辽宁省盘锦市第二高级中学【精品】高二（上）期末物理试
题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F，该点的电场强度为E.下图中能正确表示q、E、F三者关系的是（）
A．
B．
C．
D．
2．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（）
A．地理南、北极与地磁场的南、北极重合
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的
3．如图所示，纸面内电流大小相等的通电直导线ab平行放置，与导线垂直的虚线与导线交于AB，O为AB的中点，下列说法正确的是（）
A．ab间有相互的斥力
B．AB间O点处的磁感应强度最大
C．若将一小磁针放在OB之间某处，小磁针N极受力垂直纸面向内
D．若将一小磁针放在A点左侧，小磁针N极受力垂直纸面向外
4．如图所示的电路中，当变阻器R3的滑片向上移动时（）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
5．把一个量程为5mA的电流表改装成欧姆表R×1档，电流表的内阻是50Ω，电池的
电动势是1. 5V，经过调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的1
2
位置时，被测电阻
的阻值是（）
A．50ΩB．100ΩC．200ΩD．300Ω
6．两个点电荷Q1、Q2位于x轴上A、B两点，若取无限远处的电势为零，则在它们形成的电场中，沿x轴正方向上各点的电势如图所示，且AP＞PB．由图线提供的信息可知
A．P点的电场强度为零
B．Q1的电荷量较大
C．电子沿x轴从A移到B的过程中，加速度逐渐减小
D．电子沿x轴从A移到B的过程中，电场力先做正功，后做负功
7．示波管中，电子束的偏转既可用电偏转也可用磁偏转技术实现。电子束经过电压为U的电场加速后，进入匀强电场或匀强磁场区，如图所示（虚线框内为电场或磁场区）。当不加电场或磁场时，电子束将打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到M点正上方的P点，所加的偏转电场或磁场方向可能是（）
A．竖直向上的电场B．竖直向下的电场
C．竖直向上的磁场D．竖直向下的磁场
8．如图所示，矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．a、b、c 是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．粒子重力不计．下列说法正确的是
A．粒子a带负电
B．粒子c的动能最大
C．粒子b在磁场中运动的时间最长
D．粒子b在磁场中运动时的向心力最大
二、多选题
9．一面积为1m2的线圈放置在磁感应强度为1T的匀强磁场中，穿过线圈的磁通量可能为（）
A．0 B．0. 5Wb C．1Wb D．2Wb
10．如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下沿电场线从A点运动到B点，其速度随时间变化的规律如图乙所示。设A、B两点处电场的电场强度大小分别为E A、E B，A、B两点的电势分别为φA、φB，则（）
A ．E A ＞E
B B ． E A ＜E B
C ．φA ＞φB
D ．φA ＜φB 11．如图所示电路中，输入电压U 恒为12V ，灯泡L 上标有“6V 12W ”字样，电动机线圈的电阻0.5M R =Ω。若灯泡恰能正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A ．灯泡正常发光时的电阻为3Ω
B ．电动机的输入功率为10W
C ．电动机线圈电阻的发热功率为2W
D ．整个电路消耗的电功率为12W
12．如图所示是一种质谱仪的工作原理示意图，带正电粒子从静止经加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E ，挡板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和显示粒子位置的荧光屏A 1A 2，挡板S 下方有磁感应强度大小为B 0、方向垂直纸面向外的匀强磁场。不计粒子重力，下列表述正确的是（ ）
A ．比荷相同的带电粒子，在相同的加速电压加速后进入速度选择器的速度大小相等
B ．若速度选择器中左侧极板电势高于右侧极板电势，则速度选择器中磁场方向垂直纸面向内
C ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于0
E B
D ．若粒子打在荧光屏上的位置到狭缝P 的距离为d ，则粒子的比荷为
02E B Bd
三、实验题 13．用多用电表测某一电阻，一同学选择欧姆挡“×100”，用正确的操作步骤测量时，发现指针位置如图中虚线所示。
（1）为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：
A ．将选择开关转至_____（选填“×1”“×10”或“×1k”）挡；
B ．将红、黑表笔短接，进行_____（选填“欧姆调零”或“机械调零”）。
（2）重新测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则测量结果是_____Ω。 14．为测定干电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下所示：
A ．干电池2节，每节干电池的电动势约为1. 5V ，内阻约为0. 9Ω
B ．电流表A （0～0. 6A ，内阻约为0. 5Ω）
C ．滑动变阻器R 1（0～50Ω，额定电流为3A ）
D ．滑动变阻器R 2（0～1000Ω，额定电流为1A ）
