物理卷·2019届黑龙江省大庆实验中学高二上学期期末考试（2018-01）

物理卷·2019届黑龙江省大庆实验中学高二上学期期末考试（2018-01）

大庆实验中学2017-2018学年度上学期期末考试 高二物理（理科）试题 一、选择题（本题包括15小题，共60分。其中第1到第9小题给出的四个选项中只有一个选项符合要求；第10到第15小题每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．在匀强磁场中，一矩形单匝金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( 　 　)‎ A．t ＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行 ‎ B．t ＝0.010 s时线圈的磁通量变化率最大 C．线圈产生的交变电动势频率为100 Hz D．线圈产生的交变电动势的有效值为311 V ‎2．如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中(　 　　)‎ A．有感应电流，且B被A吸引 B．无感应电流 C．可能有，也可能没有感应电流 D．有感应电流，且B被A排斥 ‎3．如图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，处于竖直向下的匀强磁场中。ab棒以水平初速度v0向右运动，下列说法正确的是(　 　)‎ A．ab棒做匀减速运动 B．回路中电流随时间均匀减小 C．a点电势比b点电势低 D．ab棒受到水平向左的安培力 ‎4．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三个点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里匀速运动的电子束。在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1。若将M处长直导线移至P处，∠NOP＝60°，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2。那么F2与F1之比为(　 　　)‎ A．　　　 B． ‎ C．1∶1 D．1∶2‎ ‎5．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有(　 　)‎ A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小 ‎6．如图所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕过O点的轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)(　 　)‎ A．由c到d，I＝ B．由d到c，I＝ C．由d到c，I＝ D．由c到d，I＝ ‎7．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0＜θ＜π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的是(　 　)‎ A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 B．若v一定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点越远 C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大 D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 ‎8．光滑绝缘水平面上有一边长为a的闭合金属正三角形线框，完全处于垂直线框平面向下的匀强磁场中（如图中虚线位置），左边与磁场右边界平行。现把框架匀速水平向右拉出磁场，其离开磁场右边界的位移为x，如图所示，则下列图象与这一过程相符合的是( 　　)‎ ‎9．如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子(质子重力不计)，‎ 所有质子均能通过C点，质子比荷＝k，则质子的速度可能为（　 　）‎ A．3BkL B．‎ C． D．‎ ‎10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin 100πt V，则(　 )‎ A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22 V B．当t＝ s时，电压表V0的读数为V C．单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小 D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变大 ‎11．如图所示是研究自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R，使两灯泡的亮度相同。调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S。重新闭合开关S，则( 　)‎ A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮 B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮 C．稳定后，再断开开关，断开瞬间，A1灯闪亮一下再熄灭 D．稳定后，再断开开关，断开瞬间，仍有电流流过A2灯，方向向右 ‎12．如图所示，某空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面水平向里．一带电微粒由a点以一定初速度进入电磁场，刚好能沿直线ab斜向上运动，则下列说法正确的是(　 )‎ A．微粒可能带正电，也可能带负电 ‎ B．微粒的动能一定不变 C．微粒的电势能一定减少 ‎ D．微粒的机械能一定增加 ‎13．如图甲所示，导体棒MN置于水平导轨上，PQMN所围的面积为S，PQ之间有阻值为R的电阻，不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正，在0～2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示，导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是(　 )‎ A．在0～t0和t0～2t0时间内，‎ 导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同 B．在0～t0时间内，通过导体棒的电流方向为N到M C．在t0～2t0时间内，通过电阻R的电流大小为 D．在0～2t0时间内，通过电阻R的电荷量为 ‎14．如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好竖直面内做匀速圆周运动，其轨道半径为R．已知电场的电场强度为E，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面水平向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则（ ）‎ A．