北京市昌平区2017-2018学年高二上学期期末考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列物理量中，属于矢量的是

A. 电势    B. 电势能    C. 磁通量    D. 磁感应强度

2. 难度：简单

如图所示，在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，电荷量为q的负试探电荷在A点受到的电场力为F，方向水平向左。则A点的电场强度E为

A. ,方向水平向左

B. ,方向水平向右

C. ,方向水平向左

D. ,方向水平向右

3. 难度：中等

如图所示为某一电场的电场线，M、N是同一条电场线上的两点。下列判断正确的是

A. M点的电场强度大于N点的电场强度

B. M点的电势高于N点的电势

C. 负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

D. 正电荷从M点由静止释放，将沿电场线运动到N点

4. 难度：中等

关于电动势的概念，下列说法中不正确的是

A. 电动势就是路端电压

B. 电动势在数值上等于外电路断路时的路端电压

C. 电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量

D. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功

5. 难度：简单

关于电容器和电容的概念，下列说法中不正确是

A. 任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成一个电容器

B. 电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比

C. 电容器不带电荷时，其电容为零

D. 平行板电容器两极板间距离变大时，电容变小

6. 难度：简单

如图所示，一导体棒ab静止在U型磁铁的两臂之间。闭合开关S给导体棒通以由a到b的电流时，导体棒受到的安培力方向

A. 向上    B. 向下    C. 向左    D. 向右

7. 难度：中等

电动势为E、内阻为r的电源与小灯泡L₁、L₂及滑动变阻器R₀和定值电阻R₁连接成如图所示的电路。闭合开关S，两灯泡均发光。当滑动变阻器R₀触头向a端移动的过程中，关于两灯泡发光情况，下列说法中正确的是

A. 小灯泡L₁、L₂都变亮

B. 小灯泡L₁、L₂都变暗

C. 小灯泡L₁变亮，L₂变暗

D. 小灯泡L₁变暗，L₂变亮

8. 难度：中等

某同学想探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律。她拿了一段细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱，并测得盐水柱的电阻为R。现握住橡胶管的两端把它均匀拉长到原长的2倍，如果溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，此时盐水柱的电阻应该等于

A. 8R    B. 4R    C. 2R    D. R/2

9. 难度：中等

如图所示，在通电长直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v开始运动，则

A. 将沿轨迹I运动，半径越来越小

B. 将沿轨迹I运动，半径越来越大

C. 将沿轨迹II运动，半径越来越小

D. 将沿轨迹II运动，半径越来越大

10. 难度：中等

如图为示波管的原理图。如果在电极YY'之间所加的电压按图（a）所示的规律变化，在电极XX'之间所加的电压按图（b）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是图中的

A.

B.

C.

D.

二、多选题

11. 难度：困难

关于磁场，下列说法中正确的是

A. 磁场和电场一样，是客观存在的物质

B. 一小段通电直导线在磁场中受力为零，则该处的磁感应强度一定为零

C. 磁场的方向就是放入该点的通电直导线受到的磁场力的方向

D. 磁场的方向就是放入该点的小磁针静止时N极所指的方向

12. 难度：中等

如图所示，一通电螺线管P水平放置，其左侧用绝缘丝线悬挂一轻质铝环Q，螺线管的中轴线通过铝环的中心并与铝环所在平面垂直。当闭合开关S的瞬间

A. 铝环中产生顺时针方向的感应电流（从右向左看）

B. 铝环中产生逆时针方向的感应电流（从右向左看）

C. 铝环向左摆动

D. 铝环向右摆动

13. 难度：中等

图为双量程的电流表电路示意图，其量程分别为0－0.6A和0－3A，已知表头内阻r_g为200Ω，满偏电流I_g为2mA。

A. 当使用a、b两个端点时，量程为0－0.6A

B. 当使用a、b两个端点时，量程为0－3A

C. 当使用a、c两个端点时，量程为0－0.6A

D. 当使用a、c两个端点时，量程为0－3A

14. 难度：中等

如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时，膜片发生相应的振动，于是就改变了它与固定极板b间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时

A. 电容器的电容减小

B. a、b板之间的电场强度增大

C. 流过电流表的电流方向为自右向左

D. 流过电流表的电流方向为自左向右

三、填空题

15. 难度：中等

如图所示，空间内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为E。A、B为匀强电场中的两点，A、B两点间距离为l，A、B两点的连线与电场线间的夹角为θ。则A、B两点间的电势差为_________；将一正电荷q从A移到B，电场力所做功为__________。

16. 难度：中等

如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。若从左侧水平射入的带电粒子，不计重力，穿过这一区域时未发生偏转，则该粒子的速度大小为________；若只改变该粒子的电性，则粒子穿过这一区域时是否会发生偏转？________（选填“会”或“不会”）。

