高二上学期期末检测题

傅明峰

A卷

一、选择题（1-6题为单选题，7-10题为多选题）

1. 2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的四项基本单位定义，即采用物理常数重新定义质量单位“千克”、电流单位“安培”、热力学温度单位“开尔文”和物质的量单位“摩尔”。关于磁通量的单位，下列关系式正确的是（ ）。

A. 1 Wb=1 kg · m2/（A·s2）

B.1 Wb=1 kg/（A.s）

C.1 Wb=1 kg · m（A · s2）

D.1 Wb=1 kg/（A · s2）

2.下列关于静电场的结论普遍成立的是（ ）。

A.电场强度为零的地方，电势也为零

B.电场强度的方向与等势面处处垂直

C.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低

D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向

3.一个电源接阻值为9 Q的电阻时，电源两端的电压为1.8 V，接阻值为19 Q的电阻时，电源两端的电压为1.9 V，则电源的电动势和内阻分别为（ ）。

A.2V，1.5 Ω

B.2.5 V，1.5 Ω

C.2 V，1 Ω

D.2.5 v，1Ω

4.新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具。某品牌观光新能源电动汽车的动力电源上的铭牌标有“96 V 210 Ah”字样。假设此动力电源工作时的输出电压恒为96 V，额定输出功率为5.04 kW。只考虑电动机发热造成的损耗（其他损耗不计），该电动汽车的效率为80%。根据上述数据，下列说法中不正确的是（ ）。

A.该动力电源充满电后的总电荷量为3.6×10⁵C

B.该动力电源的额定工作电流为52.5 A

C.电动机的内阻约为0. 46 Ω

D.电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是4h

5.一个电子射线管（阴极射线管）放在一通电直导线的上方，发现射线的径迹如图l所示，则此导线的放置情况及电流的流向应该是（ ）。

A.导线如图所示位置放置，电流从B流向A

B.导线如图所示位置放置，电流从A流向B

C.导线垂直于纸面放置，电流流向纸内

7.如图3所示，一电子以一定的初速度进入由某点电荷Q产生的电场中，只受静电力作用沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的M、N两点。已知M点的场强大小为EM，电子在该点受到的静电力方向与MN连线成30°角;N点的场强大小为EN，电子在该点受到的静电力方向与MN连线成45°角。下列说法中正确的是（ ）。

A.点电荷Q带正电

B.电子在M点的加速度大于在N点的加速度

C.M点的电势高于N点的电势

D.电子从M点到N点，系统的电势能减小

8.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图4所示。下列说法中正确的是（ ）。

A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电

B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小

C.实验中，只在两极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变小

D.实验中，只增加极板的带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大

9.如图5所示，直线I、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随电流变化的伏安特性图像，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性图像。若把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法中正确的是（ ）。

A.在两种连接状态下，小灯泡的电阻相等

B.在两种连接状态下，小灯泡消耗的电功率之比是1：2

C.电源1与电源2的内阻之比是11：7

D.因為小灯泡的U-I图像是一条曲线，所以在小灯泡发光的过程中欧姆定律不再适用

10.由粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，a、c两点间接一直流电源，电流方向如图6所示。则（ ）。

A.导线ab受到的安培力大于导线ac受到的安培力

B.导线abc受到的安培力小于导线ac受到的安培力

C.线框受到的安培力的合力为零

D.线框受到的安培力的合力方向垂直于导线ac向下

二、实验题

11.用如图7所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和部件S、T。

请根据下列步骤完成电阻测量：

①旋动部件

，使指针对准电流挡的零刻度。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“+”“一”插孔的表笔短接，旋动部件 ____ ，使指针对准电阻的 ___ （填“零刻度”或“∞刻度”）。

