2021-2022学年贵州省毕节市高二（上）期末物理试卷

2021-2022学年贵州省毕节市高二（上）期末物理试卷

1. 在做描述小灯泡的伏安特性曲线实验时，某小组得到如图所示的图像，下列说法正确的是

A. 小灯泡的电阻随电压的增大而减小
B. 小灯泡的电阻不会发生变化
C. 小灯泡的电阻随电流的增大而减小
D. 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
 

2. 图中的带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力的方向水平向左的是

A.  B.
C.  D.

3. 如图所示的电路中，已知电源的内阻，定值电阻，闭合开关后电流表的示数为，则电源的电动势为

A.
B.
C.
D.

4. 一带电粒子在仅受电场力的作用下运动轨迹如图中的实线所示，图中的虚线是等势面，、、是轨迹上的三个点，下列说法正确的是

A. 粒子在点的电势能最大
B. 粒子在点的速度最小
C. 点的电势最高
D. 粒子运动的轨迹一定是从
 

5. 如图所示，两根相同的轻质弹簧竖直悬挂在天花板下方，两弹簧下端连接一导体棒，导体棒处于磁感应强度大小为、宽度为的有界匀强磁场中，当给导体棒通以的电流，平衡时发现弹簧的伸长量是不通电流时的倍。若弹簧始终处于弹性限度内，导体棒一直处于水平，重力加速度大小为，则导体棒的质量为

A.  B.  C.  D.

6. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．某兴趣小组利用压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置，其电路如图甲所示．将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体，电梯静止时电压表示数为，在电梯由静止开始运行过程中，电压表的示数变化情况如图乙所示．下列判断正确的是

A. 电梯匀加速下降 B. 电梯匀加速上升
C. 电梯上升且加速度在变小 D. 电梯下降且加速度在变大

7. 如图所示，边长为的等边三角形的三个顶点、、上各放置一个点电荷，三个点电荷带电荷量均为，其中、处的为正电荷，处的为负电荷，为等边三角形外接圆的圆心，为、连线的中点，静电力常量为，则点的电场强度

A. 方向向左
B. 方向向右
C. 大小为
D. 大小为

8. 一灵敏电流计其电阻，满偏电流，要把它改装成量程为的电流表，应该并联

A. 的电阻
B. 的电阻
C. 的电阻
D. 的电阻

9. 如图所示，把轻质线圈用细线挂在一个固定的磁铁的极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面．当线圈内通电时，下列结论中正确的是

A. 电流方向如图中所示时，线圈将向左偏移
B. 电流方向如图中所示时，线圈将向右偏移
C. 电流方向与图中相反时，线圈将向左偏移
D. 电流方向与图中相反时，线圈将向右偏移
 

10. 如图所示，等势线关于点对称，、、及两点电荷在同一条直线上，、连线与两点电荷连线垂直，相邻等势线间的电势差相等，由此可知

A. A、两点的电场强度大小相等
B. 、两点的电势相等
C. E、两点间的电势差等于
D. 同一正电荷在点的电势能小于其在点的电势能

11. 一台内阻的电动机与阻值的电阻串联后接在内阻不计、电动势的电源两端，闭合开关，电动机工作时两端的电压，不计摩擦等能量损耗，则电动机

A. 输入功率为 B. 输入功率为
C. 内产生的热量为 D. 内产生的热量为

12. 受控轻核聚变反应的温度极高，因而没有传统意义上的“容器”可装，只能利用磁场来控制带电原子核的运动，使之约束在某个区域内．如图所示，环状磁场的外侧边缘直径为，内侧边缘直径为，被束缚的带电原子核的质量为、电荷量为，中空区域内带电原子核具有各个方向的速度，最大速度为要使中空区域中的带电原子核都不会穿出磁场的外边缘，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是

A.  B.  C.  D.

13. 实验室中电流表和电压表都是由磁电式仪表的表头改装的。某实验小组设计了如图所示的电路，测量磁电式仪表的表头的内阻，可供使用的三个滑动变阻器的阻值范围分别是：
    A.
    B.
    C.
    图中滑动变阻器应选择______；
    闭合开关，移动滑片至某一位置，记录和的读数，分别记为和；多次移动滑片，记录多次对应数据；以为纵坐标、为横坐标，作出的图线过原点且斜率为，则待测电流表的内阻______用、、表示。
14. 某同学要测某品牌蓝牙耳机的电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，电路中串联了一个起保护作用的定值电阻。还备有以下器材：
    
