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2018-2019学年山西省晋中市高二（上）期末物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.下列关于电场强度和磁感应强度的定义的说法中正确的是（）A.静电场中某点的电场强度的方向为该处点电荷所受静电力的方向B.磁场中某点的磁感应强度的方向为该处电流元所受安培力的方向C.由𝐸=𝐹𝑞可知，电场中某点的电场强度大小为处于该点的试探电荷所受的静电力F与电荷量q的比值D.由𝐵=𝐹𝐼𝐿sin𝜃可知，磁场中某点的磁感应强度大小为处于该点的电流元所受的安培力F与电流元IL的比值2.两个相同的带电金属小球（可视为点电荷）相互排斥，电荷量之比为1：5，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力为原来的（）A.45B.95C.25D.3653.如图所示为某款华为手机的锂电池，电动势为3.6V，其物理意义是（）A.电池正负极之间的电压为3.6𝑉B.电路中每通过1C的电荷，电池将3.6𝐽的化学能转化为电能C.电路中每通过1C的电荷，电池向外电路输送3.6𝐽的能量D.电池每秒钟提供3.6𝐽的能量4.如图所示，水平向右的匀强磁场中有一根垂直于磁场的导线，两端通过两根软金属丝连接到电源上，金属丝上端固定。当导线中通以垂直于纸面向里的电流后，则关于导线和金属丝的下述说法正确的是（）A.导线停留在原位置，金属丝拉力增大B.导线停留在原位置，金属丝拉力减小C.导线往右偏，金属丝拉力减小D.导线往左偏，金属丝拉力增大5.如图所示为一速度选择器，两极板P、Q之间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，一束粒子流（重力不计）以速度v从a沿直线运动到b，则下列说法中正确的是（）A.粒子的速度一定等于𝐸𝐵B.粒子的速度一定等于𝐵𝐸C.粒子一定带正电D.粒子一定带负电6.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2.00A和24.0V．不计温度变化对电动机电阻带来的影响，则关于这台电动机正常运转时的下列说法中，正确的是（）A.电阻为12𝛺B.消耗的电功率为144WC.输出功率为32WD.发热功率为48W7.质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图示。离子源S产生的各种不同正离子束（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点。设P到S1的距离为x，则（）A.加速电压U越大，则离子在磁场中的半径越小B.x越大，离子的比荷一定越大C.x越大，离子的质量一定越大D.若离子束是同位素原子核，则x越大对应的离子质量越大8.如图所示，在真空中有两个点电荷q1、q2分别置于M、N两点，A、B为M、N连线的中垂线上的两点。现将一负点电荷由B点沿中垂线移动到A点，电荷的电势能升高，则关于q1、q2的下列说法中，可能的是（）A.𝑞10、𝑞20、𝑞1𝑞2B.𝑞10、𝑞20、|𝑞1|𝑞2C.𝑞10、𝑞20、𝑞1|𝑞2|D.𝑞10、𝑞20、|𝑞1||𝑞2|二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个α粒子（氦原子核）仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（）A.𝛼粒子在P点的电势能比在Q点的大B.𝛼粒子一定是从P点向Q点运动C.𝛼粒子通过P点时的加速度比通过Q点时小D.𝛼粒子在P点的动能比在Q点的小10.若不计重力，则带电粒子可能做的运动是（）A.在磁场中做匀速直线运动B.在电场中做匀速直线运动C.在磁场中做匀变速运动D.在电场中做匀速圆周运动11.一束电子经加速电场加速后，垂直射入一匀强磁场区域，如图所示，电子从磁场右边界射出时的速度偏向角θ、在磁场中的轨道半径r、在磁场中的运动周期T（按完整的圆周运动计算）、在磁场中运动的时间t随加速电压U和磁感应强度B的变化关系正确的是（）A.B不变、U增大时T增大B.B不变、U增大时t减小C.U不变、B增大时𝜃增大D.U不变、B增大时r减小12.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R3连接成如图所示的电路，r=R1=R2=R3=R，电表均可视为理想电表。当滑动变阻器R3的触头由a端滑向b端的过程中，电表V1、V2、A1、A2某一时刻的示数分别为U1、U2、I1、I2，电表V1、V2、A1、A2在某一段时间内的示数变化分别为△U1、△U2、△I1、△I2，则下列关系式正确的是（）A.𝑈1𝐼1|△𝑈1△𝐼1|B.2𝑈2𝐼2=|△𝑈2△𝐼1|C.𝑈1𝐼1=𝑈2𝐼2D.|△𝑈1△𝐼1|=|△𝑈2△𝐼2|三、填空题（本大题共1小题，共7.0分）13.要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V．内限约3kΩ）；电键一个、导线若干。①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的______（填字母代号）。A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）②实验的电路图应选用下列的图______（填字母代号）。③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是______W。四、实验题探究题（本大题共1小题，共8.0分）14.用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5V，内电阻约1Ω）的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程3A，内电阻约0.2ΩB．