④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按___的顺序进行操作，再完成测量。

A.将K旋转到电阻挡“×1 k"的位置

B.将K旋转到电阻挡“×10"的位置

C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

12.某研究性学习小组通过实验探究一电器元件的伏安特性曲线。他们在实验中测得该元件两端的电压与通过它的电流的数据如表1。

现实验室备有下列器材：

A.灵敏电流计G，表头满偏电流Ig=3 mA，内阻Rg=100Ω

B.电流表，量程为0-500 mA，内阻约为1Ω

C.滑动变阻器R1，阻值范围为0-10Ω

D.滑动变阻器R2，阻值范围为0-100Ω

E.电阻箱R0，阻值范围为0-9999 Ω

F.学生电源E，电动势为4V，内阻不计

G.定值电阻、开关S及导线若干

（1）在描绘该电器元件的伏安特性曲线时，先把灵敏电流计G改装成量程为0-3 V的电压表满足测量要求，则电阻箱R。接入电路的阻值R= ___Ω。

（2）为了便于调节，且使测量的准确度较高，应选用如图8所示四幅电路图中的 ___。并在如图9所示的实物图上补充连接所选用的实验电路。

（3）根据表中数据作出的I-U图像如图10所示，当通过该元件的电流为0. 34 A时，电阻为___Ω，功率为___ W。（结果均保留两位有效数字）

13.某研究性学习小组准备测定实验室里一未知电源的电动势E和内阻r。实验器材如下：毫安表mA（量程0-100 mA）;电压表V（量程0-3 V）;滑动变阻器R（阻值范围0-20Ω）;导线若干，开关S。

实验步骤如下，请完成下列问题：

（1）设计如图11甲所示的电路图，正确连接如图11乙所示的实物图。

（2）闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片移到____ 端（选填“左”或“右”）;多次调节滑动变阻器的滑片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I;某次测量时毫安表的示数如图12所示，其读数为___mA。

（3）通过减小滑动变阻器接人电路的阻值测出多组U和I的数据，得到如图13所示的U-I图像。根据图像求得电源的电动势E= ____（结果保留三位有效数字），内阻r=（结果保留两位有效数字）。

三、计算题

14.如图14所示，一电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角θ=37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度用g表示，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。

（l）求电场强度E的大小。

（2）将电场强度减小为原来的1/2时，求小物块加速度a的大小。

（3）电场强度变为原来的1/2后，求小物块下滑距离L时的动能E

15.在如图15所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻R1=R2=R3=R，水平放置的平行板电容器的电容为C，两极板间的距离为d，重力加速度为g。

（l）开关S处于断开状态时，平行板电容器的电压是多大？所带电荷量是多少？

（2）开关S处于断开状态时，有一带电微粒恰好能在平行板电容器中静止不动，请判断该微粒的电性，并求其比荷。

（3）在开关S由断开到闭合稳定的过程中，流过电阻R2的电荷量为多少？

16.如图16所示，在y>0的空间中存在匀强电场，场强方向沿y轴负方向;在y<0的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面（纸面）向外。一电荷量为+q、质量为m的粒子，经过y轴上y=h处的P，点时的速率为v0，方向沿x轴正方向;然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=- 2h处的P3点。不计粒子自身重力。求：

（1）电场强度E的大小。

（2）粒子经过P2点时速度的大小和方向。

（3）磁感应强度B的大小。

（4）粒子从P1点运动到P3点所用的时间。

B卷

一、选择题（1-6题为单选题，7-10题为多选题）

1.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1所示。结合上述材料，下列说法中正确的是（ ）。

A.地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合

B.地球内部不存在磁场，地磁场南极在地理北极附近

C.地球表面任意位置的地磁場方向都与地面平行

D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用

2.如图2所示，固定一带负电小球a的绝缘支架放在电子秤上，此时电子秤示数为F。现将带负电的另一小球6移至距离小球a正上方L时，电子秤示数为F1。若只将小球6的电

4.则图4所不，用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度。如图5所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，则天平最容易失去平衡的是（ ）。

5.如图6所示为某电容传声器的结构示意图，当人对着传声器讲话时，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板间的距离增大，则在此过程中（ ）。

A.膜片与极板间的电容增大

B.极板所带电荷量增大

C.膜片与极板间的电场强度增大

D.电阻R中有电流通过

6.如图7甲所示，某静电除尘装置矩形通道的长为L、宽为6、高为d，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。如图7乙所示是此装置的截面图，上、下两板与电压恒为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当碰到下板后其所带的电荷被中和，同时被收集。将收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率。不计尘埃所受的重力及尘埃之间的相互作用。要提高除尘率，下列方法可行的是（ ）。

