2021-2022学年天津市红桥区高二（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年天津市红桥区高二（上）期末物理试卷

1.     在静电场中，将一负电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则(    )

A. b点的电场强度一定比a点大 B. 电场线方向一定从b指向a
C. b点的电势一定比a点低 D. 该电荷的动能一定减小

2.     在如图所示的电路中，，，滑动变阻器R的阻值为，当滑动触头P由a向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是(    )

A. 逐渐变亮
B. 逐渐变暗
C. 先变亮后变暗
D. 先变暗后变亮

3.     关于电阻率的说法正确的是(    )

A. 电阻率与导体的长度与横截面积有关
B. 电阻率表征了导体材料的导电性能的好坏，由导体的材料决定，且与温度有关
C. 电阻率大的导体，电阻一定很大
D. 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成热敏电阻

4.     如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒．S闭合时，该微粒恰好能保持静止．在保持S闭合情况下，采用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板(    )

A. 上移上极板M B. 上移下极板N C. 左移上极板M D. 把下极板N接地

5.     如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图所示，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，从图中可以看出(    )

A. 带电粒子带正电，是从B点射入的 B. 带电粒子带负电，是从B点射入的
C. 带电粒子带负电，是从A点射入的 D. 带电粒子带正电，是从A点射入的

6.     等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是(    )

A. a点的电势高于b点的电势
B. a点的场强大于b点的场强，方向相同
C. 中垂线线上各点比较，中点场强最大
D. 负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能

7.     图中为一“滤速器”装置示意图，a、b 为水平放置的平行金属板，一束具有 各种不同速率的电子沿水平方向经小孔 O 进入 a、b 两板之间．为了选取具有某 种特定速率的电子，可在 a、b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁 场，使所选 电子仍能够沿水平直线 运动，由 射出．不计重力作用．可能 达到上述目的办法是(    )

A. 使 a 板电势高于 b 板，磁场方向垂直纸面向里
B. 使 a 板电势低于 b 板，磁场方向垂直纸面向里
C. 使 a 板电势高于 b 板，磁场方向垂直纸面向外
D. 使 a 板电势低于 b 板，磁场方向垂直纸面向外

8.     如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。不计重力作用下列说法中正确的是(    )

A. 从时刻释放电子，电子可能在两板间振动
B. 从时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上
C. 从时刻释放电子，电子可能在两板间往复运动，也可能打到右极板上
D. 从时刻释放电子，电子必将打到左极板上

9.     关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是(    )

A. 摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷
B. 摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C. 感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分
D. 感应起电说明人类可以创造出电荷

10. 金属铂的电阻对温度的高低非常敏感，在下图所示的图象中，可以表示出金属铂电阻的图线的是(    )

A.  B.  C.  D.

11. 用一只电流表和一只电压表测电池电动势和内电阻的实验电路有如图所示的甲、乙两种，采用甲图测定E和r时产生的系统误差主要是由于______；采用乙图测定E和r时产生的系统误差主要是由于______，为了减小上述系统误差，当r远小于时，应采用______电路。
     
12. 如图所示，倾角为的光滑斜面上，有一长为L，质量为m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外．在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？
13. 如图所示，A、B为不带电平行金属板，间距为d，构成的电容器电容为质量为m、电量为q的带电液滴一滴一滴由A板上小孔以初速射向B板．液滴到达B板后，把电荷全部转移在B板上．求到达B板上的液滴数目最多不能超过多少？
14. 在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：
    、N两点间的电势差；
    粒子在磁场中运动的轨道半径r；
    粒子在磁场中运动的时间t。
    

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：C、根据电场力做功公式，知，，则a、b两点的电势差，因此b点电势低于a点电势，故C正确；
A、电场强度与电势无关，不能确定电场强度的大小，故A错误。
B、电场力做功与路径无关，所以不能确定电场线的方向，故B错误。
D、该点荷除了电场力以外其他力做功情况未知，动能变化也未知，故D错误。
故选：C。
根据电场力做功公式分析电势的高低，抓住电场强度与电势无关，不能确定电场强度的大小和电场线的方向．电场力做正功时负电荷的电势能减小。
本题是功能关系的角度分析电场力做功与电势能变化的关系，也可以利用推论“负电荷在电势能高处电势能小分析电势的高低．电势与场强无关，电势高，场强不一定大。
 

2.【答案】B 

【解析】解：当滑动触头P由a向b滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中总电流减小，则灯泡L亮度逐渐变暗．
故选B
当滑动触头P由a向b滑动的过程中，分析变阻器接入电路的电阻的变化，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，判断灯泡亮度的变化．
本题是电路动态变化分析问题，按“局部整体局部”的顺序进行分析．
 

