物理卷·2018届北京市昌平区高二第一学期期末考试物理试题 （解析版） 14页

昌平区 2016—2017 学年第一学期高二年级期末质量抽测 物 理 试 卷 （满分 100 分，考试时间 90 分钟） 2017．1 第一部分 选择题（共 46 分） 一．单项选择题。本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只 有一个选项符合题意，选对得 3 分，选错或不答的得 0 分。 1. 下列物理量中，属于矢量的是 A．电场强度 B．电势 C．电势差 D．电势能 2. 真空中两个点电荷相距为 r 时，它们间的静电力大小为 F；如果保持它们的电荷量 不变，而将距离增大为 2r，则静电力大小将变为 A．2F B．F C． 4 F D． 2 F 3. 下列用电器中，主要利用电流的热效应工作的是 A．电风扇 B．电动机 C．抽油烟机 D．电热水器 4. 如图 1 所示，通以恒定电流 I 的导线 MN 在纸面内从 a 位置绕其一端 M 转至 b 位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是 A．变小 B．不变 C．变大 D．不能确定 5. 关于导体的电阻的表达式 I UR  和 S LR  ，下面说法不正确．．．的是 A．金属导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过的电流成反比 B．金属导体的电阻与导体长度、横截面积和材料有关 C．一般情况下，金属导体的电阻随工作环境温度的变化而变化 D．对于给定的一段金属导体来说，在恒温下 I U 比值是恒定的，导体电阻不随 U 或 I 的 变化而变化 6. 关于磁感应强度，下列说法中正确的是 A．根据磁感应强度定义式 IL FB  可知，磁感应强度 B 与 F 成正比，与 IL 成反比 B．一小段通电直导线放在磁感应强度为零的地方，它所受到的磁场力一定为零 C．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零 D．磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同 7. 如图 2 所示，电源的电动势为 E，内电阻为 r。闭合开关 S， 将滑动变阻器的滑片 P 向 b 端移动时，电压表和电流表的示 数变化情况是 M NI a b ×× ×× × ×× ×× × ×× ×× × × ×× × 图 1 B A R1 V S a b 图 2 E r R2R P A．电压表和电流表示数都减小 B．电压表和电流表示数都增大 C．电压表示数减小，电流表示数增大 D．电压表示数增大，电流表示数变小 8. 如图 3 所示，电场中有 A、B 两点，下列说法正确的是 A．场强 EA＞EB，电势φA＜φB B．场强 EA＜EB，电势φA＞φB C．将+q 电荷从 A 点移到 B 点，电场力做负功 D．将-q 电荷分别放在 A、B 两点时具有的电势能 EpA＞EpB 9. 关于带电粒子所受洛仑兹力 F、磁感应强度 B 和粒子速度 v 三者方向之间的关系，下列 说法中正确的是 A．F、B、v 三者一定相互垂直 B．F 一定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直 v C．F 一定垂直于 B，但 F 不一定垂直于 v D．F 一定垂直于 v，但 F 不一定垂直于 B 10. 如图 4 所示，一平行板电容器，其电容为 C，带电量为 Q， 上极板带正电，下极板带负电。现将一个试探电荷+q 由两 极板间的 M 点移动到 N 点， M、N 两点间的距离为 s，MN 连线与极板间的夹角为 30，则电场力对试探电荷+q 所做的 功为 A． Qd qCs B． Cd qQs C． Cd qQs 2 D． Qd qCs 2 二．不定项选择题。本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，可 能有一个或多个选项符合题意，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答 的得 0 分。 11. 关于电源的电动势，下列说法中正确的是 A．电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量 B．电源的电动势在数值上等于静电力把单位正电荷从电源负极移到正极所做的功 C．电动势在数值上等于路端电压 D．外电路的总电阻越大，路端电压越接近电源电动势 12. 如图 5 所示，一金属直杆 MN 两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN 与线 圈轴线处于同一竖直平面内。为使 MN 垂直纸面向外运动，可以 A．将 a、c 端接在电源正极，b、d 端接在电源负极 B．将 a、c 端接在电源负极，b、d 端接在电源正极 C．将 a、d 端接在电源正极，b、c 端接在电源负极 30M N - - - - + + + + + d 图 4 A 图 3 B E 图 5 D．