重庆市主城区六校联考2017-2018学年高二上学期期末物理试卷 Word版含解析

重庆市主城区六校联考2017-2018学年高二上学期期末物理试卷一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的选项中，只有一项符合题目的要求）1．（4分）以下关于电场和电场线的说法中正确的是（）A．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大B．电场线不仅能在空间相交，也能相切C．越靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大，越靠近负点电荷，电场线越稀，电场强度越小D．电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，和电场一样实际并不存在2．（4分）某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为（）A．4ρ和4R B．ρ和4R C．16ρ和16R D．ρ和16R3．（4分）下列选项对公式认识正确的是（）A．根据U=dE可知，在匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比B．可用P=I2R来计算电风扇正常工作时内阻的发热功率C．由公式C=，电容器的电容由带电量Q的多少决定D．由公式B=可知，磁场中某一点的磁感应强度跟F、I、L都有关4．（4分）如图所示，一无限长直导线通有恒定电流，有一圆形线圈与其共面，则线圈在靠近直导线的过程中，通过线圈的磁通量将（）A．增大B．减小C．不变D．由于条件不足，无法确定变化情况5．（4分）如图所示，一圆形线圈匝数为n，半径为R，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在△t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）A．B．C．D．6．（4分）如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，以下说法中正确的是（）A．A灯变亮B．B灯变亮C．电源的输出功率减小D．电源的总功率减小7．（4分）如图，在方框中有一能产生磁场的装置，现在在方框右边放一通电直导线（电流方向如图箭头方向），发现通电导线受到向右的作用力，则方框中放置的装置可能是下面哪个（）A．通电螺线管B．垂直纸面的通电直导线C．通电圆环D．通电直导线8．（4分）如图所示，现有一带正电的粒子能够在正交的匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过．设产生匀强电场的两极板间电压为U，板间距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子带电荷量为q，进入速度为v（不计粒子的重力）．以下说法正确的是（）A．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能仍沿直线穿过B．若只将粒子进入场区的速度方向变为由右向左，其它条件不变，则粒子仍能直线穿过C．若只增大U，其他条件不变，则粒子仍能直线穿过D．若粒子变为带电量相同的负粒子，则粒子不可能直线穿过9．（4分）如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab．导轨的一端连接电阻R，其他电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动，则（）A．随着ab运动速度的增大，其加速度不变B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C．在ab做加速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率D．无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能10．（4分）如图所示，MN是一半圆形绝缘线，等量异种电荷均匀分布在其上、下圆弧上，O点为半圆的圆心，P为绝缘线所在圆上的一点，且OP垂直于MN，则下列说法正确的是（）A．圆心O和圆上P点的电场强度大小相等，方向相同B．圆心O和圆上P点的电场强度大小不相等，方向相同C．将一负检验电荷沿直线从O运动到P，电场力先做正功后做负功D．将一负检验电荷沿直线从O运动到P，电势能减小11．（4分）如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，电阻为R，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则线圈从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场的过程中，则以下说法中正确的是（）A．感应电流所做的功为mgdB．线圈下落的最小速度一定为C．线圈下落的最小速度不可能为D．线圈进入磁场的时间和穿出磁场的时间不同12．（4分）质量为m的带正电小球由空中某点自由下落，下落高度h后在空间加上竖直向上的匀强电场，再经过相同时间小球又回到原出发点，不计空气阻力，且整个运动过程中小球从未落地．重力加速度为g．则（）A．从开始下落到小球运动至最低点的过程中，小球重力势能减少了mghB．从加电场开始到小球返回原出发点的过程中，小球电势能减少了2mghC．从加电场开始到小球下落最低点的过程中，小球动能减少了mghD．小球返回原出发点时的速度大小为2二、非选择题（本大题共6小题，共62分）13．（4分）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸，分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和（b）图所示，长度为cm，直径为mm14．（12分）甲同学设计了如题图1所示的电路测电源电动势E、内阻r及电阻R x的阻值，实验器材有：待测电源E，待测电阻R x，电压表V量程为3.0V（内阻很大），电阻箱R（0﹣99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．