A.只增大长度L

B.只增大高度d

C.只增大宽度b

D.只增大速度v0

7.在坐标-x0到x0之间有一静电场，x轴上各点的电势∞随坐标x的变化关系如图8所示。一电荷量为e的质子从 - x0处以一定初动能仅在静电力作用下沿x轴正方向穿过该电场区域，则该质子（ ）。

A.在-x0-0区间一直做减速运动

B.在0-x0区间受到的静电力一直减小

C.在-x0 -0区间电势能一直减小

D.在-x0-0区间电势能一直增大

8.用标有“6V3W”字样的灯泡Li和标有“6V 6W”字样的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图9甲所示的实验电路，其中电源电动势E=9 V。图9乙是通过这两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时（ ）。

A.电流表的示数为1A

B.电压表的示数约为6V

C.电路的输出功率为4W

D.电源内阻为2 Ω

9.加速器是当代科研、医疗等领域常用的设备。如图10所示为回旋加速器的原理图，其核心部分是两个半径均为R的中空半圆金属D形盒，并处于垂直于盒底的磁感应强度为B的匀强磁场中。接上电压为U的高频交流电源后，狭缝中将形成周期性变化的电场，使圆心处的带电粒子在通过狭缝时都能得到加速。若不考虑相对论效应、粒子自身重力和粒子在狭缝中运动的时间，则下列说法中正确的是（ ）。

A.高频交流的周期是带电粒子在磁场中运动周期的2倍

B.U越大，带电粒子最终射出D形盒时的速度就越大

C.带电粒子在加速器中能获得的最大动能只与B、R有关

D.若用该回旋加速器分别加速不同的带电粒子，则可能要调节交变电场的频率

10.如图11所示，磁流体发电机的通道是一长为L的矩形管道，通道中左、右两侧壁是导电的，其高为h，相距为a，而通道的上下壁是绝缘的，所加匀强磁场的磁感应强度为B，与通道的上下壁垂直。等离子体的速度为v，电阻率为p，负载电阻为R，不计摩擦及粒子间的碰撞。下列说法中正确的是（ ）。

二、实验题

11.某同学设计了如图12所示的电路来测量一未知电阻Rx的阻值。该电阻约为200 Ω，已知直流電源的电动势为9V，内阻较小，电阻箱R的阻值范围为0-999.9 Ω，可供选择的电流表为：A1（量程500 mA，内阻约为10 Ω），A2（量程100 mA，内阻约为20 Ω），A3（量程50 mA，内阻约为50 Ω）。

（l）如图13甲所示是多用电表的示意图，现用它粗测Rx的阻值，请用图中所示旋钮名称填空并完善测量步骤：将选择开关旋转到“Ω”挡的___（选填“×10”或“×100”）位置，欧姆调零后再将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，读数如图13乙所示，则Rx=___Ω。

（2）为了测量准确，减小误差，电流表应该选用___（选填“A1”“A2”或“A3”）。

（3）闭合开关S1前，将电阻箱R的阻值调到最大。先闭合开关S1，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电阻箱的阻值比200 Ω稍大，记录这时电阻箱的示数R1，电流表的示数I;再断开开关S2，将电阻箱的阻值调小，使电流表的示数为I，记录这时电阻箱的阻值为R2。被测电阻的阻值Rx=____（用记录的数值字母表示）。

（5）若实验中所用电源为旧的干电池，且实验操作时间较长，导致干电池的内阻有所变大，则待测电阻的测量值与真实值相比偏____（选填“大”或“小”）。

12. LED二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管，并因此带来的新型节能光源。某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线，测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如表l。

实验室提供了以下器材：

A.电压表（量程3V，内阻约为20 kΩ）

B.电压表（量程15 V，内阻约为100 kΩ）

C.电流表（量程50 mA，内阻约为40 Ω）

D.电流表（量程0.6 A，内阻约为2 Ω）

E.滑动变阻器（阻值范围0～20 Ω，允许最大电流2 A）

F.电源（电动势6V，内阻不计）

G.开关，导线若干

（l）该同学做实验时，电压表选用的是___ ，电流表选用的是____ 。

（2）当电流表示数为20.O mA时，电压表的示数如图14所示，则电压表的读数为___V。

（3）请根据要求，画出实验的原理图（二极管的符号用△ 表示）。

（4）根据表中数据，请在图15中画出该二极管的I-U图像。

（5）若此发光二极管的最佳工作电流为15 mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R=____Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态。（结果保留两位有效数字）

