1、1 湖南省衡阳县 2018-2019 年上学期高二期末考试物理试题 一、选择题 1. 关于库仑定律，下列说法正确的是（ ） A. 库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用 B. 根据公式 ，当两个点电荷距离趋于 0 时，电场力将趋于无穷大 C. 若点电荷 Q1 的电荷量大于 Q2 的电荷量，则 Q1 对 Q2 电场力大于 Q2 对 Q1 电场力 D. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 【答案】 A 【解析】 【详解】 A、库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用，故 A 正确。 B、根据公式 可知，当两个点电荷距离趋于无穷大时，电场力将趋于 0； 而当两个电
2、荷 的距离趋近于零时，不再满足点电荷的条件，故不能从数学公式推出电场力为无穷大；故 B 错误。 C、两点电荷之间的作用力是相互的，根据牛顿第三定律，无论点电荷 Q1 的电荷量与 Q2 的电 荷 量大小如何， Q1 对 Q2 的电场力大小上总等于 Q2 对 Q1 电场力；故 C 错误。 D、库仑定律适用于点电荷，点电荷并不是体积很小的球体，故 D错误。 故选 A。 【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的 形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷 2 2. 关于电场强度 , 下列说法正确的是 ( ) A. 电场强度的方向总
3、是跟电场力的方向一致 B. 电荷在某点受到的电场力越大 , 该点的电场强度越大 C. 在电场中某点放入检验电荷 q， 该点的场强为 E=F/q， 取走 q 后，该点场强不变 D. 在真空中 E= ，式中 Q是试探电荷的电荷量 【答案】 C 【解析】 3 【详解】电场强度的方向总是跟正电荷所受电场力的方向一致，跟负电荷所受电场力的方向 相反， 故 A 错误；电场强度由电场本身性质决定，电荷在电场中某点的电场力大，可能是电 荷量较大， 电场强度不一定大， 故 B 错误； 在电场中某点放入检验电荷 q， 该 点 的 场 强 为 ， 电场强度由电场本身性质决定，所以取走 q 后，该点场强不变，故 C
4、正确；在真空中 E= ， 式中 Q是场源电荷的电荷量，故 D 错误。所以 C 正确， ABD错误。 3. 如图示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有 a、 b、 c 三点，则 A. a 点场强一定比 b 点大 B. a、 b 两点场强方向不相同 C. a、 b、 c 三点电势不相等 D. 带电粒子在 a、 c 连线上运动，电场力不做功 【答案】 D 【解析】 【详解】 AB、根据电场线疏密程度可知 a 点场强小于 b 点场强； a、 b 两点的场强方向相同， 均垂直于中垂线向右，故 AB错误； CD、等量异种电荷连线中垂线为等势线，故 a、 b、c 三点电势相同，电荷放置三处的
5、电势能 一样，带电粒子在 a、 c 连线上运动，电场力不做功。故 C 错 误 ， D 正确 故选： D。 【点睛】两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线；电场强度方向与等势面方向垂 直，而且指向电势低的方向。根据电子的受力情况，分析电子的运动情况 4. 如图所示，在原来不带电的金属细杆 ab 附近的 P 点处，放置一个正点电荷，达到静电平衡 后，说法中不正确的是（ ） 4 5 A. a 端的电势和 b 端的相等 B. b 端的电势比 d 点的高 C. 金属细杆内 c 处场强为零 6 A. F- x 图线（力随礼的方向向上位移变化）下面的面积等于力做的功 B. a- t 图像（加速度随时间
6、变化）下面的面积等于速度的变化量 C. 图线（磁通量随时间变化）下面的面积等于感应电动势的大小 D. I - t 图线（电流随时间变化）下面的面积等于通过的电量 【答案】 C 【解析】 A 根 据 W=Fx，力与力方向上的位移的乘积等于力做的功，所以 F-x 图线下面的面积等于力做 的功，故 A 正确； B根据 v=at ，加速度与运动时间的乘积等于速度的变化量，所以 a-t 图像下面的面积等于速 度的变化量，故 B 正确； C 根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 ，感应电动势等于磁通量的变化率， 所以 图线的斜率等 D. 金属细杆内 c 处感应电荷场强的方向由 a 指 向 b 【答案
