辽宁省沈阳市东北育才学校20172018学年高二上学期期中考试物理试题解析

2017—2018学年度上学期期中考试高二年级物理试卷一、选择题1.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为A.32WB.44WC.47WD.48W【答案】A【解析】试题分析：当电动机停止转动时，由题得电动机的电阻：；当电动机正常转动时，电动机的总功率：P=U1I1=24V×2A=48W；电动机的发热功率：PR=I12R=（2A）2×4Ω=16W；电动机正常运转时的输出功率是：P输出=P-PR=48W-16W=32W．故选A．考点：功率【名师点睛】本题要明确非纯电阻电路的功率的计算方法，知道电动机不转动时可视为纯电阻和能量间的关系；利用公式P=UI可求电动机的总功率，根据公式P=I2R可求电动机发热功率，总功率与电动机发热功率之差就是电动机的输出功率。2.如图所示电路，电压表V1、V2串联接入电路中时，示数分别为6V和4V，当只有电压表V2接入电路中时，其示数为9V，则电源的电动势为A.9.8VB.10VC.10.8VD.11.2V【答案】C【解析】试题分析：由（a）图，，得：，故选项C正确。考点：闭合电路的欧姆定律【名师点睛】本题关键要把电压表看成可测量电压的电阻，根据欧姆定律分别对a、b两种情况列方程求解电动势。3.指南针静止时，其N极指向如图中所示处于南北方向。若在其上方放置水平方向的导线，并通以直流电，则指南针转向图中偏东位置。据此可知A.导线南北放置，通有向北的电流B.导线南北放置，通有向南的电流C.导线东西放置，通有向西的电流D.导线东西放置，通有向东的电流【答案】B【解析】A.导线南北放置，通有向南的电流时，根据安培定则可知，小磁针N极将向东偏转，可转向图中实线所示位置。故A错误，B正确；C、导线东西放置，通有向西的电流，根据安培定则可知，小磁针N极将向南偏转。故C错误；D、导线东西放置，通有向东的电流，根据安培定则可知，小磁针N极不偏转。故D错误。故选：B.4.如图，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则(粒子重力忽略不计)A.B.C.D.【答案】C【解析】试题分析：带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区，这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力，水平方向做匀速直线运动，运动时间，如果只有电场，带电粒子从A点射出，做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，运动时间：，如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区，此过程粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以速度的水平分量越来越小，所以运动时间：，所以，故C正确．考点：带电粒子在复合场、电场、磁场中的运动情况5.一回旋加速器当外加磁场一定时，可把α粒子加速到v，它能把质子加速到的速度为A.vB.2vC.0.5vD.4v【答案】B【解析】试题分析：根据，解得，被加速的粒子出离加速器时的半径R一定，则，则它能把质子加速到的速度为2v，故选B.考点：回旋加速器【名师点睛】此题是对回旋加速器的考查；关键是了解回旋加速器的原理，所有被加速的粒子出离加速器时的运动半径都等于加速器的D型盒的半径，根据此关系可求解速度之比；此题是中等题，考查学生对电磁仪器的了解.6.如图所示，长方形abcd长ad=0.6m，宽ab=0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=＋2×10－3C的带电粒子以速度v=5×l02m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域,则A.从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边B.从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边C.从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边D.从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和bc边【答案】D【解析】粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，得到，由于初速度向右，故圆心在ao之间。AC、以O点为例，假设长方形完全被磁场覆盖，则按照轨迹会达到b点，但由于只有半圆内存在磁场，所以出了磁场后，由于不再受到洛伦兹力，所以无法偏转到b点，所以最终会落在bc边上；故从Od边射入的粒子，出射点全部分布在bc边上和O点，故A错误，C错误；BD、同理从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab、bc边上，故B错误，D正确；故选：D.点睛：粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，先得到轨道半径，再找出圆心，确定半径并分析可能的轨迹．7.如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由I平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为△φ1和△φ2，则A.△φ1△φ2B.△φ1=△φ2C.△φ1△φ2D.不能判断【答案】C【解析】本题考查的是通电直导线周围的磁场情况，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，磁通量一直减小，减小量为Δφ1=，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，磁通量先减小到零，然后再增加，Δφ2=，则C正确；8.如图，a、b分别表示一个电池组和电阻的伏安特性曲线。则以下说法正确的是A.电阻的阻值为0.33ΩB.电池组的内阻是1ΩC.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4WD.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4W【答案】BD【解析】A.图线b斜率的倒数等于电阻的阻值，R=△U/△I=（3−0）/1Ω=3Ω.故A错误；B.图线a斜率倒数的绝对值等于电池组的内阻r=|△U/△I|=（4−0）/4Ω=1Ω.故B正确；C.