（1）先测电阻R x的阻值，请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，读出电压表的示数U2，则电阻R x的表达式为R x=；（2）甲同学已经测得电阻R x=1.8Ω，继续测电源电动势E和内阻r的阻值，该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如题图2所示的图线，则电源电动势E=V，内阻r=Ω；（3）利用甲同学设计的电路和测得的电阻R x，乙同学测电源电动势E和内阻r的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了相应的﹣图线，根据图线得到电源电动势E和内阻r，这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围（选填“较大”、“较小”或“相同”），所以同学的做法更恰当些．15．（10分）如图所示，长为L，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端B的速度也为v0，求：（1）A、B两点间的电势差U；（2）若电场为匀强电场，求电场强度的最小值．16．（10分）如图所示，R3=6Ω，电源电动势E=8V，内阻r=1Ω，当S闭合时，标有“4V，4W”的灯泡L正常发光，求：（1）S闭合时，电源的输出功率；（2）S断开时，为使灯泡正常发光，R2的阻值应调到多少欧？17．（12分）如图所示，倾角为θ的“U”型金属框架下端连接一阻值为R的电阻，相互平行的金属杆MN、PQ间距为L，与金属杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直于框架平面向上的匀强磁场，磁感强度大小为B，a1b1、a2b2间距为d，一长为L、质量为m、电阻为R 的导体棒在金属框架平面上与磁场上边界a2b2距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界a1b1．重力加速度为g（金属框架摩擦及电阻不计）．求：（1）导体棒刚到达磁场上边界a2b2时速度大小v1；（2）导体棒匀速通过磁场下边界a1b1时速度大小v2；（3）导体棒穿过磁场过程中，回路产生的电能．18．（14分）如图所示，在x轴下方的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在x轴上方有半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面内，磁感应强度为B．y轴下方的A点与O点的距离为d，一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子的重力作用．（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r；（2）要使粒子进入磁场之后不再经过x轴，电场强度需大于或等于某个值E0，求E0；（3）若电场强度E等于第（2）问E0的，求粒子经过x轴时的位置．重庆市主城区六校联考2017-2018学年高二上学期期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的选项中，只有一项符合题目的要求）1．（4分）以下关于电场和电场线的说法中正确的是（）A．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大B．电场线不仅能在空间相交，也能相切C．越靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大，越靠近负点电荷，电场线越稀，电场强度越小D．电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，和电场一样实际并不存在考点：电场线；电场．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电场中客观存在的物质，电场线是假设的曲线，并不存在．电场线不能相交，也不能相切．电场线的疏密表示电场强度的相对大小．解答：解：A、在电场线密集的地方场强大，同一试探电荷所受的电场力大．故A正确；B、电场线既不能相交，也不能相切，否则交点处场强的方向就有两个．故B错误；C、电场线可以形象表示电场的强弱和方向，疏密表示电场的强弱，与靠近何种电荷无关．故C错误D、电荷周期存在电场，电场是一种客观存在的物质，而电场线人们假想的曲线，用以表示电场的强弱和方向，客观上并不存在．故D错误．故选：A．点评：本题要抓住电场与电场线的区别，掌握电场的物质性，掌握电场线不相交、不相切、不存在的特性．2．（4分）某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为（）A．4ρ和4R B．ρ和4R C．16ρ和16R D．ρ和16R考点：电阻定律．专题：恒定电流专题．分析：在电阻丝温度不变的条件下，电阻的影响因素是材料（电阻率）、长度、横截面积，当导线被拉长后，长度变长的同时，横截面积变小，但导体的整个体积不变．解答：解：电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的，长度为原来的4倍；由于导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体的电阻变为原来的16倍，即16R．由于电阻率受温度的影响，因温度不变，所以电阻率也不变．故选：D．点评：题考查了影响电阻大小的因素，关键要知道导体电阻与长度成正比，与横截面积成反比．电阻率不受温度影响的材料，可以制成标准电阻．3．（4分）下列选项对公式认识正确的是（）A．根据U=dE可知，在匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比B．可用P=I2R来计算电风扇正常工作时内阻的发热功率C．由公式C=，电容器的电容由带电量Q的多少决定D．由公式B=可知，磁场中某一点的磁感应强度跟F、I、L都有关考点：磁感应强度；电容．