E. 电流表G （0～3mA ，R g =10Ω）
F. 定值电阻3990R =Ω
G. 定值电阻490R =Ω
（1）由于两节干电池的内阻较小，现将03R =Ω的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。在进行实验时，滑动变阻器应选用__________，定值电阻应选用__________；（填写实验器材前的编号）
（2）在如图甲所示的虚线方框中补充完整本实验电路的原理图；
（______）
（3）根据实验测得数据作出21I I -的图线如图乙所示，其中I 2为通过电流表G 的电流，I 1为通过电流表A 的电流，根据该图线可知，两节干电池的总电动势为__________V ，总内阻为__________Ω。（结果均保留两位有效数字）
四、解答题
15．真空中某位置固定一带电荷量Q ＝+6×10﹣6C 的点电荷，在距此点电荷r ＝0.3m 处放入一带电量q ＝﹣2×10﹣8C 的试探电荷，已知静电力常量k ＝9.0×109N ?m 2/C 2．求： （1）试探电荷受到的电场力的大小F ；
（2）试探电荷所在位置的电场场强大小E ．
16．如图所示，金属杆ab 连着一轻质弹簧（弹簧另一端固定），金属杆的电阻为R 1，水平地放置在两根电阻不计、互相平行的光滑金属导轨cd 、ef 上，金属杆与导轨垂直且接触良好。导轨所在范围内有一竖直向下的匀强磁场，电源的电动势为E 、内阻为r ，定值电阻为R 2，合上开关S ，稳定后弹簧伸长量为Δx ，已知弹簧的劲度系数为k ，ab 的长为L ，求匀强磁场的磁感应强度的大小B 。
17．如图所示，带等量异种电荷的平行金属板M 、N 水平正对放置，将一质量为m 、电荷量为q 的带负电粒子从靠近上板M 的P 点由静止释放，粒子仅在电场力作用下加速，并从下板N 上的小孔Q 以大小为v 、方向竖直向下（指向圆形磁场的圆心O ）的速度进入半径为R 、方向垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域，其在磁场中的运动轨迹所对应的圆心角为60°，粒子重力不计。
（1）求M 、N 两板之间的电势差U MN ；
（2）求磁场的磁感应强度大小B ；
（3）若一相同的粒子从F 点以大小为0. 5v 的速度水平射入磁场，连接OF 、OQ ，
∠=，求该粒子在磁场中的运动时间。FOQ
30
参考答案
1．D
【详解】
A、B项：因为电场中的电场强度与放入电场中电荷的电量无关，由场源电荷决定．所以电场强度不随q、F的变化而变化，故A、B错误；
C、D项：由
F
E
q
知，某点的电场强度一定，F与q成正比．故C错误，D正确．
故选D．
2．D
【详解】
A．地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合，有磁偏角，选项A错误；
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，选项B错误；
C．地球表面只有在赤道附近的地磁场方向才与地面平行，选项C错误；
D．指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的，选项D正确。
故选D。
3．D
【分析】
考查安培定则与左手定则的应用，掌握矢量的合成法则，理解同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，注意与同种电荷相斥，异种电荷相吸区别开来．
【详解】
A项：根据安培定则与左手定则，可知，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，因此ab 间有相互的吸引力，故A错误；
B项：根据安培定则，与矢量的合成法则，AB间O点处的磁感应强度为零，故B错误；C项：若将一小磁针放在OB之间某处，依据安培力与矢量的合成法则，可知，OB之间某处磁场方向垂直纸面向外，那么小磁针N极受力垂直纸面向外，故C错误；
D项：同理，当将一小磁针放在A点左侧，可知，在A点左侧磁场方向垂直向外，那么小磁针N极受力垂直纸面向外，故D正确．
故选D．
4．B
【详解】
当变阻器R 3的滑片向上移动时，R 3接入电路的阻值增加，整个电路总电阻增加，总电流强度减小，内电压降低，路端电压升高，电压表示数增加；流过R 1的电流减小，加在R 1两端的电压降低，因此加在R 2两端的电压升高，流过R 2的电流增大，由于总电流减小，因此流过电流表的电流减小，故B 正确，ACD 错误。
故选B 。
5．D
【详解】
改装欧姆表内阻
31.5Ω300Ω510g E r I -=
==? 当欧姆表指针指到满偏的12位置时，回路总电流为12
g I ，根据欧姆定律 600Ω12
g E R r I +== 两式联立可得，被测电阻的阻值
300ΩR =
D 正确，ABC 错误。
故选D 。
6．B
【解析】
【详解】
A 、该图象的斜率等于场强E ，则知P 点电场强度不为零，A 错误；
B 、如果Q 1和Q 2为等量异种电荷，点连线中垂线是等势面，故连线中点为零电势点；由于AP ＞PB ，故Q 1＞Q 2，B 正确；
C 、从φ﹣x 图象的斜率可知，A 到B 的区间电场强度先减小后增大，故电子在沿x 轴从A 移到B 的过程中，受到的电场力先减小后增大，加速度也是先减小后增大，C 错误；
D 、电子沿x 轴从A 移到B 的过程中，电场力方向始终指向x 轴负方向，与电子移动方向相反，故电场力一直做负功，D 错误．
7．B
AB ．电子经电子枪加速获得一定的速度进入虚线区域，要使电子向P 点偏转，若加电场，则要求电子受力向上，但电子所受电场力方向与电场强度方向相反，所以所加电场应竖直向下，所以选项A 错误，选项B 正确。
CD ．若加磁场，要使电子向上偏转，根据左手定则，当电子向上偏转时，则磁感线穿过手心，那么磁场应垂直纸面向外，所以选项CD 错误。
