【最新】广东省仲元中学高二（理）上学期期末考试物理试
卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法中正确的是()
A．电场线和磁感线都是一系列闭合曲线
B．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电
C．奥斯特提出了分子电流假说
D．首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培
2．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是()
A．a代表的电阻丝的阻值小于b代表的电阻丝的阻值
B．图象表示的电阻丝的阻值与电压成正比
C．b代表的电阻丝较粗
D．两电阻丝串联接入电路，b电阻丝消耗的电功率比a大
3．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A接地，极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器的电容C、两极间的电压U，静电计指针偏角θ，电容器两极板间的场强E的变化情况是（）
A．C不变，U不变，θ不变，E变小B．C变小，U不变，θ变大，E不变
C．C变小，U变大，θ变大，E不变D．C变小，U变大，θ变小，E变大
4．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c点的导线所受安培力的方向
A．与ab边平行，竖直向上
B．与ab边平行，竖直向下
C．与ab边垂直，指向左边
D．与ab边垂直，指向右边
5．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块平行的水平金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图所示的情况下，下述说法正确的是（）
A．A板带正电B．有电流从b经电阻流向a
C．金属板A、B间的电场方向向下D．等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体做正功
6．在如图所示电路中，电源电动势为6V，电源内阻为1.0Ω，电路中的定值电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为1.0A。则以下判断中正确的是（）
A．电动机两端的电压为1V B．电动机产生的热功率为3.5W
C．电动机的输出功率为3W D．电源输出的电功率为6W
二、多选题
7．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab=U bc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、
Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（）
A．三个等势面中，c的电势最高
B．带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能小
C．带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
D．带电质点在P点的加速度比在Q的加速度大
8．如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是（）
A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大
B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小
C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大
D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小
9．示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情况．电子经电压u1加速后进入偏转电场．下列关于所加竖直偏转电压u2、水平偏转电压u3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是( )
A．如果只在u2上加上甲图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(a)
B．如果只在u3上加上乙图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(b)
C．如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(c) D．如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(d)
10．如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则
A．从Q点射出的粒子速度大
B．从P点射出的粒子速度大
C．两个粒子在磁场中运动的时间一样长
D．从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长
三、实验题
11．某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，正确操作并获得了合理的实验数据。
(1)该实验小组获得的金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如下图所示，则它们的读数依次是________mm、________A、________V.
(2)该实验小组在将金属丝接入电路前用万用表测量它的电阻．测量步骤如下，请你帮该实验小组完成实验步骤：
A．先进行机械调零．
B．将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡×10挡处，将红、黑表笔短接，旋动部件_______（填“K”或“T”或“S”），使指针对准电阻的_______
（填“0刻线”或“∞刻线”）．
C．将红、黑表笔分别接金属丝两端，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到_____（填“×100” 或“×1”）档，再进行______（填“机械调零”或“欧姆调零”），重新测金属丝的电阻。
D．测量完成后，将选择开关拨向________位置．（填“直流电压最高挡”或“交流电压最高挡”）
12．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．被测干电池一节(电动势约为1.5V,内阻约为1Ω)
