甘肃省武威市凉州区2021-2022学年高二物理上学期期末试题（Word版附解析）

2021-2022学年度第一学期期末质量检测试卷

高二物理

考试时间：90分钟

注意事项：

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2.请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

一、单选题（每小题4分，共计40分）

1. 下列各图中，正确描绘两个等量异种点电荷电场线的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】两个等量异种点电荷的电场中，电场线由正电荷出发，止于负电荷。

故选D。

2. 真空中两个静止点电荷间的库仑力为F，若仅将其中一个点电荷的电量增加到原来的4倍，则它们之间的库仑力变为（　　）

A. 2F B. 4F C. 6F D. 8F

【答案】B

【解析】

【详解】根据库仑定律

若仅将其中一个点电荷的电量增加到原来的4倍，则它们之间的库仑力变为

故选B。

3. 图中带箭头的直线是某电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，若用、表示a、b两点的场强大小，则（　　）

A. 电场线是从a指向b，所以有 B. a、b两点场强方向相反

C. 同一负电荷在b点的电势能大于在a点的电势能 D. 若此电场是由一负点电荷所产生的，则有

【答案】C

【解析】

【详解】A. 电场线的疏密反应场强的大小，一条电场线无法确定疏密，所以无法确定场强的大小，故A错误；

B. 电场强度的方向为电场线该点的切线方向，a、b两点所在的电场线是直线，a、b两点的场强方向相同，故B错误；

C. 同一负电荷从a点沿电场线移到b，电场力做负功，电势能增大，故同一负电荷在b点的电势能大于在a点的电势能，故C正确；

D. 若此电场是由一负点电荷所产生的，a比b点离场源电荷更近，则有，故D错误。

故选C。

4. 平行板A、B组成电容器，充电后断开电源与静电计相连，要使静电计指针张角变大，下列措施可行的是（  ）

A. B板向右移动

B. A板向右移动

C. A、B板间插入电介质

D. 减少极板上的电荷量

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据和分析，B板右移时，d增大，则C减小，故电势差增大，故张角增大，故A正确；

B．A板向右移动，d减小，则C增大，故电势差减小，故张角减小，故B错误；

C．当AB间插入电介质时，C增大，则电势差减小，故张角减小，故C错误；

D．减小电荷量时，C不变，则电势差减小，故夹角减小，故D错误。

故选A。

5. 在匀强电场中平行电场方向建立一直角坐标系，如图所示。已知、、三点电势分别为、、，，则匀强电场的电场强度大小和方向分别为（　　）

A. ，方向由指向 B. ，方向垂直斜向下

C. ，方向由指向 D. ，方向由指向

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】连接AB，由题意可知，AB连线的中点C的电势应与坐标原点O的电势相等，OC连线即为等势线，与等势线OC垂直的方向为电场强度的方向，故电场强度的方向由B指向A，其大小

故选A。

6. 某导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（　　）

A. B点的电阻为12Ω

B. B点的电阻为4Ω

C. 导体的电阻因温度的影响改变了1Ω

D. 导体的电阻因温度的影响改变了10Ω

【答案】D

【解析】

【详解】导体在A、B两点的电阻分别为

导体的电阻因温度的影响改变了10Ω。综上所述可知ABC错误，D正确。

故选D。

7. 一盏规格为“，”白炽灯和一台规格为“，”的电风扇并联接入电压恒为的交流电中，均正常工作。则（　　）

A. 白炽灯和电风扇的热功率一定不同

B. 白炽灯和电风扇的热功率一定相同

C. 白炽灯和电风扇消耗的电功率一定不同

D. 白炽灯和电风扇的电阻一定相等

【答案】A

【解析】

【详解】AB．电风扇工作时会产生反电流，所以通过电风扇的电流较小，根据可知白炽灯和电风扇的热功率一定不同，B错误，A正确；

C．二者正常工作，消耗的电功率均为，相同，C错误；

D．白炽灯和电风扇的电阻不一定相等，D错误。

故选A。

8. 如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小(    )

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】导体棒都在磁场中，故安培力为

故D正确；

故选D。

9. 如图所示，两根长直导线垂直穿过光滑绝缘水平面，与水平面的交点分别为M和N，两导线内通有大小相等、方向相反的电流。A、B是该平面内MN连线的中垂线上的两点，一带正电的小球从B点以某一指向A点的初速度开始运动，则带电小球的运动情况是（　　）

A. 小球将做匀速直线运动

B. 小球将先做减速运动后做加速运动

C. 小球将向左做曲线运动

D. 小球将向右做曲线运动

【答案】A

【解析】

【详解】根据安培定则可知，两电流在A点产生磁感应强度的方向如图所示，根据对称性和平行四边形定则可知，A点处的合磁感应强度的方向沿着AB方向，同理可得在AB连线上各点的合磁感应强度的方向都沿AB方向，与带电小球的初速度方向平行，则带电小球在光滑水平面上不受洛伦兹力作用，小球受到的合外力为0，小球做匀速直线运动，A正确，BCD错误。

故选A。

10. 一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中，由于使沿途空气电离而使粒子的动能逐渐减小，轨迹如图所示。下列有关粒子的运动方向和所带电性的判断正确的是（　　）

A. 粒子由a向b运动，带正电

B. 粒子由a向b运动，带负电

C. 粒子由b向a 运动，带正电

D. 粒子由b向a运动，带负电

【答案】D

【解析】

【详解】据题意，带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度减小，则由公式

得知，粒子的半径应逐渐减小，由图看出，粒子的运动方向是从b到a。在b处，粒子所受的洛伦兹力指向圆心，即斜向左上方，由左手定则判断可知，该粒子带负电，故ABC错误，D正确；