13.某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材：电流表G（量程30 mA、内阻未知），电阻箱R（0-999.9 Ω），滑动变阻器R1 （0-20 Ω），滑动变阻器R2 （0-1 kΩ），开关、导线若干，电源E（电动势约为10 V）。

（l）要完成实验，首先需测量电流表G的内阻。测量电流表G内阻的实验电路如图16所示。

①将下述实验过程补充完整：选择器材，滑动变阻器R'应该选用 ___ （选填“R1”或“R2”）;连接好电路，变阻器R'的滑片应调到__（选填“a”或“6”）端;断开开关S2，闭合开关S1，调节变阻器R '，使电流表G满偏;保持变阻器R'的滑片位置不变，闭合开关S。，调节电阻箱R的阻值，当R=10 Ω时，电流表G的示数为20 mA。

②如果认为闭合开关S。前后干路中的电流不变，则电流表G的内阻Rg=____Ω。

（2）在测出电流表G的内阻Rg后，测定该电源的电动势和内阻的电路如图17甲所示。闭合开关S，调整电阻箱R接人电路的阻值，读取相应的电流表示数I，记录多组数据（R，I），得到如图17乙所示的1/IR图像，则电源的电动势E=__ V，内阻r=__Ω。

三、计算题

14.如图18所示，等量异种点电荷+Q和-Q固定在水平线上的M、N两点。一质量为m、电荷量为+q的小球（可视为点电荷），固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆的另一端可绕位于O点且与MN连线垂直的水平轴无摩擦地转动，O点位于MN连线的垂直平分线上距MN连线为L处。现把细杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低点B时的速度为v。取O点处电势为零，忽略+q对点电荷+Q、-Q形成的电场的影响。求：

（1）小球经过B点时对轻杆的拉力大小。

（2）在点电荷+Q、-Q形成的电场中，A点的电势φA。

（3）小球继续向左摆动，经过与A点等高的C点时的速度。

15.在如图19所示的电路中，電源电动势ε=6 V，内阻r=1 Ω，一定值电阻R0=9.0 Ω，变阻箱R1的阻值范围为O-99. 99 Ω。一平行板电容器水平放置，电容器极板长L=100 cm，板间距离d=40 cm，取重力加速度g=10 m/s2，将变阻箱的阻值调到R1=2.O Ω，一带电小球以速度v0=-lO m/s从极板左端沿中线水平射入电容器，并沿直线水平穿过电容器。求：

（1）当变阻箱阻值R1=2.O Ω时，定值电阻R0消耗的电功率是多少？

（2）当变阻箱阻值R1 =2.0 Ω时，若电容器的电容C=2 μF，则电容器极板的带电荷量多大？

（3）保持带电小球以速度v0=10 m/s从极板左端沿中线水平射人电容器，将变阻箱阻值调到何值时，带电小球刚好从上极板右端边缘射出电容器？

16.如图20所示，y轴右侧的第工象限中有垂直于纸面向外的匀强磁场，左侧第Ⅱ象限中有与x轴负方向成45。角斜向左上方的匀强电场，一质量为m，电荷量为q的粒子，在第Ⅲ象限中经电场加速后，从O点沿与x轴正方向成45°角的方向射人磁场。已知加速电场的电势差为U，粒子在磁场中运动时间t后第一次经过y轴，又在电场中运动了时间t后第二次经过y轴上的同一点，不计粒子自身重力。求：

（l）粒子从O点射人磁场时的速率v。

（2）匀强电场的场强和匀强磁场的磁感应强度的比值E/B。

（3）粒子从O点射人磁场至第三次经过y轴上的C点（图中未画出）所经历的时间，以及O、C两点间的距离d。

（责任编辑 张巧）