B．电流表A1（量程0～0.1 A，内阻为1.0 Ω）
C．电流表A2（量程0～3 A，内阻为0.02 Ω）
D．定值电阻R1=0.2Ω
E．电压表V：量程0～3 V，内阻约为几千欧
F．滑动变阻器R2：0～20 Ω，1A
G．开关、导线若干
在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)电流表应选______（填“A1”或“A2”）。
(2)在实物图甲中,已正确连接了部分导线,请完成剩余部分的连接。
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________ Ω。（保留三位有效数字）
四、解答题
13．在倾角α=37°的斜面上，固定着间距L=1m的平行金属导轨，其电阻不计,导轨接入如图所示的电路中，已知电源的电动势E=30V、内阻r=1.0Ω，可变电阻R2大小可调，定值电阻R1=6Ω．一根质量m=1.0kg的金属棒ab垂直导轨放置，其电阻R ab=3Ω,整个装置放在磁感应强度B=10T、垂直于斜面向上的匀强磁场中。已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，假设金属棒的最大静摩擦力等于
滑动摩擦力．问要使金属棒静止在导轨上R2最小值为多少？
14．如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1＝0.20 T，方向垂直纸面向里，电场强度E1＝1.0×105 V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一边界线AO，与y轴的夹角∠AOy＝45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2大小未知，边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度E2＝5.0×104 V/m，在x轴上固定一水平的荧光屏．一束带电荷量q＝8.0×10－19C、质量m＝8.0×10－26 kg的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为[0m,(√2+1)m]的Q点垂直y轴射入磁场区，不计离子的重力，假设离子射出磁场后不再返回磁场。求：
(1)离子在平行板间运动的速度大小．
(2)要使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2应满足什么条件？
T，最后离子打到水平的荧光屏上的位置C，求离子打到荧光屏上的位置(3)若B2=√2?1
10
C时的动能．
参考答案
1．B
【解析】
电场线是从正电荷开始，终止于负电荷，不是封闭曲线，A错误；麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关，B正确；安培发现了分子电流假说，奥斯特发现了电流的磁效应，CD错误；
2．C
【解析】
I-U图像的斜率的倒数表示电阻丝电阻，故斜率越大，电阻越小，故b的电阻小于a的电阻，
A错误；图像表示I和U成正比，B错误；根据R=ρL
S
可知在材料和长短相同的情况下，横截面积越大，电阻越小，故b的电阻丝较粗，C正确；两电阻丝串联接入电路，通过的电流相同，根据公式P=I2R可得电阻越大消耗的电功率越大，故a电阻丝消耗的电功率大，D 错误；
【点睛】一定要看清楚是U-I图像还是I-U图像，两者斜率表示的含义不同，前者斜率表示电阻大小，后者斜率的倒数表示电阻大小
3．C
【解析】
将A极板向左移动时，根据C=εS
4πkd
可得电容器电容减小，由于断开电源，两极板间的电荷
量恒定，根据公式C=Q
U
可得两极板间的电势差增大，而静电计的偏角表示两极板间电势差
的大小，故θ增大，根据E=U
d =Q
Cd
=4πkQ
εS
可得极板间的电场强度与两极板间的距离无关，
故两极板间的电场强度不变，C正确；
【点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据C=εS
4πkd
判断电容器的电容变化情况，然后结
合E=U
d ，C=Q
U
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，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变
4．C
【解析】
本题考查了左手定则的应用．导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac 向左，同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向下，则由平行四边形定则，过c点的合
场方向平行于ab ，根据左手定则可判断导线c 受到的安培力垂直ab 边，指向左边． 5．B
【解析】
根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A 板带负电，B 板带正电，所以电流的流向为b 流向a ，金属板间的电场方向向上，故B 正确AC 错误；由于洛伦兹力和速度方向垂直，故不做功，D 错误．
6．C
【详解】
电动机两端的电压为
M 0()6V 1(1.51)V 3.5V U E I r R =-+=-?+=
电动机产生的热功率为
22M M 10.5W 0.5W P I R ==?=
电动机的输出功率为
22M M M 1 3.5W 10.5W 3W P IU I R =-=?-?=输出
电源的输出功率为
2261W 11W 4W E P EI I r =-=?-?=输出
故选C 。
【点睛】
在计算电功率的公式中，总功率用P IU =来计算，发热的功率用2P I R =来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的。
7．AD
【分析】
由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧，由于质点带负电，因此电场线方向与受力方向相反；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大。
【详解】
A ．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于质点带负电带，因此电场线方向垂直对应等势面向
上，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最低，c等势线的电势最高，故A正确；
B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B错误；
C、带电粒子在电场中只受电场力，从P到Q过程中电场力做功等于动能的变化，带电质点在电场中运动过程中动能与电势能之和不变，故C错误；
