可得出正确结果。6.一个电流表由灵敏电流表 G 并联一个分流电阻 R 组成,如图所示在核对过程中发现它的示数比标准电流表示数稍大一点,下面的哪个办法可以矫正?A. 在电阻 R 的支路上串联一个比 R 小得多的电阻B. 在电阻 R 的支路上串联一个比 R 大得多的电阻C. 再并联一个比 R 小得多的电阻D. 再并联一个比 R 大得多的电阻【答案】D【解析】【详解】电流表示数示数比标准电流表示数稍大一点,说明所并联电阻的分流太小,则分流电阻阻值偏大,让分流
11、电阻变的稍小些即可;在电阻 R 的支路上串联一个比 R 小得多的电阻,分流电阻变大,故 A 错误;在电阻 R 的支路上串联一个比 R 大得多的电阻,分流电阻变大,故 B 错误;再并联一个比 R 小得多的电阻,分流电阻将变得太小,故 C 错误;再并联一个比R 大得多的电阻,分流电阻稍变小,故 D 正确;故选 D。7.如图所示的电路中,闭合电键 S 后,灯 L1和 L2都正常发光,后来由于某种故障使灯 L2突然变亮,电压表读数增加,由此推断,这故障可能是( )A. L1灯灯丝烧断 B. 电阻 R2断路C. 电阻 R2短路 D. 电容器被击穿短路【答案】B【解析】试题分析:L 1灯灯丝烧断导致总电阻
12、增大,总电流减小,L 2变暗,不符合题意,A 错误;电阻 R2断路,导致总电阻增大,总电流减小,L 1两端电压减小,而路端电压增大,则 L2两端电压增大,L 2变亮,B 正确;电阻 R2短路,L 2不亮,C 错误;电容器被击穿短路,外电路总电阻减小,总电流增大,内电压增大,路端电压减小,电压表读数减小,L 2变亮,D 错误;故选 B。考点:闭合电路的欧姆定律。【名师点睛】闭合电键 S 后,灯 L1和 L2都正常发光时,灯 L1与电阻 R1并联,灯 L2与电阻R2并联,两部分再串联发生故障后,将四个选项逐一代入,分析灯 L2亮度的变化,选择符合题意的选项。8.如图所示在轴上关于 O 点对称的 A
13、B 两点有等量同种点电荷 ,在 轴上的 C 点有点电荷,且 ,下列判断正确的是A. O 点的电势为零B. D 点的电场强度为零C. 若将+q 点电荷从 O 移到 C,电势能增加D. 若将-q 点电荷从 O 移到 C,电势能减小【答案】B【解析】【详解】设 AD=r,根据点电荷产生的电场强度公式 E=k 得到,两个等量同种点电荷+Q 在 D点产生的电场强度大小均为 E1=k ,两电场方向夹角为 1200,可知两电场的合场强为 k ,方向水平向右。因 CD=r,可知-Q 在 O 点产生的电场强度大小也为 E=k ,方向水平向左,则 D点的合场强为零。故 B 正确。D 点的场强为零,则 D 点右侧的
14、电场线向右,DC 之间的合场强的方向一定向左,顺着电场线电势降低,因 D 点右侧无穷远处电势为零,可知 O 点的电势不等于零,选项 A 错误;OC 之间的合场强的方向向左,则将正的点电荷从 O 移到 C,电场力做正功,电势能减小;将负的点电荷从 O 移到 C,电场力做负功,电势能增加,选项 CD 错误;故选 B.【点睛】空间任何一点的场强是各个电荷产生的电场强度叠加的结果,根据平行四边形定则进行合成等量同种电荷的电场要抓住对称性二、多项选择题:(本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分,部分选对但不全的得 3 分,有选错
15、的得 0 分。 )9. 如图所示,C 为中间插有电介质的电容器,a 和 b 为其两极板,a 板接地。P 和 Q 为竖直放置的两平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球,P 板与 b 板用导线相连,Q 板接地,开始时悬线静止在竖直方向,在 b 板带电后,悬线偏转了角度。在以下方法中,能使悬线的偏角变大的是A. 缩小 a、b 间的距离B. 加大 a、b 间的距离C. 取出 a、b 两极板间的电介质D. 换一块形状大小相同,介电常数更大的电介质【答案】BC【解析】试题分析:两极板间的电荷量恒定,因为 a 板和 Q 板接地,b 板和 P 板相连,所以 ab 间的电势差和 PQ 间的电势差相等,根据
16、公式 可知缩小 a、b 间的距离,电容增大,根据公式 可得 减小,则 也减小,即 PQ 间的电场强度减小,所以偏角变变小,反之增大ab 间的距离,则偏角变大,A 错误 B 正确;根据公式 可知取出 a、b 两极板间的电介质,电容 ab 减小,根据公式 可得 增大,则 也增大,即 PQ 间的电场强度增大,所以偏角变大,反之换一块形状大小相同,介电常数更大的电介质,偏小变小,C 正确 D 错误;考点:考查了电容的动态变化分析【名师点睛】在分析电容器动态变化时,需要根据 判断电容器的电容变化情况,然后结合 , 等公式分析,需要注意的是,如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定,如果电容器充电后