将 a、d 端接在电源负极，b、c 端接在电源正极 13. 如图 6 所示，阴极射线管的左侧不断有电子射出。在管的正下方放 一通电直导线 MN 时，发现射线的径迹向下偏。则 A．导线中的电流从 M 流向 N B．导线中的电流从 N 流向 M C．若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变 MN 中的电流方向来实现 D．电子束的径迹与 MN 中的电流方向无关 14. 如图 7 所示，由 M、N 两块相互靠近的平行金属板 组成的平行板电容器，极板Ｍ与静电计的金属球相 接，极板Ｎ和静电计的外壳均接地。给电容器充电， 静电计指针张开一定角度。实验过程中，电容器所 带电荷量不变。下面操作能使静电计指针张角变大 的是 A．将 N 板向上平移 B．将 N 板向左平移远离 M 板 C．将 N 板向右平移靠近 M 板 D．在 M、N 之间插入有机玻璃板 第二部分 非选择题（共 54 分） 三．填空题。本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 分。 15. 如图８所示，将长度Ｌ=0.2m、电流 I=0.1A 的通电直导线放入一磁感应 强度为 B=1.0T 的匀强磁场中，电流与磁场方向垂直。则导线所受安培力 的大小为 N，方向为 。 16. 如图 9 所示，R1 和 R2 是同种材料，厚度相同，上、下 表面为正方形的导体，但 R1 的尺寸比 R2 的大。在两导 体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则 R1 中的电流 （选填“大于”、“小于”或“等 于”）R2 中的电流；R1 中自由电荷定向移动的速率 （选填 “大于”、“小于”或“等于”） R2 中自由电荷 定向移动的速率。 17. 如图 10 所示，M、N 间电压恒定，当开关 S 接通 a 端时， 电压表示数为 10V，电流表示数为 0.2A；当开关 S 接通 b 端时，电压表示数为 12V，电流表示数为 0.15A，可以推断 N 图 6 M B I 图 8 电流方向 电流方向R1 R2 图 9 A Rx V S a b 图 10 M N M 静电计 N 图 7 S 接________端时的测量值更准确；电阻 Rx 的真实值是_________ Ω。 四．实验题。本题共 2 小题，共 12 分。 18. （4 分） 学生实验室常用的电流表量程有 0－0.6A、0－3A 两档；电压表量程有 0－3V、0－15 V 两档。 （1）现要把量程为 0－0.6A、内阻是 RA=0.5Ω的电流表，改装成量程是 0－15V 的电压 表，应串联一个_________Ω分压电阻。 （2）改装后的电压表是否准确，须校对。图 11 中虚线框内是改装后的电压表，○V 是 标准的电压表。下面提供了两个实验电路图，你认为较为理想的校对电路是 _________（选填“甲”或“乙”）。 19. （8 分） 如图 12 所示的电路为欧姆表内部电路图。电源电动势 E=6.0V，内 阻 r=2.0Ω，电流表满偏电流 Ig=0.6A，电流表电阻 RA=0.5Ω，A、B 为 接线柱。 （1）用一段导线把 A、B 直接连起来，此时应把可变电阻 R1 调节为________Ω才能使 电流表恰好达到满偏电流？ （2）电表满偏后保持 R1 的值不变，在 A、B 间接入一个电阻为 10Ω的定值电阻 R2，此 V A Rx R1 R S V A Rx R1 R S （甲） （乙） 图 11 图 12 E r R1 A B 电流表 时电流表的指针指在_______A 刻度的位置。 （3）保持 R1 阻值不变，把可变电阻 Rx 接在 A、B 之间，则电流表读数 Ix 与 Rx 的关系 式是_________。 （4）根据 Ix 与 Rx 关系式，求出 Rx =5Ω时对应的 Ix 值，填在表格内的横线上。（Rx =0、 10Ω、20Ω、50Ω、100Ω、1kΩ、∞时对应的 Ix 值已标出） Rx/Ω 0 5 10 20 50 100 1k ∞ Ix/A 0.6 ____ 0.3 0.2 0.1 0.05 0.006 0 然后在如图 13 所示的表盘上，标出所求 Ix 值对应的 Rx。 五．论述计算题。本题共 4 小题，共 30 分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。有 数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 20. （7 分） 一质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子以平行于两极板的速度 v0 沿两 板中线水平射入匀强电场，如图 14 所示。设两极板间电压为 U，两 极板间的距离为 d、板长为 L，且粒子不会击中极板，不考虑带电粒 子所受到的重力。