故选B 。
8．D
【解析】
根据左手定则知粒子a 带正电，粒子b 、c 带负电；粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据2v qvB m r
= ，可得：mv r qB = ，粒子的动能E K =12
mv 2，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，c 粒子速率最小，b 粒子速率最大．b 粒子动能最大，向心力最大．故B 错误，D 正确．根据22m m t qB qB
θπθπ=?= ，则c 粒子圆弧转过的圆心角最大，时间最长，选项C 错误；故选D ．
9．ABC
【详解】
当线圈平面与磁感线垂直时穿过线圈的磁通量最大，最大值为
1Wb m BS Φ==
则穿过线圈的磁通量可能为0、0.5Wb 和1Wb ，不可能为2Wb 。
故选ABC 。
10．BD
【详解】
由图像可知，电子从A 到B 做加速度增加的变加速直线运动，则电子所受的电场力变大，可知电场强度变大，所以E A 11．AC 【详解】 A ．灯泡正常发光时的电阻为 22 6312 L L L U R P Ω＝＝＝ 故A 正确； B ．电动机两端的电压 U 1=U -U L =12V-6V=6V 整个电路中的电流 12A 2A 6 L L P I U = ＝＝ 所以电动机的输入功率 P =U 1I =6×2W=12W 故B 错误。 C ．电动机的热功率 P 热=I 2R M =4×0.5W=2W 故C 正确。 D ．整个电路消耗的功率 P 总=UI =12×2W=24W 故D 错误。 故选AC 。 12．AD 【详解】 A ．设质量为m ，电荷量为q 的粒子经过电压U 加速后的速度为v ，则 212 qU mv ＝ 所以 v 可知，比荷相同的粒子在相同的加速电压加速后进入速度选择器的速度大小相等。故A 正确； B ．粒子带正电，若速度选择器中左侧极板电势高于右侧极板电势，则粒子受到的电场力的方向向右，根据二力平衡粒子洛伦兹力的方向向左，根据左手定则可知，速度选择器中磁场方向垂直纸面向外。故B 错误； C ．在速度选择器中，电场力与洛伦兹力平衡，有 qE =qvB 则 E v B = 故C 错误； D ．经过速度选择器进入磁场B '的粒子速度相等，根据0 mv r qB = 知，若粒子打在荧光屏上的位置到狭缝P 的距离为d ，粒子轨迹的半径 2 d r = 则粒子的比荷为 02 q E m B Bd = 故D 正确。 故选AD 。 13．×10 欧姆调零 130 【详解】 （1）[1][2]．选择× 100倍率，用正确的操作步骤测量时，指针偏转角度太大说明指针示数太小，选择倍率太大，为准确测量电阻阻值： A ．应换用小挡位，换用×10倍率档； B ．将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。 （2）[3]．由图示表盘可知，测量结果为：13×10=130Ω； 14．C F 3. 0 2. 0 【详解】 （1）[1] 电源为两节干电池，电动势为3V ，比较小，电源的内阻也较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选C ； [2] 上述器材中没有直接给电压表，但给了两个电流表，将电流表G 与定值电阻串联改装成电压表，改装后电压量程应约不小于3V ，根据串联电路规律可知，应串联的电阻为 3310Ω990Ω310 R -= -=? 故选F ； （2）[3] 用改装后的电压表测量电压值，用电流表A 与滑动变阻器串联测电路电流，如图所示； （3）[4] 由电路图，根据闭合电路的欧姆定律可得 23120()()()G E I R R I I R r =++++ 整理得 0213030G G R r E I I R R R r R R R r +=-+++++++ 设图像与纵轴的交点为b ，图像的斜率为k ，可得 30G E b R R R r =+++ 030G R r k R R R r += +++ 联立上式，代入数据解得 3.0V E =， 2.0Ωr = [5] 由上题可知， 2.0Ωr = 15．（1）F ＝1.2×10﹣2N （2）E ＝6×105N/C 【详解】 （1）由库仑定律2 kQq F r =,得 F ＝1.2×10﹣2N （2）由电场强度公式F E q =,得 E ＝6×105N/C 16．()12k x R R r B EL ?++= 【详解】 由胡克定律可知，弹簧的弹力大小为 F k x =?弹 由闭合电路的欧姆定律可得，回路中通过的电流为 12E I R R r = ++ 金属杆所受安培力的大小为 F BIL = 由平衡条件有 F F =弹 联立上式解得 ()12k x R R r B EL ?++= 17．（1）22MN mv U q =-；（2 ）B =（3 ）R t v '= 【详解】 （1）设两平行板之间的电压为U ，对粒子在电场中加速的过程，由动能定理得 212 qU mv = 解得 2 2mv U q = 经分析可知，M 板的电势低于N 板的电势，故有 22MN mv U q =- （2）根据几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径为 r = 洛伦兹力提供向心力，有 2 v qvB m r = 联立上式解得 B =（3）以大小为0. 5v 的速度水平射入磁场的相同粒子做圆周运动的半径为 2r r '==根据几何关系可知，该粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对应的圆心角为180°，故有 0.5r t v π'= 联立解得 R t v '=
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