17、与电源断开,则电容器两极板上的电荷量恒定不变视频10.如图所示,虚线框内有匀强电场, 、 、 是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离为 ,其中 为零势面。一个质量为 ,电量为 的粒子沿 方向以初动能 自图中的 P 点进入电场,刚好从 点离开电场。已知 ,粒子的重力忽略不计,下列说法正确的是( )A. 该粒子通过零势面时的动能是B. 该粒子在 P 点的电势能是C. 该粒子到达 点时的动能是D. 该粒子到达 点时的电势能是【答案】C【解析】试题分析:粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,有 x=v0t,竖直方向做匀加速直线运动有 由题 x=2cm,竖直位移为 y=1cm,得到 vy=v0,v
18、= v0,该粒子到达 C点时的动能是EK= mv2=2 mv02=2EK由于相邻等势面间的距离相等,电势差相等,动能的增量相等,则该粒子通过等势面 BB时的动能是 15E k故 A 错误,C 正确BB为零势能面,由上可知,粒子经过等势面 BB时总能量为是 15E k,该粒子在 P 点时的电势能是 15E k-Ek=05E k故B 错误根据能量守恒得,该粒子到达 C点时的电势能 EP=15E k-2EK=-05E k故 D 错误故选 C考点:带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题首先要分析出粒子做类平抛运动,其次技巧是研究粒子经过 BB面时总能量,根据能量守恒研究经过其他等势面时的电势能。11.
19、 质量为 m、带电量为 q 的小球,从倾角为 的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,其磁感强度为 B,如图所示若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是( )A. 小球带正电B. 小球在斜面上运动时做匀加速直线运动C. 小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动D. 则小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力为零时的速率为【答案】BD【解析】A、带电小滑块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,知洛伦兹力的方向垂直于斜面向上根据左手定则知,小球带正电,故 A 正确;B、小球在运动的过程中受重力、斜面的支持力、洛伦兹力,合外力沿斜面
20、向下,大小为,根据牛顿第二定律知 ,小球在离开斜面前做匀加速直线运动,故 B 正确,C错误;D、当压力为零时,在垂直于斜面方向上的合力为零,有 ,解得 ,故 D正确。点睛:带电小滑块在某时刻对斜面的作用力恰好为零,知洛伦兹力的方向垂直于斜面向上,根据左手定则判定小高考的电性对小滑块球进行受力分析,根据受力情况确定其运动情况当压力为零时,抓住垂直于斜面方向上的合力为零,求出小滑块的速率。12.如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的正上方,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
21、【答案】BC【解析】小磁针的 S 极向纸内偏转,N 极向外偏转,因此在粒子下方磁场方向向外,根据安培定则可知电流方向向左,故这束粒子若带正电,则向左飞行,若带负电,则向右飞行,故 AC 正确,BD 错误故选 AC点睛:对于电流方向、磁场方向的规定要熟练掌握,尤其是要正确根据安培定则判断电流方向与磁场方向之间的关系三、实验题:本大题共 2 小题,第 13 题 4 分,第 14 题 11 分,共 15 分。把答案写在答题卡指定的答题处,不要求写出演算过程。13.用多用电表欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是( )A. 测量前必须进行欧姆挡调零,且每次变换测量挡位后都要重新调零B. 在测量大电阻时,为
22、使测量更准确,应用两手将表笔和待测电阻两端捏紧C. 测量电路中的电阻时,要将待测电阻与电源断开D. 多用电表使用完毕,应将选择开关旋到“OFF”或交流电压最高挡【答案】ACD【解析】测量前必须进行欧姆挡调零,且每次变换测量挡位后都要重新调零,选项 A 正确;测量电阻时,不能用两手与表笔的金属探头接触,以免造成误差,选项 B 错误;测量电路中的电阻时,要将待测电阻与电源断开,以免烧坏电表,选项 C 正确;多用电表使用完毕,应将选择开关旋到“OFF”或交流电压最高挡,选项 D 正确;故选 ACD.14.为测定一电阻约为 10,额定电流为 04A 的电阻器的电阻,现准备有下列器材:(A)电源 E :