7、】 B 【解析】 【 详 解 】 A、 B、 C、达到静电平衡后，杆处于静电平衡状态，整个导体是一个等势体，导体上 的电势处处相等，所以可以得到 a = b， 所以内部的场强处处为零， c 处的电场强度为 0， 故 A， C 正确， B 不正确； D、由于静电感应，达到静电平衡后，导体上感应出来的正电荷在 a 端，负电荷在 b 端，因 C 处的电场强度为零，那么细杆内 c 处感应电荷场强的方向由 a 指向 b，故 D正确； 本题选择不正确的故选 B. 【点睛】达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，这是解决本题的关键的地方， 对于静电场的特点一定要熟悉 5. 高中物理教材指出， v
8、- t 图像下面的面积等于物体的位移， 关于图像中的面积与物理量的对 应关系不正确的是 于感应电动势的大小，故 C 错误； 7 D 根据 q=It ，电流与时间的乘积等于通过导体横截面积的电量，所以 I-t 图线下面的面积等 于通过的电量，故 D 正确。 本题选择错误答案，故选： C 6. 小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示， P 为图线上一点， PN为图线的 切线， PQ为 U 轴的垂线， PM为 I 轴的垂线则下列说法中正确的是（ ） A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变 B. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 C. 对 应 P 点，小灯泡的电阻为 D.
9、对应 P 点，小灯泡的电阻为 R U1 I 2 【答案】 C 【解析】 试 题 分 析 ： I-U 图象的斜率倒数的物理意义表示电阻值 , 因 此 随 U 增 大 , 小灯泡的电阻增大 ,AB 错 ; 对于可变 电阻而言 ,R=U/I, 所 以 P 点 对 应 电 阻 R=U1/I 2, 不 能 用 R= U/ I 来 计 算 ,D 对 ?C错 ;考点：考查伏安特 性曲线 点评：明确伏安特性曲线中某一点的切线的物理意义是求解本题的关键 7. 如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源 ( 内阻不计 ) 连接，下极板接地，静电计所带电 荷量 很少，可被忽略一带负电油滴被固定于电容器中的 P
10、 点现将平行板电容 器 的下极板竖直向下移动一小 段距离，则说正确的是 ( ) 8 A. 平行板电容器的电容将变小 B. 静电计指针张角变小 C. 平行板电容器的电量不变 9 D. 若 先 将 上 极 板 与 电 源 正 极 的 导 线 断 开 ， 再 将 下 极 板 向 下 移 动 一 小 段 距 离 ， 则 带 电 油 滴 所 受 电场 力变小 【答案】 A 【解析】 【详解】根据 知， d 增大，则电容减小。故 A 正确。静电计测量的是电容器两端的电 势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变。故 B 错误。 电势差 U 不变，电容 C 减小，根据 Q=CU可知
11、平行板电容器的电量减小，选项 C 错误；电容器 与电源断开，则电荷量 Q 不变， d 改变，根据 ，知电场强度不变，则油滴所 受电场力不变。故 D 错误。故选 A。 【点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电 势 差 不 变 ， 当 电 容 器 与 电 源 断 开 ， 则 电 荷 量 不 变 ， 只 改 变 两 板 间 距 离 时 ， 板 间 电 场 强 度 不 变 8. 如图所示，在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为 B， 方向相反的水平匀强磁场， PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为 a， 质量为 m， 电阻为 R 的金属圆环 垂