3.【答案】B 

【解析】解：AB、电阻率表征了材料的导电能力的强弱，其大小与材料、温度有关，与横截面积、长度无关，故A错误，B正确。
C、电阻，即电阻大小与电阻率、导体长度以及截面积均有关，故电阻率大的导体，电阻不一定很大，故C错误；
D、有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成标准电阻，而电阻率变化明显的可以用来制作热敏电阻，故D错误。
故选：B。
导体的电阻率与导体的材料有关，随着温度的变化而变化，与长度、横截面积无关；而导体的电阻与电阻率、导体长度和截面积均有关。
解决本题的关键知道电阻率的大小与材料、温度有关，同时明确不同材料在生产生活中的应用。
 

4.【答案】B 

【解析】解：微粒恰好能保持静止，表明微粒受到的竖直向上的电场力等于重力，要使该带电微粒向上运动打到上极板，可以将极板间的场强增大，在S闭合情况下，极板间电势差不变，所以应通过减小极板间的距离来增大电场强度，左移和接地时，板间距不变；故B正确、ACD错误。
故选：B。
保持K闭合时电容板间电压保持不变，根据公式分析板间场强的变化，判断能否使带电微粒向上加速运动．
本题是电容器动态变化分析的问题，根据决定电容的三个因素和电容的定义式相结合进行分析，注意明确电源和电容器相连时，电压保持不变．
 

5.【答案】B 

【解析】解：由题，带电粒子的能量逐渐减小，速率减小，由公式可知，带电粒子运动的半径逐渐减小，则该带电粒子是从B点射入的。带电粒子在B点受到的洛伦兹力方向向右，由左手定则判断得知，该带电粒子带负电。故B正确。
故选：B。
根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式可知，半径与速率成正比．由题，带电粒子的能量逐渐减小，速率减小，则知其轨迹半径减小，由图确定运动方向，由左手定则判断电性．
本题关键要掌握带电粒子在磁场中圆周运动的半径公式和左手定则，基础题．
 

6.【答案】AC 

【解析】解：
A、等量异种点电荷的电场线和等势面如图所示：沿着电场线方向电势降低，a点电势高于b点电势，故A正确；
B、根据电场线的疏密判断场强的大小，由图知，a点电场线密，b点电场线疏，故a点的场强大于b点的场强，但切线方向不同，场强方向不同，故B错误；
C、由图可知看出，在等量异种点电荷的中垂线上各点比较，中点场强最大，故C正确。
D、根据A选项分析知，a点电势高于b点电势，负电荷在a点电势能小于b点电势能，故D错误；
故选：AC。
根据电场线疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小。电场线上某点切线方向为该点的场强方向，根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系。等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线。
本题关键在于理解电场线的特点，注意电场强度是矢量，比较时不仅要比较大小还要比较方向；对于等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线、等势线的分布是考试热点，要抓住对称性记忆。
 

7.【答案】AD 

【解析】解：A、a板电势高于b板，电子所受电场力方向向上．磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则判断出来，洛伦兹力方向向下，两力可以平衡，符合题意．故A正确．
    B、a板电势低于b板，电子所受电场力方向向下．磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则判断出来，洛伦兹力方向向下，两力不可能平衡，不符合题意．故B错误．
    C、使a板电势高于b板，电子所受电场力方向向上．磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则判断出来，洛伦兹力方向向上，两力不可能平衡，不符合题意．故C错误．
    D、使a板电势低于b板，电子所受电场力方向向下．磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则判断出来，洛伦兹向上，两力可以平衡，符合题意．故D正确．
故选：
电子沿水平直线运动，做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，根据左手定则判断洛伦兹力方向，分析各项，选出能使两力平衡的情况即可．
本题是粒子速度选择器模型，关键是分析粒子的受力情况，注意洛伦兹力的特点，知道电子带负电，在判断洛伦兹力时四指要指向运动的反方向．
 

8.【答案】BC 

【解析】解：分析电子在一个周期内的运动情况。
AB、从时刻释放电子，前内，电子受到的电场力向右，电子向右做匀加速直线运动；后内，电子受到向左的电场力作用，电子向右做匀减速直线运动，时速度恰好为零。接着周而复始，所以电子一直向右做单向直线运动，直到打在右板上。故B正确，A错误；
C、若两板距离足够大时，从时刻释放电子，在内，电子向右做匀加速直线运动；在内，电子受到的电场力向左，电子继续向右做匀减速直线运动，时刻速度为零；在内电子受到向左的电场力，向左做初速度为零的匀加速直线运动，在内电子受到向右的电场力，向左做匀减速运动，在时刻速度减为零；接着重复。可知若两板距离足够大时，电子可能在两板间振动，若极板间距较小时，电子可能打在极板上。故C正确；
D、用同样的方法分析从时刻释放电子的运动情况，电子先向右运动，后向左运动，如果板间距小，电子能直接打在右极板上。故D错误。
故选：BC。
根据左极板接地，右极板电势随时间变化的规律，可分析出平行板电容器内部场强的图象场强方向选取水平向左为正方向，与图象形状一样，再根据静止电子从那时刻释放判断电场力方向及作用时间，最后判断电子的运动情况.
本题中电子在周期性变化的电场中，电场力是周期性变化的，关键要根据牛顿定律分析电子的运动情况，分析时要注意速度不能突变。
 