    A.待测电池电动势约为，内阻约为；
    B.直流电流表量程为，内阻约为；
    C.直流电压表量程为，内阻约为；
    D.直流电压表量程为，内阻约为；
    E.滑动变阻器阻值范围为，允许通过的最大电流为；
    F.滑动变阻器阻值范围为，允许通过的最大电流为；
    G.定值电阻阻值为，额定功率为；
    H.定值电阻阻值为，额定功率为；
    I.开关、电池夹、导线若干。
    请按图甲所示的电路图完成图乙中实物的连线；
    为减少实验误差，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______，定值电阻应选用______；均填仪器前的字母
    根据实验记录的组数据，画出的图像如图丙所示，可得待测电池的电动势______结果保留三位有效数字、内阻______结果保留两位有效数字。
15. 在绝缘地面上固定甲、乙两个完全相同的带电金属小球视为质点，甲所带的电荷量，乙所带的电荷量，两带电小球的间距，已知静电常量。
    若将两个导体球相互接触再放回原处，求它们之间的库仑力大小；
    若在绝缘地面上再放一带电小球丙，要使三个小球受到的电场力均为，求丙球所带的电荷量。
    
    
    
    
    
    
     
16. 如图所示，速度选择器的右侧存在竖直向下的匀强电场．一束粒子流从狭缝射入速度选择器，其中一质量为、电荷量为的粒子沿直线通过速度选择器后从狭缝射出，垂直进入匀强电场，最后打在照相底片上的点，粒子在偏转电场中运动的水平距离为已知速度选择器内部存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为，同时存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为两狭缝、间的距离为，狭缝到照相底片的距离为，不计粒子所受重力．求：
    粒子通过两狭缝所用的时间；
    偏转电场的电场强度大小．

17. 如图所示，边长为的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，、分别为、边的中点，点左侧有两平行正对极板两极板间有恒定电压，两极板中心分别开有小孔、，且、、、在同一直线上。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子，若粒子自孔由静止释放，恰好从点飞出磁场，不计粒子所受重力。
    求两极板间的电压；
    若粒子恰好从点飞出磁场，求粒子从孔进入平行极板时的初动能。

答案和解析

1.【答案】
 

【解析】解：小灯泡的电阻与温度有关，与电压和电流无关，小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故ABC错误，D正确；
故选：。
由图象根据欧姆定律分析灯泡随电压变化的变化情况；导体电阻是导体本身的一种性质，灯泡的电阻随温度的升高而增大。
本题考查描绘小电珠伏安特性曲线，由图像可知小电珠的电阻增大，其原因是温度升高。
 

2.【答案】
 

【解析】解：根据左手定则可知，
A、第一个图中为正电荷向上运动，磁感应强度的方向向里，洛伦兹力的方向水平向左，故A正确；
B、第二个图中正电荷向下运动，磁感应强度的方向向右，洛伦兹力的方向垂直纸面向外；故B错误；
C、第三个图中负电荷向右运动，磁感应强度的方向垂直纸面向外，洛伦兹力的方向向上；故C错误；
D、第四个图中负电荷向右运动，磁感应强度的方向向下，洛伦兹力的方向垂直纸面向外，故D错误。
故选：。
由左手定则可以得到各个图中洛伦兹力的方向．
根据左手定则直接判断洛伦兹力方向即可，注意与右手定则区别．基础题目．
 

3.【答案】
 

【解析】解：根据闭合电路的欧姆定律，有：
，故B正确，ACD错误．
故选：。
已知电阻及内电阻，则由闭合电路的欧姆定律可求得电源的电动势。
本题考查闭合电路的欧姆定律的直接应用，属公式的直接应用，题目较为简单。
 

4.【答案】
 

【解析】解：依题意，根据电场线与等势线垂直，且粒子受到电场力的方向指向运动轨迹的凹侧，即如图所示


无论粒子从或从，电场力均先做负功再做正功，电势能均先增大后减小，由图知点为拐点，所以根据功能关系可知，粒子在点电势能最大，动能最小，速度最小，由于粒子电性未知，只能确定电场力方向，无法确定电场强度的方向，电势的高低也无法确定，故A正确，BCD错误。
故选：。
解：根据题意，判断电场力做功，进而利用功能关系判断电势能高低和速度大小。
在判断电势能大小问题时，可以根据功能关系来判断，即先判断电场力做功，再根据功能关系判断电势能的大小。
 