12、直磁场方向，从圆环与边界线 PQ相切时开始，在外力作用下以速度 v 向右匀速运动，到圆环运 动到直径刚好与边界线 PQ重合时，下列说法正确的是（ ） A. 此时圆环中的电动势大小为 2Bav B. 此时圆环中的电流方向为逆时针方向 C. 此过程中圆环中的电动势均匀增大 10 D. 此过程中通过环截面的电量为 【答案】 D 【解析】 试题分析：当圆环直径与边界 PQ重合时，圆环中电动势的大小为 E 4BaV， 故 A 错；根据楞 次 定律可以判断圆环中电流方向为顺时针，故 B 错；此过程中圆环的电动势增大，但增大得 11 2越来越慢，选项 C 错误；由电荷量 知， BS B a ，可得 故 选
13、D 。 考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律；电量 【名师点睛】 本题考查电磁感应规律、 楞次定律、 闭合电路运算、 感应电动势平均值应用等 关 键为：搞清楚磁通量的变化、平动切割的有效长度、平均值，注意求解电量时必须用电流的 平均值，不是瞬时值。 9. 在一次研究性学习的实验探究中，某组同学分別测绘出一个电源的路端电压随电流变化的 关系图线，还测絵出了一个电阻两端的电压随电流变化的关系图线，如图中 AC和 OB所示。 若把该电阻 R 接在该电源上构成闭合电路（ R为唯一用电器）由图可知（ ） A. 电源的内电阻是 1.2 B. 外电阻的电阻值是 1.2 C. 电源的效率是 80 D. 电源的输
14、出功率是 1.5W 【答案】 BC 【解析】 A、 AC斜率的绝对值表示电源的内阻： ，故 A错误； 12 B、由图象可知， OB的斜率表示外电阻： ，故 B 正确； C、电源的输出功率 ， U 为外电阻两端电压，电路中的总电流即为流过外电阻的电流，所 以 ，则电源的效率： ， C 正确， D 错误。 点睛：本题考查了学生对电学图象的认识，要理解 U-I 图象中点和斜率的意义并能结合公式 求解。 10. 如图所示，半径为 R的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B 。 某 质 量为 m， 带电量为 q 的带电粒子沿圆形区域的半径方向以一定速度射入磁场， 射出磁场时偏 离原方向
15、 。不计粒子重力，则（ ） 13 0 A. 该粒子带负电 B. 粒子在磁场中圆周运动的半径为 R C. 粒子射入磁场的速度大小为 D. 粒子在磁场中运动的时间为 【答案】 AC 【解析】 【详解】由左手定则可知，粒子带负电，选项 A 正确；由几何关系可知，粒子在磁场中圆周运动 的半径为 ，选项 B 错误；根据 可知粒子射入磁场的速度大小为 ，选项 C 正确；粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为 60 ，则运动的时间为 ，选项 D 错误；故选 AC. 14 11. 根 据 磁 场 对 电 流 会 产 生 作 用 力 的 原 理 ， 人 们 研 制 出 一 种 新 型 的 炮 弹 发 射 装 置 电
16、磁 炮 ， 它 的基 本原理如图所示，下列结论中正确的是 A. 要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自 N向 M的电流 B. 要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流 C. 要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度 D. 使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向 【答案】 BC 【解析】 电磁炮是靠安培力加速，要使炮弹沿导轨向右发射，则安培力向右，由左手定则可判断 MN中 15 的电流方向为 M N； 要想提高炮弹的发射速度， 应增大安培力， 由 可得 B、 C 选项正确； 使电流和磁感应强度方向同时反向，安培力方向不变， D错误。 12. 在电场强度大小为 E 的匀强电场中