23、内阻不计的 6V;(B)电流表 A1 :量程为 03A、内阻约为 006;(C)电流表 A2 :量程为 006A、内阻约为 03;(D)电压表 V1 :量程为 015V、内阻约为 50K;(E)电压表 V2 :量程 05V、内阻约为 10K;(F)滑动变阻器 R1 :量程为 010;(G)滑动变阻器 R2 :量程为 01500;(H)电键 S 和导线若干。(1)实验中要求通过待测电阻的电流能从 0 起逐渐增大,为尽可能较精确地测出该电阻的阻值,并且调节方便,应用的电流表为_,电压表为_,滑动变阻器为_(填器材符号)(2)画出符合要求的电路图_【答案】 (1). A 2; (2). V 2; (
24、3). R 1; (4). 【解析】(1)由于电阻器 R 的额定电流即最大电流为 0.4A,故电流表选择 A2(量程为 00.6A、内阻约为 0.3).由 ,故电压表选择 V2(量程 05V、内阻约为 10K)实验中要求通过待测电阻的电流能从 0 起逐渐增大,变阻器可采用分压式,为方便调节,变阻器选小电阻可选择 R1(010).(2)因为 , ,则 ,故为减小测量误差,电流表应采用外接法故符合要求的电路图如图所示:【点睛】对于电阻测量电路的设计,可记住这样的口诀:“大内偏大,小外偏小” 本题是伏安法测量电阻,从实验原理出发选择器材、设计电路、连接实物图等等,都是实验的基本技能,要加强培训,提高
25、能力四、计算题(本题共 4 小题,共 40 分。要求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给分。有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位)15.(10 分)如图所示,一条长为 的细线,上端固定,下端拴一质量为 m 的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为 E,方向水平向右,当细线离开竖直位置的偏角为 时,小球处于平衡,则小球带何种电荷?小球所带电量为多少?【答案】小球带正电荷,【解析】小球在匀强电场中受力如图, (2 分)电场力水平向右,与场强方向相同。因此小球带正电荷。 (3 分)由平衡条件,知 (3 分)小球的带电量 (2 分)没有作图但过程和结果正确不扣
26、分16.一个初速度为零的质子,经过电压为 U 的电场加速后,垂直进入磁感应强度 B 的匀强磁场,已知质子质量 m,电量 q,试求:(1)质子进入磁场中的速度?(2)质子在磁场中运动的轨道半径及周期?【答案】(1) (2) ;【解析】【详解】 (1)由动能定理得:Uq= mv2 解得速度为 (2)由 得 代入得: 因解得:17.一质量为 m,带正电且带电量为 q 的液滴以速度 v 沿与水平成 45 角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域,电场强度方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,如图 11所示。已知液滴在场区里做匀速直线运动。试求:(1)电场强度 E 和磁感应强度 B 各多大?(2)当液
27、滴运动到某一点 a 时,磁场突然消失,问带电液滴运动到与 a 点等高的 b 点的时间?【答案】 (1) , (2)【解析】【详解】 (1)滴带正电,液滴受力如图所示:根据平衡条件,有:Eq=mgtan=mg故: ; (2)去掉磁场后 F 合 mg 以 v 方向为 X 轴,垂直 v 为 Y 轴建立坐标系,物体以 a= g 做类平抛运动。x=vt y= at2由几何关系得 xy 联立解得:【点睛】本题关键是明确粒子的受力情况和运动情况,然后根据平衡条件和牛顿第二定律列式求解;撤去磁场后,可以采用等效合场的方法进行研究18.如图所示,线圈 abcd 每边长 0.20m,线圈质量 m10.10 kg、
28、电阻 R0.10,砝码质量 m20.14 kg线圈上方的匀强磁场磁感强度 B0.5T,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为 h 0.20m砝码从某一位置下降,使 ab 边进入磁场开始做匀速运动求(1)线圈做匀速运动的速度?(2)穿过磁场区域过程中线圈产生的总热量?(设线圈穿越磁场过程中没有与滑轮相碰)【答案】v4 m/s【解析】试题分析:该题的研究对象为线圈,线圈在匀速上升时受到的安培力 F 安 、绳子的拉力 F 和重力 m1g 相互平衡,即 FF 安 m 1g (2 分)砝码受力也平衡 Fm 2g (1 分)线圈匀速上升,在线圈中产生的感应电流IBlv/R (2 分)因此线圈受到向下的安培力 F 安 BI l (2 分)代入数据解得:v4 m/s (2 分)考点:考查了共点力平衡的应用,安培力的求解