液滴带正电 　　B．液滴比荷为 C．液滴顺时针运动 　　D．液滴运动速度大小为 ‎15．如图所示，边长为L、电阻不计的n匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为P、U，线框及小灯泡的总质量为m，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为l，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平。线框从图示位置开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光。则(　 　)‎ A．有界磁场宽度 B．磁场的磁感应强度应为 C．线框匀速穿越磁场，速度恒为 D．线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为2mgL 二、实验题（本题共2个小题，共16分，把答案填在答题卡的相应横线上）‎ ‎16．（6分）一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是________Ω。‎ ‎17．（10分）某实验小组测定一节新型电池的电动势(约为3 V)和内阻，现要选取一个定值电阻R0当做保护电阻。‎ ‎(1)首先为了准确测量定值电阻R0的阻值，在操作台上准备了如下实验器材：‎ A．电压表V(量程3 V，电阻约为4 kΩ)； B．电流表A2(量程3 A，内阻约0.5 Ω)；‎ C．电流表A1(量程1 A，内阻约0.5 Ω)； D．定值电阻R0(阻值约为3 Ω)；‎ E．滑动变阻器R(0～10 Ω)； F．开关S一个，导线若干。‎ 根据上述器材，在测量R0阻值时应选择的电流表为________(填序号)，其实验电路图应选择以下哪种接法______(填字母)，经测量定值电阻R0阻值为2.9 Ω。‎ ‎(2)之后为了测量该新型电池的电动势和内阻，设计了如下实验，在下图中将所选器材进行连接。‎ ‎(3)根据实验记录做出UI图线如图所示，从中可以求出待测新型电池的内阻为______Ω，电池电动势为_____ V。(以上两空均保留两位有效数字)。‎ 三、计算题（本题共3小题，共34分，在答题卡上解答，应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）‎ ‎18．（11分）如图甲所示，一个匝数n＝100的圆形导体线圈，面积S1＝0.4 m2 ，电阻r＝1 Ω。在线圈中存在面积S2＝0.3 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R＝2 Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，求：‎ ‎（1）ab两点间的电势差；‎ ‎（2）在0-4s时间内通过电阻R的电荷量；‎ ‎（3）在0-4s时间内电阻R上产生的热量。‎ ‎[来源]‎ ‎19．（10分）电视机显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转。如图所示为显像管工作原理示意图，阴极K发射的电子束(初速度不计)经电压为U的电场加速后，进入一圆形区域，圆形区域中心为O，半径为r，荧光屏MN到中心O的距离为L。当圆形区域内不加磁场时，电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心P点。当圆形区域内加一垂直于圆面向里的磁感应强度为B的匀强磁场时电子束打在荧光屏上的Q点（图中末标出），PQ的长度为。不计电子之间的相互作用及所受的重力。求：‎ ‎（1）电子的比荷；‎ ‎（2）电子在磁场中运动的时间。‎ ‎20．(13分)如图所示，宽为L＝2 m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ＝30°的绝缘斜面上，在N和N′之间连有一个阻值为R＝1.2 Ω的电阻，在导轨上处放置一根与导轨垂直、质量为m＝0.8 kg、电阻为r＝0.4 Ω的金属滑杆，导轨的电阻不计，用轻绳通过定滑轮将一质量为M=1.2kg的小球与滑杆的中点相连，绳与滑杆的连线平行于斜面。在导轨的和所围的区域存在一个磁感应强度B＝1.0 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场，此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ＝，此区域外导轨是光滑的。现将小球和滑杆由静止释放，滑杆经d＝1 m的位移由滑到位置时整个电路中产生的电热为 Q=4.64J。(g取10 m/s2）求：‎ ‎(1)滑杆通过位置时的加速度的大小；‎ ‎(2)若滑杆运动到位置时突然剪断绳子，滑杆滑回到时恰好做匀速直线运动，则从绳断到滑杆回到位置过程中，电阻R上产生的热量Q为多少？‎ 大庆实验中学2017-2018学年度上学期期末考试 高二（理科）物理答案 一、选择题（本题包括15小题，共60分。其中第1到第9小题给出的四个选项中只有一个选项符合要求；第10到第14小题每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ 答案 A D D D C C A B C CD BD BCD BC CD BCD 二、实验题（本题共2个小题，共16分）‎ ‎16.（6分） ×100 、 重新欧姆调零 、　2 200 ；‎ ‎17.（10分） (1) C ； B ；(2)‎ ‎ (3) 0.85 ； 2.9 。 　‎ 三、计算题（本题共3小题，共34分，在答题卡上解答，应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）‎ ‎18.（11分）解：（1）由法拉第电磁感应定律可得（2分），解得E＝4.5 V 电流I＝＝1.5 A（2分），（2分）‎ ‎（2）通过电阻R的电荷量（2分）‎ ‎（3）由焦耳定律可得Q＝I2Rt（2分），得Q=18 J（1分）‎ 19． ‎（10分）解：(1)设电子进入磁场时的速度为v，由动能定理eU＝mv2（2分）；解得v＝。‎ 电子运动轨迹如图所示，设偏转角度为θ，由几何关系可知，‎ ‎，θ＝60°。（1分）‎ 电子束在磁场中运动路径所对的圆心角α＝θ，而tan＝，（1分）‎ 解得：‎ 由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得evB＝ （2分） ‎ 解得：（1分）‎ （2） 由周期 得（1分）， （1分），‎ 解得：（1分）‎ ‎20．（13分）解：(1)滑杆由滑到过程中由能量守恒得：‎ ‎ （2分） 解得：‎ 滑杆运动到OO′位置产生感应电动势E＝BLv1，产生感应电流I＝ 受到的安培力F安＝BIL＝ （1分）‎ 由牛顿第二定律得： （1分） F－mgsin θ－μmgcos θ－F安＝ma （1分） ‎ 解得加速度：a＝1.75m/s2（1分） ‎ ‎(2)设滑杆返回运动到AA′位置后做匀速运动的速度为v2，由平衡条件得：‎ mgsin θ＝μmgcos θ＋，（2分）代入数据，可得：v2＝0.4 m/s 由能量守恒定律得：Q＝mv12－mv22＋mgdsin θ－μmgdcos θ （3分） ‎ 代入数据，可得Q＝1.08 J 电阻R上产生的热量Q1＝ Q，（1分） ‎ 解得：Q1＝0.81 J（1分） ‎