17、，将一个质量为 m、电荷量为 q 的带电小球由静止开 始释放，带电小球沿与竖直方向成 角的方向做直线运动。关于带电小球的电势能 和 机 械能 W的判断，正确的是 ( ) A. 若 sin ，则 一定减少， W一定增加 B. 若 sin ，则 、 W一定不变 C. 若 sin ，则 一定增加， W一定减小 D. 若 tan ，则 可能增加、也可能减少，但 与 W的总和一定保持不变 【答案】 BD 【解析】 【详解】若 ，电场力可能做正功，也可能做负功，所以可能减小也可能增大、 W可能 增大也可能减小， A 错误；若 ，则电场力与速度方向垂直，电场力不做功， 、W一定守 恒， B 正确 C 错误；
18、若 ，则电场力沿水平方向，可能水平向左，可能水平向右，则电 场力和重力的合力与速度方向可能同向，也可能成一定的角度，则电场力可能做正功，可能 做负功，可能增加，可能减小，根据能量守恒知，电势能和机械能之和保持不变， D 正确 二、填空题 13. 如图所示的电表均使用较小量程时，图中表针示数分别是 A， V. 16 【答案】 (1). 0.44 (2). 1.70 【解析】 【分析】 根据电表量程确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数 【详解】 电流表使用 0.6A 量程时， 其分度值为 0.02A ，示数是 0.44A 电压表使用 3V 量程时， 其分度值为 0.1V ，示数为 1.70V
19、14. 如图所示，电路由电流计与四个电阻连接而成电流计内阻 Rg 80 ，满偏电流 Ig 1mA， 17 -3 -3 R1=10 ， R2=10 ， R3=194 ， R4=790 . 若使用 12 接线桂电路可做 表。 若使用 15 电路可做 表，量程为 【答案】 (1). 电流表 (2). 电压表 (3). 5V 【解析】 【分析】 确定两种接法的电路结构，根据欧姆定律即可求出两表的量程 【详解】使用 12 接线柱， R1 作为分流电阻，则可做电流表； 使用 15 电路可做电压表，根据并联电路，电流与电阻成反比，有： 解得： 电压表的量程 代入数据： U=110 80+(1+4) 10 (
20、194+790) 解得： U=5V 15. 如 图 a 所示，是用伏安法测电源电动势和内阻的实验电路图，为防止短路，接入一保护电 阻 R0， 其阻值为 2 通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据，并作出如图 b 所示的 18 U- I 图像： 根据 U- I 图像，可知电源电动势 E= V， 内阻 r = 本实验测出的电源的电动势与真实值相比是 （填“偏大”、“偏小”或“不 变” ） 19 -3 【答案】 (1). 1.5V (2). 1.0 (3). 偏小 【解析】 由图 b 所示图象可知，图象与纵轴交点坐标值是 ，电源电动势 ； 电源内阻 ； 由于电压表分流，使所测电源电动势小于真实值
21、。 点睛：本题关键是知道电源的 U-I 图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值 是 电源内阻。 三、计算题 16. 如图所示，用细线将质量为 m=4 10 kg 的带电小球 P悬挂在 O点正下方当空中有方向 为水平向右，大小为 E 210 取 10ms V/m 的匀强电场，系统静止时，细线与竖直方向夹角 37。 g （ 1）分析小球的带何种电荷 2 4 20 （ 2） 求小球带电量 q （ 3） 求剪断细线后带电小球的加速度 a 【答案】 （ 1） 小球带正电 （ 2） 1.5 10 6C （ 3）12.5m/s 2 【解析】 试题分析：对小球受力分析，根据带电小球处于静止状态，确
22、定电场力的方向，即可判断小球的 电性；根据平衡条件，将小球的重力进行分析，列式求解即可；剪断细线后带电小球只重力和电 场力，这两个力都是恒力，而且不变，根据牛顿第二定律求解加速度。 （ 1） 小 球 受 到 重 力 mg、 电 场 力 qE和细线的拉力，如图， 电场力方向与电场同向，故小球带正电。 （ 2）小球受力平衡，将重力分解如图，在水平方向有： 21 6 -6 -4 -4 qE=mgtan37 带入数据解得： q =1.5 10 C。 （ 3）由受力图可知细线的拉力为： 如果剪断细绳小球所受的合力与 F 大小相等，方向相反 根据牛顿第二定律求得加速度为： 点睛：本题主要考查了力的平衡问题