故选D。

二、多选题（每小题4分，共计16分。少选得2分，错选不得分。）

11. 如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，实线为带电粒子M在电场中运动的轨迹，ａ、ｂ为轨迹和虚线圆的交点，不计重力．下列说法正确的是（    ）

A. M带正电荷

B. M在b点的速度小于它在a点的速度

C. M在b点的电势能小于它在a点的电势能

D. M在b点的加速度小于它在a点的加速度

【答案】BD

【解析】

【详解】A、由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，可知M带负电荷，故A错误；

BC、电场为正电荷形成的电场，故向外电势降低，故a点的电势高于b点的电势，因M带负电，根据可知M在a点的电势能小于它在b点的电势能，根据能量守恒定可知M在a点的动能大于它在b点的动能，M在a点的速度大于它在b点的速度，故B正确，C错误；

D、电场为正电荷形成的电场，根据可知b点的电场小于它在a点的电场，M在b点的电场力小于它在a点的电场力，M在b点的加速度小于它在a点的加速度，故D正确；

故选BD．

【点睛】根据轨迹的弯曲，确定粒子所受的力是吸引力，从而确定粒子的电性；顺着电场线方向，电势逐渐降低，根据可知电势能的高低．

12. 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形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列方法可行的是（　　）

A. 增大磁场的磁感应强度 B. 减小狭缝间的距离

C. 增大D形金属盒半径 D. 增大两D形金属盒间的加速电压

【答案】AC

【解析】

【详解】由洛伦兹力提供向心力，可知

计算得出

则动能

可知，动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，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，故选AC。

13. A、B两个带电粒子同时从匀强磁场的直线边界上的M、N点分别以和（与边界的夹角）射入磁场，又同时分别从，点穿出，如图所示。设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是（  ）

A. A粒子带负电，B粒子带正电 B. A、B两粒子运动半径之比为

C. A、B两粒子速率之比为 D. A、B两粒子的比荷之比为

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】A．根据左手定则可知，A粒子带正电，B粒子带负电，A错误；

B．设MN长未l,根据几何知识可得

所以A、B两粒子运动半径之比为，B正确；

根据

联立得

CD．根据几何知识，A、B两粒子在磁场中运动得圆心角分别和，则粒子在磁场中运动得时间为

根据题意

所以A、B两粒子得比荷之比为3：2

又

综合分析可得两粒子速率之比为3：2。

所以C错误，D正确。

故选BD。

14. 在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　　）

A. 电容器C上电荷量增大

B. 电源的输出功率变大

C. 灯泡L变暗

D. 电流表读数变小，电压表读数变大

【答案】ACD

【解析】

【详解】ACD．滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路的总电阻R总增大，总电流I减小，电流表读数变小，路端电压变大，电压表读数变大；灯泡以及内阻上的电压减小，则变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大；灯泡的功率为P=I2RL，RL不变，则P减小，灯泡变暗，故ACD正确；

B．灯泡内阻大于电源的内阻，滑片向左移动时接入电阻增大，则与内阻的大小差距更大，故电源输出功率减小；故B错误；

故选ACD。

第II卷（非选择题）

三、实验题（每空3分，共计15分）

15. 某同学利用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻，他改变电阻箱的阻值，记录理想电压表对应的示数，以为纵坐标、为横坐标，作出的图象如图乙所示，则该电源的电动势______、内阻______。（均用、表示）

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【分析】

【详解】[1][2]根据闭合电路的欧姆定律有

整理得

结合题图乙有

，

解得

，

16. 当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图所示。若此时选择开关对准×100Ω挡，则被测电阻的阻值为_______Ω。若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏离最左端角度很大，则应该换用倍率更_______（填“高”或“低”）的挡位，换挡后还要_______。

【答案】    ①. 2800    ②. 低    ③. 欧姆调零

【解析】

【详解】[1]20到30之间的分度值为2，则被测电阻的阻值为

[2]若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏离最左端角度很大，说明所测电阻的阻值对于该挡位来说较小，所以应该换用倍率更低的挡位。

[3]多用电表欧姆挡换挡后要进行欧姆调零。

四、解答题（本题3小题共计29分）

17. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、带电荷+q的小球，小球静止时处于O´点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点时细线与竖直方向成θ角。求：

(1)该匀强电场的电场强度大小；

(2)若将小球求从O′点由静止释放，则小球运动到A点时的速度多大？

【答案】(1)；(2)

【解析】

【详解】(1)由平衡条件知

解得

(2)根据动能定理

解得

18. 如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电阻，当开关S断开时，电流表的示数为1.5A，电压表的示数为3.0V，试求：

(1)电阻R1和R3的阻值；

(2)开关S闭合后，R2上消耗的电功率。

【答案】(1)，；(2)

【解析】

【详解】(1)S断开时，由欧姆定律得

又由

求得

(2)S闭合时，、并联电阻

回路总电流

电压表示数为

上消耗功率

19. 如图所示，在第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场。在该平面有一个质量为、电荷量为的粒子以垂直轴的初速度，从轴上的点进入匀强电场，恰好与轴成角从点射出电场，再经过一段时间恰好垂直于轴飞出，已知之间的距离为。（不计粒子重力）求：

（1）轴上点坐标；

（2）匀强磁场的磁感应强度大小。

【答案】(1) ；(2) 。

【解析】

【分析】

【详解】(1) 根据粒子经过y轴时恰好与y轴成45°射出电场，那么，设粒子在电场中的运动时间为t，竖直位移为y，根据粒子做类平抛运动可得：

，y=v0t

，

解得

(2) 粒子在第一象限只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，那么，根据粒子恰好与y轴成45°进入磁场，恰好垂直于x轴离开磁场，由几何关系可得：

根据

，

解得