分析：决定式是根据物理量的产生和变化由哪些因素决定而写成的数学式；定义式是根据物理量的定义写成的数学表达式．比值定义法是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法；比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小改变而改变．解答：解：A、公式U=dE适用的条件是匀强电场中，沿电场线的方向，所以在匀强电场中沿电场线的方向两点间的电势差与这两点间的距离成正比，故A错误；B、根据焦耳定律Q=I2Rt和热功率公式P=，可知P=I2R可用来计算电风扇正常工作时内阻的发热功率，故B正确；C、公式C=是电容的定义公式，是利用比值定义法定义的，但电容器的电容由自身的因素决定，与带电量无关，故C错误；D、公式B=是磁感应强度的定义公式，是利用比值定义法定义的，但磁感应强度是有磁场自身的因素决定，与电流元IL无关，故D错误；故选：B．点评：本题关键是要能够区分定义公式与决定公式间的区别，明确各个公式的适用范围，基础题．4．（4分）如图所示，一无限长直导线通有恒定电流，有一圆形线圈与其共面，则线圈在靠近直导线的过程中，通过线圈的磁通量将（）A．增大B．减小C．不变D．由于条件不足，无法确定变化情况考点：磁通量．分析：磁通量是穿过磁场中某一平面的磁感线的条数．当线圈面积不变，根据磁感线的疏密判断穿过线框的磁通量的变化．解答：解：由题，通电直导线产生稳定的磁场，离导线越近磁场越强，磁感线越密，则当线框靠近通电导线时，穿过线框的磁感线的条数越来越多，磁通量将逐渐增大．故选：A．点评：对于非匀强磁场穿过线圈的磁通量不能定量计算，可以根据磁感线的条数定性判断其变化情况．基础题目．5．（4分）如图所示，一圆形线圈匝数为n，半径为R，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在△t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）A．B．C．D．考点：法拉第电磁感应定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：根据法拉第电磁感应定律E=N=N S，求解感应电动势，其中S是有效面积．解答：解：根据法拉第电磁感应定律E=N=N S=n•πR2=，故C正确，ABD错误；故选：C．点评：解决电磁感应的问题，关键理解并掌握法拉第电磁感应定律E=N=N S，知道S是有效面积，即有磁通量的线圈的面积．6．（4分）如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，以下说法中正确的是（）A．A灯变亮B．B灯变亮C．电源的输出功率减小D．电源的总功率减小考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，分析总电阻的变化，判断总电流的变化，即可判断灯亮度的变化．根据电源的内外电阻关系，分析电源的输出功率变化．由P=EI分析电源的总功率变化．解答：解：AB、当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，R减小，总电阻减小，则总电流增大，所以B灯变亮．根据串联电路分压规律知，A灯的电压减小，则知A灯变暗，故A错误，B正确．C、由于内外电阻的关系未知，所以当R减小时，不能判断电源输出功率的变化．故C错误．D、总电流增大，由P=EI知，电源的总功率增大．故D错误．故选：B．点评：本题是电路的动态分析问题，往往从局部到整体，再到局部．要掌握电源的输出功率与内外电阻的关系有关，知道内外电阻相等时电源的输出功率最大．7．（4分）如图，在方框中有一能产生磁场的装置，现在在方框右边放一通电直导线（电流方向如图箭头方向），发现通电导线受到向右的作用力，则方框中放置的装置可能是下面哪个（）A．通电螺线管B．垂直纸面的通电直导线C．通电圆环D．通电直导线考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；安培力；左手定则．分析：由右手定则可判断电流所在位置的磁场分布，再由右手螺旋定则可知方框内的通电导线的形状．解答：解：由左手定则可知，导线所在位置处的磁场向外；则由右手螺旋定则可知；A、产生的右侧磁场水平向右，故A错误；B、导线产一的磁场与导线平行，导体不受外力，故B错误；C、由右手螺旋定则可知，通电圆环在导线处的磁场向外，故C正确；D、通电直导线的磁感线在导线处的磁场向外，故D正确；故选：CD．点评：本题考查右手螺旋定则及左手定则的应用，要注意正确应用．8．（4分）如图所示，现有一带正电的粒子能够在正交的匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过．设产生匀强电场的两极板间电压为U，板间距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子带电荷量为q，进入速度为v（不计粒子的重力）．以下说法正确的是（）A．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能仍沿直线穿过B．若只将粒子进入场区的速度方向变为由右向左，其它条件不变，则粒子仍能直线穿过C．若只增大U，其他条件不变，则粒子仍能直线穿过D．若粒子变为带电量相同的负粒子，则粒子不可能直线穿过考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：电场力与电势的性质专题．分析：粒子在场中受竖直向下的电场力和竖直向上的洛伦兹力，分析二力大小情况，判断粒子运动解答：解：分析粒子在场中受力，如图：A、粒子匀速穿过时，则竖直方向受力平衡，即qvB=qE=q，增加v，与减小d都会使相应的力变大，若增加相等则还可以做直线运动，故A正确；B、若只将粒子进入场区的速度方向变为由右向左，其它条件不变，则粒子受的洛伦兹力向下，合力向下，则向下偏，故B错误；C、若只增大U，其他条件不变，则电场力向下增加，洛伦兹力不变，则合力方向竖直向下，则粒子不可能然直线穿过；则C错误D、粒子变为带电量相同的负粒子，则粒子所受电场力与洛伦兹力都反向，合力为0，能直线穿过，则D错误故选：A点评：本题关键是分析粒子在场中受力情况，根据合力的情况判断粒子运动，难度不大9．