两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态，由图读出路端电压为U=3V，电流为I=1A，电池组的输出功率是P=UI=3W.故C错误；D.当外电阻等于电池的内阻时,即外电阻R=r=1Ω时,电池组的输出功率最大：，故D正确。故选：BD.点睛：电池组的伏安特性曲线斜率倒数的绝对值等于电池的内阻．电阻的伏安特性曲线斜率的倒数大小等于电阻．两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态．当外电阻等于电池的内阻时电池组有最大的输出功率．9.如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，G为灵敏电流计，A为理想电流表。开关S闭合后，电容C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是A.在滑动变阻器触头向上移动的过程中，A表的示数变大，油滴仍然静止，G中有方向由a至b的电流B.在在滑动变阻器触头向上移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有方向由b至a的电流C.在滑动变阻器触头向下移动的过程中，A表的示数变大，油滴向上加速运动，G中有由a至b的电流D.将开关断开，A表的示数立即为零，油滴开始向下运动，G中有由a至b的电流【答案】BD【解析】粒子原来处于平衡状态,重力和静电力平衡；电容器与电阻R2、滑动变阻器R并联后与R1串联。AB.触头向上移动，电阻R变大，电路总电阻变大，电流变小，则A表的示数变小，电容器两端电压为：U=E−I(r+R1)，故电容器两端电压变大，带电量变大，G中有由b至a的电流，电场力变大，粒子向上加速，故A错误，B正确；C.触头向上移动，电阻R变小，电路总电阻变小，电流变大，则A表的示数变大，电容器两端电压为：U=E−I(r+R1)，故电容器两端电压变小，带电量变小，G中有由a至b的电流，电场力变小，粒子向下加速，故C错误；D.将开关断开，A表的示数立即为零，电容器将通过R和R2放电，两板间电压减小，油滴开始向下运动，G中有由a至b的电流，故D正确。故选：BD点睛：电容器与电阻R、电阻R2相并联后与R1串联，滑片移动，根据电路串并联知识和闭合电路欧姆定律得到导致电容器两端电压变化情况，最终判断油滴受力变化和运动情况，以及电容器的充放电情况。．10.如图所示，电灯和的阻值为和，电源内阻不计，滑动变阻器的阻值变化范围为0～，当变阻器触点P由a移向b时，电灯、的亮度变化情况是A.当时，灯变亮，灯变暗B.当时，灯先变暗后变亮，灯先变亮后变暗C.当时，灯先变暗后变亮，灯先变亮后变暗D.当时，灯变亮，灯先变暗后变亮【答案】AD【解析】AB、当R1＞R0时，灯L1与滑动变阻器的一部分串联的总电阻一定大于另一部分的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻增大，所以总电流减小，所以通过灯L2的电流减小，所以L2变暗，通过L1的电流变大，L1变亮，故A正确，B错误；CD、当R1＜R0时，灯L1与滑动变阻器的一部分串联的总电阻先大于后小于另一部分的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻先增大后减小，所以总电流先减小后增大，所以通过灯L2的电流先减小后增大，故L2先变暗后变亮，而通过L1的电流一直变大，L1变亮，故D正确，C错误。故选AD。点睛：由电路图可知：灯L1与滑动变阻器的一部分串联后与另一部分并联，再跟灯L2串联；根据电阻的变化情况，利用欧姆定律判断电流的变化情况，进而判断灯泡变亮还是变暗。11.如图所示，实线表示匀强电场的电场线，其处于竖直平面内且与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交。现有一带电滴沿图中虚线L斜向上做直线运动，L与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法中正确的是A.液滴一定带正电B.电场线方向一定斜向下C.液滴一定做匀速直线运D.液滴机械能一定增加【答案】ACD【解析】A.当带电液滴带正电，且电场线方向斜向上时，带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线向上的电场力F.垂直于速度方向斜向左上方的洛伦兹力f作用，这三个力的合力可能为零，带电液滴沿虚线l做匀速直线运动，如果带电液滴带负电、或电场线方向斜向下时，带电液滴所受合力不为零，不可能沿直线运动，故A正确，B错误；C.带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线方向的电场力F.垂直于速度方向的洛伦兹力f而做直线运动，如果做变速直线运动，洛伦兹力将不断变化，这三个力的合力不可能沿带电液滴的速度方向，因此这三个力的合力一定为零，带电液滴做匀速直线运动，故C正确；D.电场力做正功，洛伦兹力不做功，液滴机械能一定增加，故D正确。故选：ACD.点睛：带电液滴做直线运动，要么合力为零做匀速直线运动，要么所受合力与速度方向在同一直线上，做匀变速直线运动；对带电液滴进行受力分析，然后答题．12.如图所示，短形线框abcd与磁场方向垂直，且一半在匀强磁场内，另一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列方法中可行的是A.以ad边为轴转动B.以中心线OO＇为轴转动C.以ab边为轴转动（小于60°）D.以cd边为轴转动（小于60°）【答案】ABC【解析】A.以ad边为轴转动，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生。故A正确；B.以中心线OO′为轴，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生。故B正确；C.以ab边为轴转动(小于60∘)，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生。故C正确；...............故选：ABC.点睛：磁通量是穿过线圈的磁感线的条数．对照产生感应电流的条件：穿过电路的磁通量发生变化，分析判断有无感应电流产生．二、实验填空题13.（1）某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡（×10），发现表针偏转角度极小。现将旋钮调至另外一档，进行第二次测量使多用电表指针指在理想位置。下面列出第二次测量的可能进行的操作：A．将两表笔短接，并调零B．将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置C．将多用电表在板上旋钮调到×100档D．将多用电表面板上旋钮调到×1档E．随即记下表盘的读数，乘以欧姆表的倍率挡，测