2018北京丰台高二（上）期末物理（教师版）

2018北京丰台高二（上）期末

                         物    理                     2018.01

一、单项选择题（本题共12个小题，在每小题所给的四个选项中，只有一个选项是符合题意的．每小题3分，共36分）

1. 下列物理量属于矢量的是

A. 电流强度   B. 磁感应强度     

C. 电动势    D. 磁通量

2. 在前人工作的基础上，利用如图1所示装置进行定量研究，进而提出两个静止的点电荷之间相互作用规律的物理学家是

A. 库仑    B. 安培     

C. 洛伦兹    D. 奥斯特

3. 如图2所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，1、2、3为电场中的三个点，则各点的场强E和电势的大小关系为

A. E1 = E2     B. E1 < E3

C. 1﹥2   D. 2﹥3  

4. 关于电容器的电容，下列说法正确的是

A. 电容器所带的电荷量越多，电容越大

B. 电容器两极板间电压越高，电容越大

C. 电容器不带电时，电容为零

D. 电容是描述电容器储存电荷能力的物理量

5. 如图3所示，当磁铁的磁极靠近阴极射线管时，荧光屏上的亮线发生了弯曲。这个现象说明

A. 阴极射线中的粒子带负电    

B. 阴极射线中的粒子带正电

C. 运动电荷的周围存在电场

D. 运动电荷受到磁场的作用力

6. 如图4所示，A、B是两个带电小球，A球固定在绝缘支架上，B球用绝缘细线悬挂于O点，平衡时细线与竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是

A. A球对B球的作用力就是A球电场对B球的作用

B. 若A球带正电，则B球带负电

C. 若增加A球所带电荷量，则θ角将变小

D. 若向左平移A球，则θ角将变大

7．下列关于电场强度的两个表达式，说法正确的是 

A. 说明q越大，则电场强度越小   B. 对于任何带电体形成的电场都适用

C. 说明U越大，则电场强度越大   D. 说明d越大，则电场强度越小

8．如图5所示，用“电流表内接”的方法测量Rx阻值，测量出的阻值大于电阻的真实值,分析误差产生的原因是

A. 电压表测量值大于Rx两端的电压值

B. 电压表测量值小于Rx两端的电压值

C. 电流表测量值大于流经Rx的电流值

D. 电流表测量值小于流经Rx的电流值

9. 如图6所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，速度增为2v，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则E1 : E2为

A. 2 : 1   B. 1 : 2

C. 4 : 1   D. 1 : 4

10. 如图7所示，电路中电源电动势为E，内阻为r（不能忽略）。当滑动变阻器的滑动触片从图示位置向右滑动时，下列说法正确的是

A. 路端电压不变  B. 路端电压变小

C. 小灯泡L 1变暗  D. 小灯泡L 2变暗

11．如图8所示的匀强电场中，实线为电场线，虚线是一带正电的微粒（重力不计）射入该电场后的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。根据以上描述，可做如下判断

A. 场强方向向右，a点电势较高

B. 场强方向向左，a点电势较高

C. a到b过程中电场力做负功，电势能增加

D. a到b过程中电场力做正功，电势能减少

12. 如图9所示，一均匀带电的细圆环，圆心为O，半径为R，所带电量为q。圆环轴线（过圆心垂直于圆环平面的直线）上距圆心O为x的A点处场强大小为E。下面给出E的四个表达式（k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的分析作出判断，E的合理表达式应为

A.    B.

C.     D.

二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的．每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分．）

13. 关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是

A. 电阻反映导体对电流的阻碍作用，电阻越大阻碍作用越强

B. 电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越大导电性能越强

C. 导体的电阻跟两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比

D. 同种材料制成的导线，其电阻与长度成正比，与横截面积成反比

14. 如图10所示，将四根通电直导线分别放在四个匀强磁场中，图中给出了磁感强度B的方向、导线中电流I的方向，某同学分别画出了通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是

A.                B.                C.                    D.

图10

15. 现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图11所示方式连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断

