2015-2016福州三中高二上学期物理期末试卷剖析

                   模块部分（50分）      编辑人：金山杨义平

一、单项选择题（6小题，每题5分，共30分）

1.下列说法中正确的是

   A.根据F=k,当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大

   B.当电源的外电路接电动车时，I=仍成立

   C.虽然电容器的电容C=,当C与Q、U无关，由电容器本身性质决定

   D.洛伦兹力的大小与带电粒子的速度方向和磁场方向无关

2.图中 a 、b 、c 、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是

3如图所示，电源电动势为E=8V，内阻为r=0.5Ω，电灯上标有“3V、3W”字样，直流电动机线圈电阻R0=1.5Ω。若电灯恰能正常发光，电动机刚好正常工作，下列说法正确的是

   A.通过电动机的电流为1.6A          B.电源的输出功率是8W

   C.电动机消耗的电功率为3W         D.电动机的输出功率为3W

4.如图所示，一平行板电容器两板间有匀强电场．其中有一个带电液滴处于静止状态，当发生下列哪些变化时，液滴将向下运动？（   ）

   A.将电容器下极板稍稍下移

   B．将电容器上极板稍稍下移

   C．将S断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动

   D．将S断开，并把电容器的上极板稍稍下移

5.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，实线为等势线。若将q1、q2移动到c点的过程中电场力做的功相等，则下列说法正确的是

   A．A点电势大于B点电势

   B．A、B两点的电场强度相等

   C．q1的电荷量大于q2的电荷量

   D．q1和q2在c点的电势能相等

6.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

   A．该束带电粒子带负电

   B．速度选择器的P1极板带负电

   C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

   D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，荷质比越小

二、计算题（2小题，共20分，应写出必要的文字说明，画出受力示意图）

7.（8分）质量为m,电量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂在o点，现加一竖直向下的匀强电场，悬线所受拉力为3mg，求

 （1）求所加电场的场强E为多大？

 （2）若场强大小不变，方向变为水平向左，平衡时悬线的拉力T？

8.(12分)如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源，现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨 电阻不计，g取10m/s2，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求： 

（1）通过导体棒的电流； 

（2）导体棒受到的安培力大小；

（3）导体棒受到的摩擦力

能力部分（共100分）

三、多项选择题（6小题，共36分，错选不得分）

9.下列说法中正确的是（　　）

   A．电场线一定是闭合的曲线

   B．假设地球的磁场是地球的带电引起的，那么地球应该带负电

   C．磁场的磁感线从N极出发，终止与S极

   D．带负电的乌云经过赤道上竖立放置的避雷针，对其放电，地磁场对避雷针有向西的作用力

10.在如图所示电路中，电源电动势为12 v，内电阻不能忽略，闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大△U=2 V．在这一过程中

   A.通过R1的电流增大，增大量为△U／R1

   B.R2两端的电压减小，减小量为△U

   C.通过R2的电流减小，减小量小于△U/R2

   D.路端电压增大，增大量为△U

11.如图所示，灯丝发热后发出的电子经加速电场后，进入偏转电场，若加速电压为U 1 ，偏转电压为U 2 ，要使电子在电场中偏转量y变为原来的2倍，可选用的方法有（设电子不落到极板上）

12.如图所示，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源两极相连接的两个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，D形盒半径为R．．用该回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．（粒子通过狭缝的时间忽略不计）则（　　）

   A.质子在匀强磁场每运动一周被加速两次

   B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压无关

   C.质子被加速后的最大速度不可能超过2π/R

   D．不改变B和T，该回旋加速器也能用于加速α粒子

13.地面附近空间中存在着水平的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直于纸面向里.一个带点油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动,如图所示,.则以下判断中正确的是 

   A 如果油滴带正电,它是从M点运动到N点

   B 如果油滴带负电,它是从N点运动到M点

   C 油滴运动过程机械能守恒

   D 油滴运动过程电势能增加

14.如果所示，甲带负电，乙是不带电的绝缘物体，甲、乙叠放在一起置于粗糙的地板上，空间有垂直纸面向里的匀强磁场,用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在一起向左加速过程中（ ）

