2017-2018学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二上学期期末考试物理试题 Word版

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2017-2018学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二上学期期末考试物理试题 Word版

哈尔滨市第六中学 2017-2018 学年度上学期期末考试 高二物理试题 时间 90 分钟 满分 110 分 一.选择题(本题共 12 小题,1~8 题为单选,其余多选。每小题 5 分,共 60 分。 多选题全部选对的得 5 分,选不全的得 3 分,有选错或不答的得零分。) 1.如图所示,通电导线 MN 与单匝圆形线圈 a 共面,位置靠近圆形线圈 a 左侧且相互绝缘.当 MN 中电流突然减小时,下列说法正确的是( ) A.线圈 a 中产生的感应电流方向为顺时针方向 B.线圈 a 中产生的感应电流方向为逆时针方向 C.线圈 a 所受安培力的合力方向垂直纸面向里 D.线圈 a 所受安培力的合力方向水平向左 2.以下说法符合物理学发展史的是:( ) A.丹麦奥斯特发现了电磁感应现象 B.纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,得出法拉第电磁感应定律 C.库仑通过扭秤实验,测定出了万有引力恒量 D.英国法拉第发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系 3.如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是细金属环电阻的一半,磁场垂直穿过 粗金属环所在的区域,当磁感应强度均匀变化时,在粗环内产生的电动势为 E,则 ab 两点间 的电势差为( ) A.E 2 B.E 3 C.2E 3 D.E 4.如图甲所示,线圈 ABCD 固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线 圈 AB 边所受安培力向右且变化规律如图乙所示,则磁场的变化情况可能是下列选项中的 ( ) 5.如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M、N 两小孔中,O 为 M、N 连 线中点,连线上 a、b 两点关于 O 点对称.导线通有大小相等、方向相反的电流.已知通电长 直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 B=kI r ,式中 k 是常数、I 是导线中电流、r 为点到导线 的距离.一带正电的小球以初速度 v0 从 a 点出发沿连线运动到 b 点.关于上述过程,下列说 法正确的是( ) A.小球先做加速运动后做减速运动 B.小球一直做匀速直线运动 C.小球对桌面的压力先减小后增大 D.小球对桌面的压力一直在增大 6.如图所示,一带电小球(可看做质点)质量为 m,用丝线悬挂于 O 点,在竖直面内摆动, 最大摆角为 60°,水平磁场垂直于小球摆动的平面,当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张 力恰为零,则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为( ) A.0 B.2mg C.4mg D.6mg 7.如图所示,分别在 M、N 两点固定放置两个点电荷+Q 和-2Q,以 M、N 连线的中点 O 为 圆心的圆周上有 A、B、C、D 四点.下列说法正确的是( ) A.A 点电场强度小于 B 点电场强度 B.C 点电场强度与 D 点电场强度相同 C.A 点电势小于 B 点电势 D.将某正电荷从 C 点移到 O 点,电场力不做功 8.有两根长直导线 a、b 互相平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图.在如图所示的平 面内,O 点为两根导线连线的中点,M、N 为两导线连线的中垂线上的两点,与 O 点的距离相 等,aM 与 MN 夹角为θ.若两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流 I,单根导线中 的 电流在 M 处产生的磁感应强度为 B0,则关于线段 MN 上各点的磁感应强度,下列说法中正确 的是( ) A.M 点和 N 点的磁感应强度方向一定相反 B.M 点和 N 点的磁感应强度大小均为 2B0cos θ C.M 点和 N 点的磁感应强度大小均为 2B0sin θ D.在线段 MN 上有磁感应强度为零的点 9.如图,在 x>0,y>0 的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于 xOy 平面向里, 大小为 B,现有四个相同的带电粒子,由 x 轴上的 P 点以不同初速度平行于 y 轴射入此磁场, 其出射方向如图所示,不计重力影响,则( ) A.初速度最大的粒子是沿①方向出射的粒子 B.初速度最大的粒子是沿②方向出射的粒子 C.在磁场中运动经历时间最长的是沿③方向出射的粒子 D.在磁场中运动经历时间最长的是沿④方向出射的粒子 10.如图是磁流体发电机的原理示意图,金属板 M、N 正对着平行放置,且板面垂直于纸面, 在两板之间接有电阻 R.在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场.当等离子束(分别带有等量正、 负电荷的离子束)从左向右进入极板时,下列说法中正确的是( ) A.N 板的电势高于 M 板的电势 B.M 板的电势高于 N 板的电势 C.R 中有由 b 向 a 方向的电流 D.R 中有由 a 向 b 方向的电流 11.如图所示,先后以速度 v1 和 v2 匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域,v1=2v2,在先 后两种情况下( ) A.线圈中的感应电流之比 I1∶I2=2∶1 B.线圈中的感应电流之比 I1∶I2=1∶2 C.线圈中产生的焦耳热之比 Q1∶Q2=4∶1 D.