A. 滑线变阻器的滑动端P向右滑动时，电流计指针向左偏转

B. 线圈A向上移动时，电流计指针向右偏转

C. 断开开关时，电流计指针向右偏转

D. 拔出线圈A中的铁芯时，电流计指针向左偏转

16. 1932年劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器由两个铜质D形盒构成，盒间留有缝隙，加高频电源，中间形成交变的电场，D形盒装在真空容器里，整个装置放在与盒面垂直的匀强磁场B中。若用回旋加速器加速质子，不考虑相对论效应，下列说法正确的是

A. 质子动能增大是由于洛伦兹力做功

B. 质子动能增大是由于电场力做功

C. 质子速度增大，在D形盒内运动的周期变大

D. 质子速度增大，在D形盒内运动的周期不变

三、填空题（本题共4小题，每小题4分，共16分）

17. 一个灵敏电流计的满偏电流Ig = 0.1mA，内阻Rg = 100Ω，要把它改装成一个量程为3V的电压表，则应将电流计     （选填“串”或“并”）联一个     Ω的电阻。

18. 如图13所示，规格为“220V、44W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，接上220V的电压后，通过排气扇的电流为        A；排气扇的发热功率为        W。

19. 质量和电荷量大小都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，M和N运行的半圆轨迹如图14中的虚线所示，则 M带         （选填“正电”或“负电”）；M的运行时间         （选填“>”、“=”或“<”）N的运行时间。

20. 在研究物理问题时，我们有时候把几个物体看作一个整体，并以整体作为研究对象进行分析研究。这种方法不考虑整体内部之间的相互作用，从整体去把握物理现象的本质和规律。如图15所示，A、B是两个带异种电荷的小球，其质量相等，所带电荷量分别为+q1和-q2，A用绝缘细线L1悬挂于O点，A、B间用绝缘细线L2相连。整个装置处于水平方向的匀强电场中，A、B处于平衡状态。请回答如下问题：

（1）匀强电场方向水平           （选填“向左”或“向右”）；

（2）q1      q2（选填“>”、“=”或“<”），理由是              。

                                                                                   图15

四、实验题（共3小题，按要求做答，21题2分，22题5分，23题3分，共10分）

21. 用螺旋测微器测金属丝的直径，测量结果如图16所示。由图可读出金属丝的直径为            mm。

22. 某同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的器材如下：

小灯泡（2.5V，1.25W）

电源（电动势3V，内阻不计）  

电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω；0~3A，内阻约0.025Ω）

电压表（0~3V，内阻约3kΩ；0~15V，内阻约15kΩ）

滑线变阻器R（0~10Ω，额定电流2A）

单刀单掷开关及导线若干

（1）为减小误差，在本实验中电流表应选用
0~     A 量程，电压表应选用0~     V量程；

（2）右图是本实验器材的实物图，图17中已连接了部分导线，为了满足实验要求并尽可能减小误差，请补充完成实物图中的连线。

23. 在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，图18有甲、乙两个可供选择的电路，应选用______电路进行实验。根据实验数据画出的U－I图像如图所示，则电动势是______V，内电阻是______Ω。

图18

五、论述、计算题（共26分）

解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．

24. （6分）如图19所示的匀强电场，电场强度E = 2×104 N/C。一电荷量q = +1×10-8 C的电荷从电场中的A点移动到B点，A、B之间的距离d = 0.1 m。求：

（1）电荷所受电场力F的大小；

（2）A、B之间的电势差U；

（3）电场力对电荷做的功W。

25. （6分）有一个n=1000匝的线圈，在t=0.4s内穿过它的磁通量从Φ1=0.02Wb均匀增加到Φ2=0.06Wb。求：

（1）线圈中的感应电动势E；

（2）如果线圈的总电阻r=10Ω，把它跟一个电阻R=90Ω的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流I。

26. （7分）如图20所示，在倾角为θ = 30°的斜面上，固定一宽度L = 0.25m的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑线变阻器，电源电动势E = 3.0V，内阻r = 1.0Ω。一质量m = 0.02kg的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑线变阻器接入电路的阻值为R时，ab中电流大小I = 0.5A，此时杆恰好静止在导轨上。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与金属棒的电阻不计，取g = 10 m/s2。求：