（4分）如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab．导轨的一端连接电阻R，其他电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动，则（）A．随着ab运动速度的增大，其加速度不变B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C．在ab做加速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率D．无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能考点：导体切割磁感线时的感应电动势．专题：电场力与电势的性质专题．分析：在水平方向，金属棒受到拉力F和安培力作用，安培力随速度增大而增大，根据牛顿定律分析加速度的变化情况．根据功能关系分析电能与功的关系．解答：解：A、金属棒所受的安培力为：F A=BIL=，由牛顿第二定律得，金属棒的加速度：a==﹣，速度v增大，安培力增大，加速度减小，故A错误．B、根据能量守恒知，外力F对ab做的功等于电路中产生的电能以及ab棒的动能，故B错误．C、当ab棒匀速运动时，外力做的功全部转化为电路中的电能，外力F做功的功率等于电路中的电功率，ab棒做加速度运动时，外力F的功率大于电路中的电功率，故C错误．D、金属棒运动时要克服安培力做功，导体棒克服安培力做的功转化为电路的电能，无论ab 做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能，故D正确．故选：D．点评：在电磁感应现象中电路中产生的热量等于外力克服安培力所做的功；在解题时要注意体会功能关系及能量转化与守恒关系．10．（4分）如图所示，MN是一半圆形绝缘线，等量异种电荷均匀分布在其上、下圆弧上，O点为半圆的圆心，P为绝缘线所在圆上的一点，且OP垂直于MN，则下列说法正确的是（）A．圆心O和圆上P点的电场强度大小相等，方向相同B．圆心O和圆上P点的电场强度大小不相等，方向相同C．将一负检验电荷沿直线从O运动到P，电场力先做正功后做负功D．将一负检验电荷沿直线从O运动到P，电势能减小考点：电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：分别画出正电荷产生的电场强度的方向与负电荷产生的电场强度的方向，然后由矢量的合成方法合成后，比较二者的方向，由库仑定律比较其大小．解答：解：分别画出正、负电荷产生的电场强度的方向如图，由图可知，O点与P点的合场强的方向都向下，同理可知，在OP的连线上，所以各点的合场强的方向均向下．A、B、由库仑定律可知：，O点到两处电荷的距离比较小，所以两处电荷在O点产生的场强都大于在P处产生的场强，而且在O点出两处电荷的场强之间的夹角比较小，所以O点的合场强一定大于P点的合场强．故A错误，B正确；C、由于在OP的连线上，所以各点的合场强的方向均向下，将一正试探电荷沿直线从O运动到P电场力始终与运动的方向垂直，不做功．故C错误；D、将一正试探电荷沿直线从O运动到P电场力不做功，电势能不变．故D错误．故选：B点评：该题考查电场的合成，由于四个选项仅仅涉及合场强的方向与大小的关系，只要能做出定性的分析即可，不要求具体的电场强度的数值，难度不大．11．（4分）如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，电阻为R，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则线圈从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场的过程中，则以下说法中正确的是（）A．感应电流所做的功为mgdB．线圈下落的最小速度一定为C．线圈下落的最小速度不可能为D．线圈进入磁场的时间和穿出磁场的时间不同考点：导体切割磁感线时的感应电动势．专题：电磁感应与电路结合．分析：线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度是相同的，又因为线圈全部进入磁场不受安培力，要做匀加速运动．可知线圈进入磁场先要做减速运动．根据线框的运动情况，分析进入和穿出磁场的时间关系．解答：解：A、根据能量守恒可知：从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程：线圈动能变化量为0，重力势能转化为线框产生的热量，产生的热量Q=mgd．cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，所以线圈穿出磁场与进入磁场的过程运动情况相同，线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程产生的热量相等，所以线圈从cd边进入磁场到cd边离开磁场的过程，产生的热量Q′=2mgd，感应电流做的功为2mgd，故A错误．B、线圈全部进入磁场时没有感应电流，不受安培力，做匀加速运动，而cd边刚离开磁场与刚进入磁场时速度相等，所以线圈进磁场时要减速，设线圈的最小速度为v m，可知全部进入磁场的瞬间速度最小．由动能定理，从cd边刚进入磁场到线框完全进入时，则有：mv m2﹣mv 02=mgL﹣mgd，有mv02=mgh，综上可解得线圈的最小速度为，故B正确；C、线框可能先做减速运动，在完全进入磁场前做匀速运动，因为完全进入磁场时的速度最小，则mg=，则线圈下落的最小速度可能为：v=，故C错误．D、cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，故知线圈进入磁场和穿出磁场的过程运动情况相同，所用的时间一样，故D错误．故选：B．点评：解决本题的关键根据根据线圈下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，且全部进入磁场将做加速运动，判断出线圈进磁场后先做变减速运动，也得出全部进磁场时的速度是穿越磁场过程中的最小速度．。