5.【答案】
 

【解析】解：不通电时，根据平衡条件有：
通电时，根据平衡条件有：

联立代入数据解得：
故ACD错误，B正确；
故选：。
分别对导体棒通电和不通电时根据平衡条件列式，可解得导体棒质量。
本题考查安培力的计算，解题关键是对导体棒受力分析，根据共点力平衡解得。
 

6.【答案】
 

【解析】解：根据图乙可知，电压表的示数随着时间均匀增加，说明路端电压增大、则內电压减小、电路的电流减小、总电阻在增大；由于压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，总电阻增大、说明压力减小且压力小于重力，根据牛顿第二定律可得电梯的加速度方向向下；
如果加速度不变、则压力不变、路端电压不变，现在路端电压逐渐增大、说明压力逐渐减小，根据牛顿第二定律可得：可知，加速度增大，故电梯下降且加速度在变大或者电梯向上做减速运动且加速度在变大，故ABC错误、D正确。
故选：。
根据图乙可知，电压表的示数随着时间均匀增加，则內电压减小、电路的电流减小、总电阻在增大，由此分析压力的变化，结合牛顿第二定律分析加速度的变化。
本题也可以根据压敏电阻的特性和牛顿第二定律，将每项逐个代入，检查是否符合题意．
 

7.【答案】
 

【解析】解：、两点的点电荷在点的电场强度的矢量和为，点处的点电荷在点处的电场强度为，方向为从指向，故ABD错误，C正确；
故选：。
根据点电荷的电场强度和电场强度的矢量合成进行分析。
本题关键是会用点电荷的电场强度，注意空间每一点的电场是由两个点电荷产生的电场叠加，电场强度为矢量，合成与分解满足平行四边形定则，是考查基础的好题。
 

8.【答案】
 

【解析】解：电流表改装成大量程电流表，需要并联分流电阻，根据欧姆定律和并联电路特点得：
并联电阻，
故B正确，ACD错误；
故选：。
把电流计改装成大量程电流表，需要并联分流电阻，根据并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值。
解决本题关键是要掌握电表改装原理，知道用欧姆定律计算接入阻值。
 

9.【答案】
 

【解析】解：、、电流方向如图中所示时，根据右手螺旋定则，环形电流可以等效为小磁针，小磁针的极指向右，根据异性相吸，知线圈向左运动。故A正确，B错误；
C、、电流方向与图中相反时，根据右手螺旋定则，环形电流可以等效为小磁针，小磁针的极指向左，根据同名磁极相互排斥，知线圈向右运动。故D正确，C错误。
故选：。
先根据右手螺旋定则判断出线圈产生的磁场，然后再根据磁极间的相互作用分析线圈的运动情况．
此题考查了右手螺旋定则和磁极间相互作用的应用，注意线圈产生的磁场与条形磁体产生的磁场很相似，可以利用右手螺旋定则判断磁场的、极．
 

10.【答案】
 

【解析】解：、根据图像可知是同种正电荷周围的等势线分布，根据同种正电荷电场线的特点可知两点场强方向不同，故A错误
B、根据等势线分布可知点电势大于点电势，故B错误；
C、由于相邻等势线间的电势差相等，所以，，所以、两点间的电势差等于，故C正确；
D、根据，点电势大于点电势，故同一正电荷在点的电势能大于其在点的电势能，故D错误；
故选：。
电场是矢量，具有方向性，根据等势线分布可解得各点电势，根据分析电势能大小关系。
本题考查电势能与电场力做功，解题关键掌握电势能的计算，注意电场是矢量，具有方向性。
 

11.【答案】
 

【解析】解：、闭合开关，电动机工作时两端的电压，电源电动势，内阻不计，则电阻两端的电压
根据欧姆定律可知，流过电阻的电流为，电动机和电阻串联，则流过电动机的电流也为，电动机的输入功率为，故A正确，B错误；
、内产生的热量为，故C错误，D正确。
故选：。
电源的电动势为，内阻不计，可得到电阻两端的电压，由欧姆定律求出电路中的电流，由求电动机的输入功率，由焦耳定律求产生的热量。
解答本题时，要知道电动机工作时的电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，求其输入功率只能用公式，求热量只能用焦耳定律。
 

12.【答案】
 

【解析】解：要使中空区域中的带电原子核都不会穿出磁场的外边缘，则带电原子核在磁场中的运动轨迹直径小于等于磁场宽度，当原子核具有最大速度时，与内圆相切的方向进入磁场的粒子在磁场运动的轨迹刚好与外圆相切，运动轨迹如图所示，