通过线圈某截面的电荷量之比 q1∶q2=1∶1 12.如图所示,xOy 坐标平面在竖直面内,y 轴正方向竖直向上,空间有垂直于 xOy 平面的匀 强磁场(图中未画出).一带电小球从 O 点由静止释放,运动轨迹如图中曲线所示.下列说法中 正确的是( ) A.轨迹 OAB 不可能为圆弧 B.小球在整个运动过程中机械能守恒 C.小球在 A 点时受到的洛伦兹力与重力大小相等 D.小球运动至最低点 A 时速度最大 二.实验题(本题 2 小题,每空 2 分,共 20 分) 13.(1) 某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.实验中: 游标卡尺测量其长度如图甲所示,可知其长度为_______mm; 用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为_______mm; (2)某同学预先用多用表测量小灯泡的电阻,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用 电表指针偏转过大,因此需选择________(填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡,并重新进行 _______再进行测量,多用表的示数如图甲所示,测量结果为________Ω,对照小灯泡规格(6V, 3W)你认为此测量结果正确吗?________(填“正确”或“不正确”)。 甲 14.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材: A.干电池 1 节 B.滑动变阻器(0~20 Ω) C.滑动变阻器(0~1 kΩ) D.电压表(0~3 V,内阻约为 20 kΩ) A V 图(甲) E.电流表(0~0.6 A,内阻 RA=0.2 Ω) F.电流表(0~3 A,内阻约为 0.01 Ω) G.开关、导线若干 (1)为减小实验误差和方便操作,选择图甲所示电路进行实验,其中滑动变阻器应选_____, 电流表应选_____。(填写器材前的字母) (2)某同学根据实验测得的电压表示数 U 和电流表示数 I,画出 U-I 图象如图乙所示,由图 象可得电池的电动势为______V,内电阻为______Ω。(保留 1 位小数) 三.计算题(本题共 3 小题,共 30 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重 要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须写出 数值和单位。) 15.(10 分)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为 C,极板间距离为 d,上极板 正中有一小孔.质量为 m、电荷量为+q 的小球从小孔正上方高 h 处由静止开始下落,穿过小 孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为 g).求: (1) 小球到达小孔处的速度; (2) 极板间电场强度大小和电容器所带电荷量; (3) 小球从开始下落运动到下极板处的时间. I/A0 0.2 0.4 0.6 U/V 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 图(乙) v0 P x y O 16.(10 分)如图所示,在一倾角θ=37°的斜面上固定有两个间距 d=0.5 m、电阻不计、足够长 且相互平行的金属导轨,导轨下端通过导线与阻值 R=4 Ω的电阻相连,上端通过导线与阻值 R′=2 Ω的小灯泡(阻值不变)相连,一磁感应强度 B=2 T 的匀强磁场垂直斜面向上.质量 m=1.0 kg、电阻 r=2 3 Ω的金属棒 PQ 从靠近灯泡的一端由静止开始下滑,经过一段时间后, 金属棒 PQ 做匀速直线运动,若金属棒 PQ 与金属导轨间的动摩擦因数μ=0.5 (g 取 10 m/s2 , sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) .求: (1) 最终金属棒 PQ 运动的速度大小; (2) 最终通过小灯泡的电流. 17.(10 分)如图所示,在 xOy 平面 y>0 的区域内有沿 y 轴负方向的匀强电场,在 y<0 的区 域内有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场。一质量为 m、电荷量为+q 的带电粒子从坐标为(2l, l)的 P 点以初速度 v0 沿 x 轴负方向开始运动,恰能从坐标原点 O 进入磁场,不计带电粒子的 重力。 (1)求匀强电场场强 E 的大小; (2)若带电粒子此后每隔相同的时间以相同的速度通过 O 点,求磁感应强度 B 的大小。 参考答案 一、选择题 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选 项 A B C D B C A C AD BD AD ABD 二、填空题 13. (1)50.15 4.700 (2) ×1 欧姆调零 1 正确 14. (1)B,E (2)1.5,0.8 三、计算题: 15.(1)由 v2=2gh,得 v= (2)在极板间带电小球受重力和电场力,有 mg-qE=ma 0-v2=2ad 得 E= U=Ed Q=CU 得 Q= mgC(h+d) q (3)由 h= 1 2gt 2 1; 0=v+at2; t=t1+t2 综合可得 t= h+d h 2h g 16.(1)金属棒 PQ 沿倾斜导轨匀速下滑,设其匀速下滑时的速度大小为 v 则有 mgsin θ=μmgcos θ+BId 又因为 I= Bdv R 总, R 总= RR′ R+R′+r 将以上三式联立并代入数据可解得 v=4 m/s. (2)由 mgsin θ=μmgcos θ+BId 代入数据可解得 I=2 A 所以加在小灯泡两端的电压为 U=Bdv-Ir 代入数据可得 U= 8 3 V 所以最终通过小灯泡的电流 I′= U R′ 解得 I′= 4 3 A. 17. (1) 解得 (2) 与 x 轴负向夹角为 45° 解得
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