河北省石家庄市2018_2019学年高二物理上学期期末考试试题(含解析)

1 河北省石家庄市2018-2019学年度高二上学期期末考试

物理试题

一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求；9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.如图所示为地磁场的示意图．从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用，下列说法正确的是：

A. 地球内部也存在磁场,地磁S极在地理南极附近

B. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

C. 若带正电的粒子流垂直射向赤道,在进入地球周围的空间将向东偏转

D. 若带正电的粒子流垂直射向赤道,在进入地球周围的空间将向北偏转

【答案】C

【解析】

【分析】

根据题图可知，考查地磁场以及带电粒子在磁场中的运动．地球外部，地磁场从地理的南极指向地理的北极，带正电的粒子，地磁场的方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则判断出质子流所受洛伦兹力的方向．

【详解】A、由地磁场的特点可知，地磁S极在地理北极附近，故A错误；

B、由地磁场的磁感线分布特点可知，只有地球赤道的地磁场方向与地面平行，故B错误；

CD、带正电的粒子的运动方向从上而下射向地球表面，地磁场方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则，洛伦兹力的方向向东，所以向东偏转．故C正确，D错误．

【点睛】解决本题的关键掌握地磁场的方向，以及会运用左手定则判断洛伦兹力的方向．

2.如图所示为研究电磁感应现象的一个实验装置图,在螺线管两侧分别放置两个条形磁铁, 2 螺线管导线接灵敏电流表构成闭合回路．下列说法正确的是

A. 右边磁铁S极向右转动的过程，有感应电流从a至b通过电流表

B. 右边磁铁S极向右转动的过程，有感应电流从b至a通过电流表

C. 左边磁铁N极向左转动的过程，有感应电流从b至a通过电流表

D. 右边磁铁S极向右转动、同时从左边磁铁N极向左转动的过程，有感应电流从b至a通过电流表

【答案】A

【解析】

【分析】

根据题图和“研究电磁感应现象”可知，考查了电磁感应现象以及楞次定律．根据楞次定律结合产生感应电流的条件，即可判断．

【详解】AB、在题图所示的情景中，原螺旋管内部的磁感应强度方向沿螺线管向右，当右边的磁铁S极向右转动的过程中，螺线管的磁通量变小，根据楞次定律，感应磁场的方向向右，由安培定则可得，有感应电流从a至b通过电流表，故A正确B错误；

C、当左边的磁铁N极向左转动的过程，螺线管的磁通量变小，根据楞次定律，感应磁场的方向向右，由安培定则可得，有感应电流从a至b通过电流表，故C错误；

D、右边磁铁S极向右转动、同时从左边磁铁N极向左转动的过程，螺线管的磁通量变小，根据楞次定律，感应磁场的方向向右，由安培定则可得，有感应电流从a至b通过电流表，故D错误．

【点睛】掌握楞次定律的应用，注意磁通量与磁通量变化的区别．

3.如图所示，相互平行且等间距的直线a、b、c、d为一匀强电场中的等势面，一带正电的粒子以初速度v射入该匀强磁场，AB为其运动轨迹．若不计粒子所受重力，下列说法正确的是 3

A. 四个等势面的电势关系满足abcd

B. 粒子从A点运动到B点的过程中，速度大小不变

C. 粒子从A点运动到B点的过程中，动能先减少后增大

D. 粒子从A点运动到B点的过程中，电势能减小

【答案】D

【解析】

【分析】

根据题图和“等势面”可知，考查了电场强度和电势的关系以及电场力做功；根据曲线运动中，合外力指向凹的一侧，以及电荷只受电场力作用，可知电场力将指向运动轨迹的内侧，电场线和等势线垂直，从而得电场力竖直向下，由于粒子带正电，电场强度的方向竖直向下，即可判断各点电势的高低；正电荷沿轨迹AB运动，根据电场力做功情况，即可判断动能的变化以及电势能的变化．

【详解】A、由轨迹AB可知，带正电的粒子受到的电场力竖直向下，则有电场强度的方向竖直向下，沿着电场线的方向，电势越来越低，故abcd，故A错误；

BCD、粒子从A运动到B，电场力做正功，电势能减小，动能增大，速度大小变大，故BC错误，D正确．

【点睛】解题的突破口：做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧，电场线与等势线垂直．

4.如图所示，电源的电动势为E、内电阻为1,rR和2R为定值电阻，R为滑动变阻器，12AAV、、理想电表．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向b端移动时，下列说法正确的是 4

A. 电压表V和电流表1A示数都减小

B. 电压表V和电流表2A示数都增大

C. 电压表V示数减小，电流表1A示数增大

D. 电压表V示数不变，电流表2A示数增大

【答案】C

【解析】

【分析】

根据题图可知，考查电路的动态分析；根据滑片的移动方向判断出滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由串并联电路特点及欧姆定律分析即可．

【详解】由电路图可知，滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路的总电阻减小，电源电动势不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电流I增大，A1示数增大，路端电压U＝E﹣Ir，则U减小，电压表V示数减小；电阻R1的电压U1＝IR1，则知U1增大，并联部分的电压 U并＝U﹣U1减小，所以通过R2电流减小，A2示数增大．故C正确，ABD错误．

【点睛】动态电路动态分析题的解题思路与方法：局部→整体→局部．

5.四条长直导线abcd、、、垂直纸面固定在如图所示的位置，其中abc、、三条导线到d导线的距离相等且与d导线的连线互成120°角，四条导线均通有电流强度为I、方向如图的电流，此时a导线对d导线的安培力为F，则关于d导线所受安培力的合力，下列说法正确的是