17. 难度：中等

如图所示，匀强磁场的宽度为d，一正方形金属线框abcd的边长为L，且L＞d，线框平面与磁场垂直，bc边与磁场边界平行。线框以垂直于磁场边界的速度v匀速通过磁场区域，则线框进入磁场时产生感应电流的方向是________方向（选填“顺时针”或“逆时针”）；从进入磁场区域，到完全离开磁场区域的过程中，线框中存在感应电流的时间为__________。

四、实验题

18. 难度：困难

某实验小组描绘规格为“2.5V  0.6W”的小灯泡的I－U特性曲线。实验室提供下列器材：

A．电流表A₁（量程为0－25mA，内阻约0.2）

B．电流表A₂（量程为0－300mA，内阻约1）

C．电压表V₁（量程为0－3V，内阻约5k）

D．电压表V₂（量程为0－15V，内阻约15k）

E．滑动变阻器R₁（0－10，额定电流1.5A）

F．滑动变阻器R₂（0－1000，额定电流0.5A）

G．直流电源（电动势6V，内阻忽略不计）

H．开关一个、导线若干

(1)实验中所用的电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选_______（只需填器材前面的字母代号） 。

(2)若采用如图所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表的右端应与电路中的________点相连（选填“a”或“b”）。

(3)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片P应该置于_______端（选填“c” 或“d”）。

(4)测量后，该小组根据实验数据，利用Excel拟合出小灯泡的I－U特性曲线如图所示。请根据曲线确定小灯泡两端电压为1.5V时，其实际功率P＝________W。

(5)图中描绘的小灯泡伏安特性曲线发生了明显的弯曲，请简要分析其原因：______________。

五、解答题

19. 难度：中等

某静电场的等势面如图所示，A、B、C分别为等势面上的三个点，其电势分别为10V、8V和6V。

(1)在图中画出电场线的大致分布；

(2)若将一电子（电荷量为e）从A点移到C点，求电场力做的功W及电势能的变化量ΔE_P；

(3)若另一电子仅在电场力的作用下从A点经B点运动到C点，且已知经过B时的动能为10eV，求电子到达C点时的动能E_KC。

（提示：在研究微观粒子时常用电子伏特(eV)做能量的单位。1eV等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能）

20. 难度：中等

十三陵抽水蓄能电站是利用十三陵水库为下库，在蟒山顶上修建上库（又名“天池”），上下库落差h＝430m，如图18所示。其工作原理是：白天用电高峰期，将天池中的水引向下游水库，经过水轮机带动发电机产生电；晚上用电低谷期，则用抽水机将水由下游水库引向天池，由此循环来发电。假设某时刻将下游水库的水抽入天池，用电动机带动效率为η＝60%的离心水泵工作，工作电压为U＝380V，此时输入电动机的电功率为P＝19kW，电动机的内阻为r＝0.4Ω。已知水的密度为ρ＝1×10³kg/m³，重力加速度g取10m/s²。求：

(1)电动机内阻消耗的热功率P_r；

(2)如果有10台这样的水泵同时工作，将540m³水蓄入天池，需多长时间？（不计进、出水口的水流速度）

21. 难度：困难

磁流体发电机，又称等离子发电机，是根据霍尔效应，利用导电流体与磁场发生相对运动而发电的新型发电机。磁流体发电机的原理如图所示。在相距为d，且足够长的甲、乙两金属板间加有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，两板通过开关S和灯泡相连。将气体加热到使之高度电离，由于正负电荷一样多，且带电量均为q，故称为等离子体。将其以速度v喷入甲、乙两板之间，这时甲、乙两板就会聚集电荷，产生电压，它可以直接把内能转化为电能。试问：

(1)图中哪个极板是发电机的正极？

(2)发电机的电动势多大？

(3)设喷入两极间的离子流每立方米有n对一价正负离子，等离子体流的截面积为S，则发电机的最大功率多大？

22. 难度：困难

如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置，其上部是一根粗细均匀截面积为S的细管子，下部是一截面积为正方形（边长为L）的容器。该容器左右两壁为导体，其他各面是绝缘的，其底部与大气相通。容器内有一个正方形的金属活塞，其边长也为L，可在容器内无摩擦滑动。活塞下面有一轻质弹簧支撑着，已知弹簧的劲度系数为k，（实验中弹簧形变不超过弹性限度）；活塞上部充满密度为ρ的绝缘油。容器的左右两壁与一电路连接，被测磁场的磁感线垂直容器的外表面。闭合电键K后，竖直管中油柱的上表面的高度发生变化，以此来指示被测磁场的强弱。

(1)闭合电键K后，油柱的上表面如何移动？

(2)若电流表的示数为I，油柱上表面变化的高度为x，则磁感应强度B为多大？

(3)在磁感应强度B保持不变的情况下，要使油柱的上表面高度变化更明显，可采用什么措施？（请列举两条）