根据洛伦兹力提供向心力得：

解得：，
故C正确，ABD错误。
故选：。
要使所有的粒子都不能穿出磁场，则要求与内圆相切的方向进入磁场的粒子在磁场运动的轨迹刚好与外圆相切，所以粒子运动的最大半径为，再根据带电粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力求出磁感应强度。
本题考查了带电粒子在运动磁场中的运动，根据题意分析清楚粒子运动过程、作出粒子临界运动轨迹是解题的前提，应用几何知识求出粒子轨道半径，应用牛顿第二定律可以分析答题。
 

13.【答案】 
 

【解析】解：由电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择。
由电路图可知，根据欧姆定律和并联分流原理得：
整理得
则一图线的斜率
解得：
故答案为：；。
为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。
根据图示电路图应用串并联电路特点与欧姆定律求出图像的函数表达式，然后求出电流表内阻的表达式。
要掌握实验器材的选择原则；分析清楚电路结构，应用并联电路特点与欧姆定律即可解题。
 

14.【答案】       
 

【解析】解：按电路图完成实物图如图所示；
由于待测电池的电压才，故电压表的量程选即可，可选D。
实验中滑动变阻器采用限流接法，为使电流表的示数变化较大，故滑动变阻器选E。定值电阻是起保护作用，同时也可等效为电源内阻，故选择；
由电路图，根据闭合电路欧姆定律得：，那么图象的纵截距，图象的斜率绝对修士表示内阻与电流表内阻之和，故，故。
故答案为：如图所示；、、；均正确、均正确
按电路图连接实物图，要注意电表的正负接线柱不能接反，电流表相对于电源是外接法；
由欧姆定律可得出电路中电流的大约值，则可选择电流表；由原理图，限流接法的滑动变阻器选择最大阻值较小的，定值电阻是为了使电压表示数改变明显的，所以选择最小的定值电阻；
图象与纵轴的交点为电动势，由与横轴的交点可得出路端电压为时电流，则可求得内阻．
在测量电源电动势和内阻时，要注意根据画出的图象分析出电动势及内阻。
 

15.【答案】解：将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，
甲乙两球带电量均为：
根据库仑定律有：
要使三个小球受到的电场力均为，放入的小球必须带负电，并且甲球必须在两个带负电的小球之间，设丙球与甲球的距离为，根据库伦定律则有：


联立解得。
答：它们之间的库仑力大小为
丙球所带的电荷量为
 

【解析】两带电球相互接触，电荷量先中和再均分，然后根据库仑定律计算库仑力大小．
在库仑力作用下，三个点电荷受力平衡，根据相互作用力及力的合成进行判断即可。
解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
 

16.【答案】解：设粒子的速度大小为，粒子在速度选择器中做匀速直线运动，则有：

联立解得：
粒子进入偏转电场后做类平抛运动，设粒子的加速度大小为，则有：


联立解得：
答：粒子通过两狭缝所用的时间为；
偏转电场的电场强度大小为。
 

【解析】对粒子在速度选择器内进行受力分析，受到洛伦兹力和电场力作用；对粒子的运动进行分析，能通过射出的粒子做匀速直线运动，可知洛伦兹力和电场力平衡，列式可求得粒子速度的大小，由运动学公式求粒子在速度速度选择器的时间。
粒子子进入匀强偏转电场后做类平抛运动，即在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在两个方向分别列式可得与离子质量之间的关系式。
该题考查到了带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中的运动，解决此类为题的关键是正确的对带电粒子进行受力分析。当电场力与洛伦兹力为一对平衡力时，粒子将做匀速直线运动。同时还考查了带电粒子在匀强电场中的偏转，所做的运动是类平抛运动。此类问题往往应用牛顿运动定律和运动学公式进行解答。
 

17.【答案】解：设粒子从点飞出时的速度大小为，粒子在磁场中运动的轨道半径为，结合几何关系可知

在磁场中洛伦兹力提供向心力有

在极板间加速，由动能定理得：

解得：
；
粒子从点飞出磁场的运动轨迹如图所示，

设此情况下粒子从点飞出时的速度大小为，粒子在磁场中运动的轨道半径为，结合几何关系可知

在磁场中洛伦兹力提供向心力有

在极板间加速，由动能定理得：

解得：
。
答：两极板间的电压为；
若粒子恰好从点飞出磁场，求粒子从孔进入平行极板时的初动能为。
 

【解析】粒子在电场中加速，根据动能定理求进入磁场速度；
在磁场中偏转，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律和几何关系列式可解。
本题主要考查带电粒子在三角形边界磁场中的运动，解题关键是分析清楚粒子在磁场中的运动并准确作出轨迹图。