电流表：量程0.6A，内电阻约1ΩC．电压表：量程3V，内电阻约30kQD．电压表：量程6V，内电阻约60kΩE．滑动变阻器：0-1000Ω，额定电流0.5AF．滑动变阻器：0～20Ω，额定电流2A（1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______（均填仪器的字母代号）。（2）选择下图中______（甲或者乙）电路图来完成实验，其理由是______（3）实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U．用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以______为纵坐标，以______为横坐标，并写出函数关系______。五、计算题（本大题共4小题，共37.0分）15.如图所示，长l的轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带正电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ．已知小球所带电荷量为q，质量为m，重力加速度为g。求：（1）电场强度E的大小。（2）将电场方向突然变为竖直向下，小球回到最低点时速度v的大小。16.轻直导线杆ab沿垂直于轨道方向放在水平平行的光滑轨道上，ab杆所在区域充满竖直向下的匀强磁场，如图所示，磁感应强度B=0.4T，轨道间距L=10cm，当给ab杆施加一个大小为0.06N，方向水平向左的力F时，a杆恰好静止不动，已知电源内阻r=1Ω，电阻R=12Ω，ab杆电阻Rab=4Ω，导轨电阻不计，求电源电动势E。17.空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电量为+q、质量为m的粒子，在P点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时的速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：（1）电场强度的大小。（2）两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差。18.如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；（2）求磁感应强度B的值；（3）现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置。为了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁感应强度调至B′，则B′的大小为多少？答案和解析1.【答案】C【解析】解：A、在电场中电场强度方向与负电荷受力的方向相反，故A错误；B、根据左手定则可知，磁感应强度的方向与电流元受力的方向垂直，故B错误；C、磁场中某点磁感应强度的方向由磁场本身决定，由E=可知，电场中某点的电场强度大小为处于该点的试探电荷所受的静电力F与电荷量q的比值，故C正确；D、在磁场中放入一小段电流元，如果电流方向与磁场方向平行，则电流元不受磁场力作用，因此在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，该位置的磁感应强度大小不一定为零，故D错误；故选：C。检验电荷所受电场力与检验电荷所带电荷量的比值是该点的电场强度，电场强度方向与负电荷受力的方向相反；当电流与磁场平行时，电流在磁场中不受磁场力作用；磁场中某点的磁场方向由磁场本身决定，电流在磁场中受力方向由磁场方向与电流方向共同决定。电荷放在电场中一定受到电场力作用，电流放在磁场中，不一定受磁场力作用，要注意电场与磁场的区别与联系。2.【答案】B【解析】解：当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为3：3，再由库仑定律：F=k，可得库仑力是原来的，则B正确，ACD错误故选：B。两电荷间存在库仑斥力，其大小可由库仑定律求出。当两电荷相互接触后再放回原处，电荷量再平分，所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的。解决本题的关键掌握库仑定律的公式，注意两个金属小球可能带同种电荷，可能带异种电荷，则电荷的分配是关键。3.【答案】B【解析】解：A、电动势为3.6V，则在电池没有接入电路时正负极之间的电压为3.6V，故A错误。B、电源中每通过1C电量，非静电力做功为3.6J，电源把3.6J的化学能转变为电能。故B正确；C、电电源中每通过1C电量，非静电力做功为3.6J，电源把3.6J的化学能转变为电能，但不能向外电路输送3.6J的能量。故C错误。D、电源中每通过1C电量，非静电力做功为3.6J，电源把3.6J的化学能转变为电能，不是1s内将3.6J的化学能转变成电能，故D错误；故选：B。电源是一种把其它形式的能转化为电能的装置，电动势E的大小等于非静电力做的功与电量的比值，其大小表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小，而与转化能量多少无关。该题考查对电源的电动势的理解，要明确电动势E大小表征电源把其它形式能转化为电能本领大小，注意明确电源的电动势与电源做功之间的关系即可正确解答。4.【答案】A【解析】解：由左手定则判得，安培力的方向竖直向下，导线停留在原位置，金属丝拉力增大，故A正确，BCD错误；故选：A。通电导线在磁场中的受力方向判断，可由左手定则完成。本题考查了左手定则，要熟练应用左手定则判断安培力的方向。5.【答案】A【解析】解：CD、粒子受洛伦兹力和电场力；假设粒子带正电，则受到向下的洛伦兹力，电场力向上；若粒子带负电，洛伦兹力向上，电场力向下；均可以平衡；故A粒子可以带正电，也可以带负电；故CD错误；AB、为使粒子不发生偏转，粒子所受到电场力和洛伦兹力是平衡力，即为qvB=qE，所以电场与磁场的关系为：v=，故A正确B错