A. 大小为F，方向由d指向c 5 B. 大小F，方向由c指向d

C. 大小为2F，方向由c指向d

D. 大小为2F，方向由d指向c

【答案】D

【解析】

【分析】

根据题图可知，考查了通电导线之间的安培力的计算；导线的电流方向相同二者相互吸引，电流方向相反二者相互排斥，由此进行分析．

【详解】导线的电流方向相同二者相互吸引，电流方向相反二者相互排斥，则d导线的受力情况如图所示：

根据力的平行四边形法则可知，d导线所受安培力的合力大小为2F，方向沿dc方向．

故D正确，ABC错误．

【点睛】掌握电流之间相互作用的情况是解题的关键．

6.如图所示，水平桌面上的固定圆形金属框通过导线与桌面上的平行金属导轨相连接，圆形金属框处在垂直桌面里、感应强度随时间如图乙所示变化的磁场1B中，平行金属导轨处于垂直桌面向里的匀强磁场2B中，导轨上固定一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，设水平向右为安培力的正方向，则导体ab棒所受的安培力F随时间t变化的图象正确的是

6 A. B.

C. D.

【答案】C

【解析】

【分析】

根据题图和“导体ab棒所受的安培力F随时间t变化的图象”可知，考查了电磁感应中的力学问题；根据楞次定律和法拉第电磁感应定律以及安培力的计算公式进行分析求解即可．

【详解】在0～1.0s内B1磁场方向垂直线框平面向下，且大小变大，则由楞次定律可得线圈感应电流的方向是逆时针，即导体棒的电流方向从b到a．再由左手定则可得安培力方向水平向左，由法拉第电磁感应定律可得线圈感应电流的大小是恒定的，即导体棒的电流大小是不变的．再由F=BIL可得安培力大小随着磁场变化而变化，由于导体棒所在的磁场B2是不变的，则安培力大小不变，此时只有C选项符合要求，故选C，同理可分析后阶段的安培力情况．

7.在如图所示的电路中，AB、为两个完全相同的灯泡，L为自感系数很大的线圈、R为定值电阻，假设电源的内阻和线圈的直流电阻可忽略不计．下列说法正确的是

A. 闭合开关S的瞬间，灯泡AB、同时亮

B. 闭合开关S，待稳定后，灯泡B比灯泡A亮

C. 闭合开关S，待电路稳定后再断开开关S瞬间，灯泡AB、中的电流大小不同

D. 闭合开关S，待电路稳定后再断开开关瞬间，灯泡B中的电流方向为从右向左

【答案】D 7 【解析】

【分析】

根据题图可知，考查了自感现象；当电键K闭合时，通过线圈L的电流实然增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断感应电动势的方向和作用，分析哪个灯先亮．

【详解】A、灯B与电阻R串联，当电键K闭合时，灯B立即发光．通过线圈L的电流增大时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，A逐渐亮起来．所以B比A先亮，A错误；

B、由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，感应电动势减小，A灯电流逐渐增大，A灯逐渐变亮，比B灯亮，故B错误；

CD、稳定后，断开开关S，由于自感现象，两个灯串联，电流大小一样，B中电流方向与原方向相反，故C错误，D正确．

8.如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路，闭合开关S，在下列四个过程中，为使灵敏电流计中有b到a电流，下列做法可行的是

A. 在平行板电容器中插入一块塑料板

B. 增大平行板电容器两极板间的距离

C. 滑动变阻器R的滑片向右滑动

D. 减小平行板电容器两极板的正对面积

【答案】A

【解析】

【分析】

根据题图可知，考查了含容电路；电路稳定时，该电路中没有电流，滑动变阻器R上没有电压．根据电容的决定式4SCkd分析电容如何变化，由电容的定义式QCU分析电容器所带电量如何变化，就能判断电路中电流的方向．

【详解】A、在平行板电容器中插入电介质，根据电容的决定式4SCkd分析得知电容增 8 大，而电容器的电压不变，则电容的定义式QCU分析得知电容器所带电量增加，将要充电，电路中形成逆时针方向的充电电流，有b到a方向的电流通过电流计．故A正确；

B、增大平行板电容器两极板间的距离，根据电容的决定式4SCkd分析得知电容减小，而电容器的电压不变，则电容的定义式QCU分析得知电容器所带电量减小，将要放电，，有a到b方向的电流通过电流计．故B错误；

C、电路稳定时，该电路中没有电流，移动滑动变阻器R的滑片，电容器的电压不变，电路中仍没有电流．故C错误；

D、减小平行板电容器两极板的正对面积，根据电容的决定式4SCkd分析得知电容减小，而电容器的电压不变，则电容的定义式QCU分析得知电容器所带电量减小，将要放电，有a到b方向的电流通过电流计．故D错误．

【点睛】当电容器保持与电源相连时，电压不变．只有电容器充电或放电时，电路中才有电路．

9.回旋加速器的工作原理如图所示，两个半径为R的D形盒间加周期性变化交变电压U，中心A处粒子源发出的带电粒子经D形盒缝隙中的电场加速度进入D形盒中，经磁场回旋，最终从D形盒出口导出．已知匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与盒面垂直，忽略A处粒子源产生的粒子的初速度及在狭缝中加速的时间，则

A. 交变电压的周期等于粒子在磁场中回转周期的一半

B. U越大，粒子最终获得的动能越大

C. D形盒半径R越大，粒子最终获得的动能越大

D. 磁感应强度B越大，粒子最终获得的动能越大