物理卷·2018届辽宁省鞍山市第一中学高二上学期期中考试物理试题（解析版）

物理卷·2018届辽宁省鞍山市第一中学高二上学期期中考试物理试题（解析版）

一．选择题 ‎1．下列关于电路中电源电动势的说法，正确的是（ ）‎ A．某电路中，每通过的电荷量，电源提供的电能为，则该电源的电动势是 B．当路端电压增大时，电源的电动势一定也增大 C．无论内电压和外电压如何变化，电源的电动势不变 D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：电源的电动势和内阻 ‎【名师点睛】本题考查对电动势的理解能力，关键抓住定义式和电动势的物理意义．明确电动势是电源本身的性质，和路端电压等无关。‎ ‎2．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（ ）‎ A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向 B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的 C．由可知，某处磁感应强度大小与放入该处的通电导线的乘积成反比 D．一小段通电直导线在磁场中某次不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，故A正确；两个磁极不接触能发生相互作用，是通过磁场而发生，故B正确；磁感应强度的定义式，是一种比值法定义，可知B与F、IL无关，B反映磁场本身的性质，故C 错误；一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度不一定为零，也可能B不为零，由于导体与磁场平行造成的，故D错误。‎ 考点：磁感线及用磁感线描述磁场 ‎【名师点睛】本题考查了磁感线的引入的原因和特点、磁场的性质．由于磁场是看不见，摸不着的，为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，它是假想出来的有方向的曲线，但可以描述磁场的性质．磁感应强度的定义式，具有比值法定义的共性。‎ ‎3．在同一平面内放置六根通电导线，通以相等的电流，方向如图所示，则在四个面积的正方形区域中，磁场最强且磁感线指向纸面里的区域是（ ）‎ A．a区 B．b区 C．c区 D．d区 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 ‎【名师点睛】本题利用安培定则判断磁场方向比较简单，但磁场的叠加，较为复杂，采用列表法可防止思路出现混乱。‎ ‎4．我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为的近似圆形轨道，当环中电流是时（设电子的速度是），在整个环中运行的电子数目为（电子电量）（ ）‎ A．个 B．个 C．个 D．个 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 考点：速度公式及其应用、电流的大小 ‎【名师点睛】知道电子的速度和周长，利用速度公式求电子运动一周用的时间，再根据电流定义式求电荷量，而一个电子电荷量，可求在整个环中运行的电子数目。‎ ‎5．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电压两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能做加速直线运动。D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，设D形盒半径为R，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，电场变化频率为，忽略粒子在电场中的加速时间，则下列说法中正确的是（ ）‎ A．质子的回旋频率等于 B．质子被电场加速的次数与加速电压有关 C．质子被加速后的最大速度不可能超过 D．不改变B和，该回旋加速器也能用于加速粒子（氦原子核）‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 度或交流电的周期，故D错误。‎ 考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等。‎ ‎6．某同学准备用一种金属丝准备制作一只电阻温度计，他先通过实验描绘出一段金属丝的曲线，如图甲所示，再将该金属丝与某一定值电阻串联接在电路中，用电压表（电压表的内阻远大于金属丝的电阻）与金属丝并联，并在电压表的表盘上标注温度值，制成电阻温度计，如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）‎ A．从图甲可知，该金属丝的阻值随温度的升高而减小 B．图乙中电压表的指针偏转角越小，温度值越小 C．选用不同阻值的可以改变温度计的量程，越大，量程越大 D．