D、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确。
故选AD。
【点睛】
解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化。
8．AD
【详解】
当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表A1读数增大；电压表V1读数U1=E-I （R1+r），I增大，其他量不变，则U1减小；通过电流表A2的电流，U1减小，则I2减小；流过R2的电流I2′=I-I2，I增大，I2减小，则I2′增大，则伏特表V2的读数增大．综上，电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大，伏特表V2的读数增大，电流表A2的读数减小．故AD正确，BC错误．故选AD．
【点睛】
本题是简单的电路动态分析问题，按“部分→整体→部分”的思路进行分析，对于并联电路，要抓住干路电流等于各支路电流之和分析两个支路电流的关系．
9．ABD
【详解】
A．如果只在u2上加上甲图所示的电压，电子只在竖直向偏转，且偏转距离不一，故在荧光屏上看到的图形为一竖直图线，如图（a）故A正确；
B．如果只在u3上加上乙图所示的电压，电子只在水平向偏转，且偏转距离不一，故则在荧光屏上看到的图形为一水平线段，如图（b）故B正确；
C．如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，在水平向为扫描，则在荧光屏上看到的
图形如甲图形，故C 错误；
D ．如果同时在u 2和u 3上加上甲、乙所示的电压，在水平向为扫描，则在荧光屏显示的与甲同波形，为图（d ），故D 正确。
故选ABD 。
10．AC
【分析】
粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论．
【详解】
AB 、两粒子在磁场区域做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：2
v qvB m r
= 解得：qBr v m
=，两粒子比荷相同，但从Q 点射出的粒子对应轨道半径大，则线速度较大，所以A 正确，B 错误；
CD 、由几何关系可知，两粒子在三角形磁场区域中运动弧长对应的圆心角α相同，根据2t T απ
=，2m T qB π=得，两个粒子在磁场中运动的时间一样长，C 正确，D 错误； 故本题选AC ．
【点睛】
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹，掌握粒子圆周运动的周期、半径的关系是解决本题的关键．
11．）0.900(0.898～0.902)0.422.25(2.23～2.27）T0刻线×
1欧姆调零交流电压最高挡 【解析】
（1）螺旋测微器的读数为d =0.5mm +40.0×0.01mm =0.900mm
电流表量程选取的是0~0.6A，分度值为0.02A，故读数为：I=0.42A；
电压表量程选取的是0~3V，分度值为0.1V，的读数为：U=2.25V
（2）B．进行欧姆调零时，需要将红黑表笔短接，旋动部件T（S为机械调零部件，K为档位选择旋钮）使指针对准电阻的0刻度线，
C．当用“×10”倍率的档位测量时，发现表头指针向右偏转角度过大，可知电阻较小，应换用较小的倍率，即将K拨到“×1”倍率的档位．每一次换挡位后都需要欧姆调零，
D．多用电表使用完毕后需要将选择开关拨至交流电压最高档或OFF档，
12．A1
1.45(1.44～1.46)0.583(0.566～0.599)
【解析】
（1）因为电路中最大电流为I max=1.5
20
=0.075A，故选电流表A1
（2）因为电流表的内阻和电源内阻相差不大，所以电流表应相对电源外接，如图所示
（3）由U-I图可知，图像的纵截距表示电源电动势，故E=1.45V，图像的斜率表示电源内
阻与定值电阻之和，故内电阻r=ΔU
ΔI ?R1=1.45?1.0
0.1
?0.2=4.3Ω
13．17Ω
【解析】
试题分析：根据导体棒刚要发生滑动时，金属棒受到中的电流最大，对应此时的电阻最小，结合欧姆定律，共点力平衡条件分析解题
若金属棒静止在导轨上，R2调到最小时，金属棒受到沿斜面向下的摩擦力且为最大静摩擦
力， ab 棒受力如图所示：
由平衡条件得：F =mg sin37°
+μmg cos37° ① 安培力为：F =BI ab L ②
由①②式联立解得：I ab =1A ③
R ab 和R 1并联电阻为：R 并=R 1R ab
R 1+R ab =2Ω ④
设电路中的总电流为I ，则I R 并=I ab R ab ⑤
由闭合电路欧姆定律得：I =
E R 并+r+R 2 ⑥
由③④⑤⑥得：R 2=17Ω
所以R 2最小可调到17Ω
14．(1) v ＝5.0×105 m/s (2) B 2≥0.05 T (3) E k =6.83×10-14J
【解析】
(1)设离子的速度大小为v ，由于沿中线PQ 做直线运动，则有qE 1＝qvB 1，
代入数据解得v ＝5.0×
105 m/s (2)如图乙所示，
由几何关系可知使离子不能打到x 轴上的最大半径 r ，
r +√2r =√2+1
解得：r =1m
设使离子都不能打到x 轴上，最小的磁感应强度大小为B 0，则qvB 0=m v 2r
代入数据解得B 0＝0.05 T ，则B 2≥0.05 T.
(3)离子进入磁场，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有qvB 2=m v 2r
r=√2+1
2
m
作出离子的运动轨迹，设圆心为O′，运动轨迹交OA边界于N，如图甲所示》
OQ＝2r，则OO′=r= O′N，∠N O′O＝90°，过N点做速度方向，此方向竖直向下，离子垂直电场线进入电场，做类平抛运动，
y＝OO′＝r=vt ①
a=qE2
m
②
v x=at③
v
合
=√v2+v x2④
离子打到荧光屏上的位置C的动能为E k=1
2mv
合
2⑤
由①②③④⑤式解得：E k=6.83×10-14J
【点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路
1．正确的受力分析
除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析．
2．正确分析物体的运动状态
找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况．
（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）．
（2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动．
（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成