   A甲、乙两物块向左做匀加速运动 

   B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大

   C．乙物块与地面之间的摩擦力大小不变 

   D．乙物块与地面之间的摩擦力不断减小

四、实验题（2小题，每空2分，共18分）

15.（8分）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．

（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)

 (2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________．(选填“1”或“2”)

根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r________.(用k、b和R0表示)

16.（10分）为确定待测电阻Rx的阻值，做如下测量．

（1）用多用电表测量该电阻时，选用“×10”倍率的电阻档后，应先    ________，再进行测量，之后多用电表的示数如图甲所示，测得该电阻为 _____Ω

（2）某同学想精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供如下器材：

   A．电源E（电动势约为4V）

   B．电流表A1（量程50mA、内阻r1约为10Ω）

   C．电流表A2（量程200mA、内阻r2约为2Ω）

   D．定值电阻R0=30Ω

   E．滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω）

   F．开关S、导线若干

      该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图乙所示，N处的电流表应选用____（填器材选项前相应的英文字母）．开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于    （选填“a”或者“b”）．

（3）若M、N电流表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx=____________．（用题中字母表示）

五、计算题（3小题，共46分，应写出必要的文字说明）

17.（14分）如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和 P之间接有阻值为R的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动．

（1）ab中电流的方向如何？；

ab中的感应电动势多大；

（3）若定值电阻R=3.0Ω，导体棒的电阻r=1.0Ω，则电路电流大.

18.（15分）如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q套在杆上的带负电小球从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。求：

（1）小球滑至C点时的速度的大小；

（2）A、B两点的电势差；

(3)若以C点为参考点（零电势点），试确定A点的电势

19.（17分）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ。不计空气阻力，重力加速度为g，求：

（1）电场强度E的大小和方向；

（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；

（3）A点到x轴的高度h.

2015-2016福州三中高二上学期物理期末试卷

参

1.C  2.B  3.D  4.A  5.A  6.D

7.解：

（1）物体受力分析如图：由平衡条件：

T=G+F

3mg=mg+Eq

8.解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：

（2）导体棒受到的安培力；F安=BIL=0.30N 

（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37°=0.24N，由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件

mgsm37°+f=F安

解得：f=0.06N

9.BD  10.AC   11.ACD    12.ABC  13.AD  14.BD

15.（1）最大值　(2)2　(3) 　 

16.（1）欧姆调零  70Ω  （2）B   a  (3) ﹣r1

17.解答：解：（1）使用右手定则可以判定感应电流的方向：ab中电流方向为b→a

由法拉第电磁感应定律ab中的感应电动势为：E=Blv  

代入数据得：E=2.0V                              

（3）由闭合电路欧姆定律，回路中的电流  

代入数据得：I=0.5A     

答：（1）ab中的感应电动势是2.0V；（2）ab中电流的方向b→a；（3）电路电流大小是0.5A．

18.【解析】

试题分析：（1）小球由A到B过程，由动能定理得：

小球由A到C过程，由动能定理得：

其中，UAB=UAC

联立可得小球滑至C点时的速度大小为 （5分）

（2）由上式可得A、B两点间的电势差 （5分）

（3）B、C两点在同一个等势面上，故电势相等，故B点电势也为零，根据 

解得： ( 5分)

19.解：（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有

qE＝mg ① 

E＝ ② 

重力的方向是竖直向下的，电场力的方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上

小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，∠MO′P＝θ，如图所示：

设半径为r，由几何关系知＝sinθ ③ 

小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有qvB＝ ④ 

由速度的合成与分解知＝cosθ ⑤ 

由③④⑤式得v0＝cotθ ⑥ 

（3）设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为vy＝v0tanθ ⑦ 

由匀变速直线运动规律知vy2＝2gh ⑧ 

由⑥⑦⑧式得h＝