温度越高，电源消耗的功率越大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：图象的斜率表示电阻，I越大表示温度越高，根据图象可知，随着温度的增大，电阻增大，故A错误；电阻丝与定值电阻 串联接在电路中，电压表的指针偏转角越大，则电压越大，所以阻值越大，‎ 考点：电功、电功率 ‎【名师点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律及串并联电路特点的直接应用，知道U-I图象的斜率表示电阻。‎ ‎7．如图所示，在半径为R的圆形区域和边长为的正方形区域里有等大的、与纸面垂直的匀强磁场，两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N两点垂直磁场射入，在M点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在N点射入的，速度方向与边界垂直，且N为该边的中点，则下列判断正确的是（ ）‎ A．两粒子在磁场中飞行的时间可能相同 B．从M点射入的带电粒子可能先飞出磁场 C．从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场 D．两粒子的角速度大小相同 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 试题分析：带电粒子垂直于磁场方向进入匀强磁场，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得粒子的轨道半径，两粒子相同、两粒子的速率相同，则两粒子的轨道半径r相同，粒子做圆周运动的周期粒子运动轨迹如图所示；‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力 ‎【名师点睛】本题考查了比较粒子在磁场中的运动时间，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，比较出粒子在磁场中转过的圆心角大小即可正确解题，作出粒子的运动轨迹是正确解题的前提与关键。‎ ‎8．在如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略，已知定值电阻，，当单刀双掷开关S置于位置1时，理想电压表读数为；则当S置于位置2时，电压表的读数可能为（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：由闭合电路欧姆定律可知：当开关置1时，；‎ 当开关置2时，；‎ 将两式相比可得： ‎ 故；‎ 因，故，故选项BC正确。‎ 考点：闭合电路的欧姆定律 ‎【名师点睛】本题无法直接求出路端电压的值，只是求可能的值，故可通过列出表达式后利用数学中的不等式进行分析判断，从而得出最后的结果。‎ ‎9．医生做手术时，需从血库里取血，为避免感染，都是利用电磁泵从血库里向外抽，如图为一个电磁泵的结构图，长方形导管的左右表面绝缘，上下表面为导体，管长为a，内壁高为b，宽为L，且内壁光滑，将导管放在垂直左右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正负离子，将上下表面和电源接通，电路中会形成大小为I的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出，其中v为血浆流动方向，若血浆的电阻率为，所加电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，则（ ） ‎ A．此装置中血浆的等效电阻为 B．此装置总血浆受到的安培力大小为 C．此装置总血浆受到的安培力大小为 D．前后两测的压强差 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 考点：安培力、欧姆定律 ‎【名师点睛】掌握电阻定律的基本表达形式，要会区分导体的长度，看电路的组成可以得到电流方向，即可知道导体长度。‎ ‎10．如图所示，、是两只完全相同的电流表（内阻不可忽略），电路两端接有恒定电压U，这时、的示数依次为和；若仅将改为和串联（如图中虚线所示），这时电表均未烧坏，则下列说法中正确的是（ ）‎ A．通过电阻的电流必然减小 B．通过电阻的电流必然减小 C．通过电流表的电流必然减小 D．通过电流表的电流必然减小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 考点：闭合电路的欧姆定律 ‎【名师点睛】本题是一道电路动态分析题，要注意理清解题思路，注意串并联电路特点的应用、欧姆定律的应用。‎ ‎11．如图所示，在xoy坐标系的第一象限中有一半径为的圆形磁场区域，磁感应强度，方向垂直纸面向里，该区域同时与x轴、y轴相切，切点分别为C、A ‎，现有大量质量为（重力不计）．电荷量为、速率均为的带负电的粒子从A处垂直磁场进入第一象限，速度方向与y轴夹角为，且，则下列说法正确的是（ ）‎ A．粒子的轨迹圆和磁场圆的半径相等 B．这些粒子轨迹圆的圆心构成的圆的直径，等于磁场圆的半径 C．