求： （1）粒子在电场中的加速度大小 a； （2）粒子在电场中的飞行时间 t； （3）粒子在竖直方向的位移大小 y； A 0 0.2 0.4 0.6 — 0.6 3 ∞ 10Ω Ω 0Ω 20 Ω 50 Ω 100Ω 1kΩ 图13 v0 d L 图 14 21. （7 分） 如图 15 所示，一个原来不带电的半径为 r 的金属球放在绝缘支架 上，其水平左侧放置一个电荷量为+Q 的点电荷，点电荷到金属球 左端的距离为 2r。 （1）分析在金属球上感应电荷的分布情况； （2）求点电荷+Q 在金属球球心 O 点处产生的场强大小 E0； （3）求金属球上感应电荷在球心 O 点处产生的场强大小 E＇，并说 明方向。 22. （8 分） 如图 16 所示的电路，电源电动势 E=10V，内阻 r=0.5Ω。闭合开关 后，标有“8V，16W”字样的灯泡 L 恰好能正常发光，小型电动机 M 的线圈电阻 R0=1Ω，求： （1）通过电源的电流 I； （2）电动机的发热功率 P1； （3）电动机的输出功率 P2。 23. （8 分） 如图 17 所示，在 xOy 平面内存在着沿 y 轴方向的匀强电场， 电场强度 E=0.2V/m。 （1）现把比荷 m q =50C/kg 带正电的粒子在原点 O 处由静 止释放，不计粒子所受的重力。求经过时间 t1=0.2s 时 带电粒子的位置坐标（x，y）。 （2）保持电场不变，在此空间加一垂直于 xOy 平面向里的 匀强磁场，感应强度 B=0.1T（图中末画出），仍把比 荷 m q =50C/kg 带正电的粒子在原点处由静止释放，不计粒子所受的重力，粒子将在 ＋Q r O 图 15 2r 图 16 E r L 电动机M x y O 图 17 E 复合场中做滚轮线运动。求： ①带电粒子所能达到最大速度 vmax； ②带电粒子在运动过程中离开 x 轴的最大距离 H。 参考答案与试题解析 1. 【答案】A 【解析】 本题考查了标量和矢量的知识点，意在考查学生的理解能力。 矢量是既有大小又有方向的物理量，电场强度是矢量，而标量是只有大小没有方向的物理量， 电势能、电势和电势差都是标量，选项 A 正确。综上本题选 A。 2. 【答案】C 【解析】 本题考查了库仑定律的知识点，意在考查学生的理解能力。 由库仑定律得： ，当距离变为原来的 2 倍时： ，所以 ，选项 C 正确。综上本题选 C。 3. 【答案】D 【解析】 本题考查了电流的热效应的知识点，意在考查学生的理解能力。 电风扇利用电动机带动工作，利用了通电导线在磁场中收到力的作用，选项 A 错误；电动机 工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，选项 B 错误；抽油烟机利用 电动机带动工作，利用了通电导线在磁场中受到力的作用，选项 C 错误；电热水器工作时把 电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，选项 D 正确。综上本题选 D。 4. 【答案】B 【解析】 本题考查了安培力的知识点，意在考查学生的理解能力。 从 A 转到 B 位置时，导线 MN 还是与磁场垂直，故 F=BIL 不变，选项 B 正确。综上本题选 B。 5. 【答案】A 【解析】 本题考查了电阻定律的知识点，意在考查学生的理解能力。 导体的电阻是导体本身的特性，与其两端电压和电流强度无关，选项 A 错误；根据电阻定律 可知：导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关，选项 B 正确；导体的电 阻率随温度变化而变化，电阻也随温度而变化，选项 C 正确；导体的电阻是导体本身的特性， 对一段一定的导体来说，在恒温下比值 是恒定的，导体电阻不随 U 或 I 的变化而化，选项 D 正确。本题选不正确的，综上本题选 A。 6. 【答案】B 【解析】 本题考查了磁感应强度的知识点，意在考查学生的理解能力。 磁感应强度的定义式是比值定义法，故与其中的物理量没有正反比关系，选项 A 错误；由 F=BIL，磁感应强度为零，则磁场力一定为零，选项 B 正确；当磁场 B 与通电导线 I 方向平 行时，通电导线所受磁场力为 0，但不能说明磁感应强度为零，选项 C 错误；F 与 B 的方向 是不相同的，是垂直关系，选项 D 错误。综上本题选 B。 7. 【答案】A 【解析】 本题考查了闭合电路欧姆定律的知识点，意在考查学生的理解能力。 将滑动变阻器的滑动片 P 由 a 向 b 端移动时，R 减小，并联部分的总电阻减小，外电路总电 阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流增大，路端电压减小，则电压表减小.并联部 分的电压 U 并=E-I（R1+r），I 增大，E、R1、r 均不变，则 U 并减小，则电流表的示数减小。 所以电压表和电流表示数都减小，选项 A 正确。综上本题选 A。 8 【答案】B 【解析】 本题考查了电场强度与电势差的关系的知识点，意在考查学生的理解能力。 沿着电场线电势降低，所以电势φA＞φB，电场线越密的地方电场强度越大，所以场强 EA ＜EB，选项 A 错误，选项 B 正确；正电荷从 A 点移到 B 点，电场力对正电荷的作用力方向向 右，做正功，选项 C 错误；根据 Ep=qφ知，A 点的电势高，则负电荷在 A 点的电势能小，所 以 EpA