9.【答案】BC 

【解析】解：A、摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，但并没有创造电荷。电荷只是发生转移，故A错误；
B、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，故B正确；
C、感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分，故C正确；
D、感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一个部分。电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触带电，故D错误。
故选：BC。
摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷．感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分．
本题主要考查摩擦起电和感应起电的实质，感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体．
 

10.【答案】C 

【解析】解：根据电阻的定义式可知，图线上的点与坐标原点连线的斜率等于电阻，金属铂的电阻随温度的升高而增大，则图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐增大，图线是曲线，根据数学知识可知，C正确。
故选：C。
金属铂的电阻随温度的升高而增大．电阻的图线上的点与坐标原点连线的斜率等于电阻．根据数学知识进行选择．
本题考查对金属电阻特性的掌握程度，抓住图线的数学意义来理解其物理意义．
 

11.【答案】电压表的分流  电流表的分压  甲 

【解析】解：甲电路中电压表是准确测量路端电压的，但由于电压表的分流作用而使流过电流表的电流小于流过电源的电流；从而产生误差；
乙电路中电流表是准确的，但由于电流表的分压作用，而使电压表所测量电压小于电源两端的电压，从而产生误差；
当电源内阻时，此时电压表的分流作用可以忽略，此时应选用甲电路。
故答案为：电压表的分流、电流表的分压、甲
明确两种接法的特点，要注意两表均不是理想电表，要明确它们内阻对测量数据的影响；再根据电压表内阻与外电阻之间的关系确定电路接法。
本题考查测量电动势和内电阻中的实验误差分析，要注意明确误差来源于电表内阻，应根据电路结构进行分析内阻对影响结果带来的影响。
 

12.【答案】解：对物体受力分析并合成如图：

由平衡条件得：支持力N与安培力F的合力与重力大小相等．
安培力：
在直角三角形中，由三角函数关系得：
，所以
即：
所以：
答：磁场的方向为垂直斜面向下；场的磁感应强度最小值为  

【解析】导线处于平衡状态，受力分析导线受重力，支持力和沿斜面向上的安培力作用，根据平衡条件列式求出安培力的大小，从而求出磁感应强度B的大小．
本题是平衡条件的应用，关键是受力分析，安培力的方向是由左手定则判断的，由平衡条件列式计算即可，是一个比较简单的题目．
 

13.【答案】解：设当第n滴油滴滴到下极板时速度刚好为零，则有：
第n滴油滴运动过程中，下极板带的电量为…①
电容器两极板间的电压为：…②
第n个油滴到达下极板时速度正好等于0，根据动能定理得：
…③
由①②③解得：
答：到达B板上的液滴数目最多不能超过个． 

【解析】油滴不断从小孔滴下并附着到下板上，上下板之间就形成了电势差，也就形成了匀强电场，设最终有n个油滴可以打到下板上，即第n个油滴到达下极板时速度正好等于0，以后的油滴就不会打到板上了，根据动能定理即可求解．
本题主要考查了动能定理在电场中的应用，要知道当油滴滴到下极板时速度刚好为零，下面的油滴就不能滴到下极板上，难度适中．
 

14.【答案】解：设粒子过N点时的速度为v，有
解得：
粒子从M点运动到N点的过程，由动能定理得：
解得：
粒子运动轨迹如图所示所示，

粒子在磁场中以为圆心做匀速圆周运动，设粒子做匀速圆周运动的轨道半径为r，
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
解得，粒子轨道半径：
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
粒子在磁场中转过的圆心角
设粒子在磁场中运动的时间为t，有
解得：
答：、N两点间的电势差是；
粒子在磁场中运动的轨道半径r是；
粒子在磁场中运动的时间t是。 

【解析】求出粒子经过N点时的速度，应用动能定理求出M、N两点间的电势差；
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律可以求出粒子的轨道半径。
求出粒子在磁场中转过的圆心角，然后根据粒子做匀速圆周运动的周期求出粒子在磁场中的运动时间。
本题考查了带电粒子在匀强电场与匀强磁场中的运动，粒子在电场中加速，在磁场中做匀速圆周运动，分析清楚粒子的运动过程是解题的前提；根据题意作出粒子运动轨迹，确定圆心与转过的圆心角，牛顿第二定律即可解题。