23、，正确受力分析在结合力的合成或分解找出力与力之间 的关系即可。 17. 如图所示， 在平行金属带电极板 MN电场中将电荷量为 - 410 C 的点电荷从 A 点移到 M板， 电场力做负功 810 J， 把该点电荷从 A 点移到 N板，电场力做正功为 410 J， N板接地， 设地面为零势面，则 （ 1） A点的电势 A是多少？ （ 2） UMN等于多少伏？ （ 3） M板的电势是多少？ 【答案】（ 1） -100V （ 2） -300V （ 3）-300V 【解析】 【分析】 根据 WAN=qUAN可求出点 AN 的电势差， N 板接地电势为 零，即可求出 A 点的电势；根据 WAM=qUAM
24、 22 -4 可求出点 AM的电势差，即可求出 UMN和 M板的电势。 【 详 解 】 （ 1） A、 N 间 的 电 势 差 ： 又 UAN= A- N， N=0， 则 A 点的电势为： A=-100V 。 （ 2）根据带电粒子做功规律可知： WMA=-WAM=8 10 J 所以 M、 N 板间的电势差为： 。 23 （ 3）由 UMN= M- N， N=0，得 M板的电势为： M=UMN=-300V 【点睛】此题考查匀强电场中电势差电场强度的关系，运用电势差公式 U=W/q 时，要注意电 荷移动的方向，要注意理解 W=Uq公式中三个量都要代入正负号一起计算。 18. 如图所示，电源电动势
25、E=10 V ，内阻 r=0.5 ，标有“ 8 V， 16 W”的灯泡恰好能正常发 光， 电动机 M绕组的电阻 R0=1 ，求： （ 1）路端电压； （ 2）电源的总功率； （ 3）电动机的输出功率。 24 电源总功率 （ 3）电动机的电流 ， 电动机消耗的总功率， 电动机内阻消耗的功率 所以输出功率为 ， ， 点睛：对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时， 是非 纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路 19. 在图所示的平行板器件中，电场强度和磁感应强度相互垂直。具有某一水平速度的带电粒 子，将沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不发生偏转，具有其
26、他速度的带电粒子将发 生偏转。这种器件能把具有某一特定速度的带电粒子选择出来，叫作速度选择器。已知粒子 A （重力不计）的质量为 m,带电量为 +q； 两极板间距为 d； 电场强度大小为 E， 磁感应强度大小 为 B。求： 【答案】 8V； 40W； 12W 【解析】 （ 1） 路端电压等于电灯 的电压，即为 （ 2） 由 得， ， 25 (1) 带电粒子 A 从图中左端应以多大速度才能沿着图示虚线通过速度选择器？ (2) 若带电粒子 A的反粒子 (-q, m) 从图中左端以速度 E/B 水平入射，还能沿直线从右端穿出 吗？ 为什么？ (3) 若带电粒子 A从图中右端两极板中央以速度 E/B
27、水平入射，判断粒子 A 是否能沿虚线从左 端穿出，并说明理由。若不能穿出而打在极板上请求出粒子 A 到达极板时的动能？ 【答案】 (1) E/B (2) 仍能直线从右端穿出，由 (1) 可知，选择器 (B, E) 给定时，与粒子的 电性、电量无关只与速度有关 (3) 不可能 , 【解析】 试题分析： ， 电场的方向与 B 的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和安培力，且二力 是平衡力，即 Eq=qvB， 即可解得速度。仍能直线从右端穿出，由 (1) 可知，选择器 ( B, E)给定 时，与粒子的电性、电量无关只与速度有关。 (1) 带电粒子在电磁场中受到电场力和洛伦兹力 （不计重力） ， 当沿虚线作匀速直线运动时， 两 个力平衡，即 Eq=Bqv 解得： （ 2） 仍能直线从右端穿出，由 (1) 可知，选择器 ( B, E)给定时，与粒子的电性、电量无关 只 与 速度有关。 (3) 设粒子 A 在选择器的右端入射是速度大小为 v，电场力与洛伦兹力同方向，因此不可能直 线从左端穿出，一定偏向极板。设粒子打在极板上是的速度大小为 v。 由 动能定理得： 26 因为 E=Bv 联立可得粒子 A到达极板时的动能为： 点睛：本题主要考查了从速度选择器出来的粒子电场力和洛伦兹力相等，粒子的速度相同， 速度 选择器只选择速度，不选择电量与电性，同时要结合功能关系分析。 27