（1）R的大小；

（2）磁感应强度B的大小；

（3）若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零。求此时磁感应强度的大小和方向。

27. （7分）（1）获得阴极射线，一般采用的办法是加热灯丝，使其达到一定温度后溅射出电子，然后通过一定的电压加速。已知电子质量为m，带电量为e，加速电压为U，若溅射出的电子初速度为0，试求加速之后的阴极射线流的速度大小v。

（2）实际问题中灯丝溅射出的电子初速度不为0，且速度大小满足某种分布，所以经过同一电压加速后的电子速度大小就不完全相同。但可以利用电场和磁场对电子的共同作用来筛选出科学研究所需要的特定速度的电子。设计如图21所示的装置，上下极板接电源的正负极，虚线为中轴线，在装置右侧设置一个挡板，并在与中轴线相交处开设一个小孔，允许电子通过。调节极板区域内电场和磁场的强弱和方向，使特定速度的电子沿轴线穿过。请在图中画出满足条件的匀强磁场和匀强电场的方向。

（3）为了确定从上述速度选择装置射出的阴极射线的速度，可采用如图22所示的电偏转装置（截面图）。右侧放置一块绝缘荧光板，电子打在荧光板上发光，从而知道阴极射线所打的位置。现使荧光板紧靠平行极板右侧，并将其处于两板间的长度六等分，端点和等分点分别用a、b、c、……表示。

偏转电极连接一个闭合电路，将滑线变阻器也六等分，端点和等分点分别用A、B、C、……表示。已知电子所带电量e = 1.6×10-19C，取电子质量m = 9.0×10-31kg，板间距和板长均为L，电源电动势E = 120V。实验中发现，当滑线变阻器的滑片滑到A点时，阴极射线恰好沿中轴线垂直打到d点；当滑片滑到D点时，观察到荧光屏上f点发光。忽略电源内阻、所有导线电阻、电子重力以及电子间的相互作用。请通过以上信息计算从速度选择装置射出的阴极射线的速度大小v0。

图22                        

参考答案

一、二单项选择题（每小题3分，共48分）

三、填空题（每小题4分，共16分）

17．串联      29900      18．0.2A         1.6W

19．负电；=              20．（1）向左；（2）>，以A、B整体作为研究对象，整体受向下重力、细线L1斜向右上方拉力，由于整体处于平衡状态，可判断所受电场力水平向左，所以整体带正电，则q1大于q2。

四、实验题（共10分）

21．（2分）  0. 397mm

 (在0.395～0.399内均得分)

22. （5分）（1）0.6，3      （2分）   

（2）如图所示。 （3分）

23．（3分）  甲；（1.49～1.53V），（0.73～0.77Ω）

五、论述、计算题（共26分）

24．（6分）

解：（1）电场力      N              (2分)

   （2）电势差     V               (2分)

   （3）电场力做功 J               （2分）

25. （6分）

解：（1）由法拉第电磁感应定律得感应电动势  V   （3分）

（2）由闭合电路欧姆定律得电流 A                    （3分）

26. （7分）

解：（1）设变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆定律

               E=I (R+r)               （1分）

联立解得 R== 5Ω            （1分）

 (2) 由于金属棒静止在金属轨道上受力平衡，

所以安培力F = mgsin30° = 0.1N                        （1分）

     又由于F =BIL，所以磁感应强度B == 0.8 T          （1分）

（3）设此时磁感应强度为B0,金属杆静止且对轨道压力为0

由受力平衡得：                     （1分）

所以磁感应强度 B0=1.6T                      （1分）

               方向：水平向左                       （1分）

25. （7分）

解：（1）                                    （2分）

（2）                     或者                          （2分）

（3）设当滑片滑到D点时两极板间电压为U，

由电子在电场中的偏转运动得：

则：m/s                               （3分）

（以上各题其他解法如果正确，也可得分）