部分粒子的运动轨迹可以穿过坐标轴进入第二象限 D．粒子的轨迹可以覆盖整个磁场圆区域（不含边界）‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 象限，故C错误。‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 ‎【名师点睛】电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出粒子的轨道半径，然后分析答题。‎ ‎12．如图所示，在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里，AD、AC边界的夹角，边界MN与AC边界平行，Ⅱ区域宽度为d，质量为m、带电量为的粒子可在边界AD上的不同点射入，入射速度垂直AD边且垂直磁场，若入射速度大小为，不计粒子重力，则（ ）‎ A．粒子在磁场中运动的轨迹圆半径为d B．粒子距A点处射入，不会进入Ⅱ区 C．粒子距A点处射入，在Ⅰ区内运动的时间为 D．能够进入Ⅱ区域的粒子，在Ⅱ区域内运动的最短时间为 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 从A点进入的粒子在磁场中运动的轨迹最短（弦长也最短），时间最短，轨迹如图所示：‎ 轨迹对应的圆心角为，故时间为：，故D正确。‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 ‎【名师点睛】粒子射入磁场后受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可求得粒子的轨迹半径和周期，画出临界轨迹，找出轨迹对应的圆心角，由求时间。‎ 二．实验题 ‎13．（1）测量小螺母的内部直径d，应该用图（甲）中游标卡尺的A、B、C三部分的 部分来进行测量（填字母代号）；如图（乙），小螺母的内径 。‎ ‎（2）右下图螺旋测微器的读数为 。‎ ‎【答案】A，，‎ ‎【解析】‎ 考点：刻度尺、游标卡尺的使用、螺旋测微器的使用 ‎【名师点睛】知道各种仪器的测量范围以及方便的操作方法．对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。‎ ‎14．某研究性学习小组欲测定一节新干电池的电动势和内阻，已选用的器材有：‎ 干电池（电动势为，内阻较小）；‎ 电流表（量程，内阻约为）；‎ 电压表（量程，内阻约）‎ 电建一个．导线若干 ‎（1）由于新电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻起保护作用，实验中所用的定值电阻应选下列的 ，滑动变阻器应选下列的 （均选填该项前的字母代号）。‎ A．定值电阻（阻值）；‎ B．定值电阻（阻值）；‎ C．滑动变阻器R（阻值范围．额定电流）；‎ D．滑动变阻器R（阻值范围．额定电流）；‎ ‎（2）根据选好的实验器材，正确连接实验电路如图甲所示，之后接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应电流表的示数I和电压表的示数U，并画出图线如图乙，根据图线得到电池的电动势 ，内电阻 （均取一位小数）。‎ ‎【答案】（1）A C ‎（2），‎ ‎【解析】‎ 电源内阻：。‎ 考点：测定电源的电动势和内阻 ‎【名师点睛】实验仪器的选择是考试中经常出现的问题，在学习中要注意掌握好其安全、准确的原则；同时注意滑动变阻器的电路中的应用规律．要掌握应用图象法求电源电动势与内阻的方法。‎ 三．计算题 ‎15．如图所示，质量为的导体棒MN静止在水平导轨上，导轨宽度为，已知电源的电动势为，内阻为，导体棒的电阻为，其余部分电阻均不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为，磁感应强度为，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力的大小（重力加速度，；答题要画出正确的受力分析截面图，否则扣分）。‎ ‎【答案】，‎ ‎【解析】‎ 整理得： ‎ 考点：安培力、闭合电路的欧姆定律、左手定则 ‎【名师点睛】本题涉及安培力时的物体的平衡问题，通过对通电棒的受力分析，根据共点力平衡方程求解。‎ ‎16．如图所示电路中，电源内阻，定值电阻，，灯L标有“，”字样，滑动变阻器最大值为R，当滑片P滑到最右端A时，电流表读数为，此时灯L恰好正常发光，求：‎ ‎（1）电源电动势E；‎ ‎（2）当滑片P滑到最左端B时，电流表读数；‎ ‎（3）当滑片P位于滑动变阻器的中点时，滑动变阻器上消耗的功率。‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】‎ 所以，P位于变阻器的中点时，电路如图3所示 考点：闭合电路的欧姆定律 ‎【名师点睛】本题应明确滑片的位置不同对电路造成的影响，分别画出对应的电路图，则可由闭合电路欧姆定律及串并联电路的特点进行求解。‎ ‎17．利用如图所示装置可调控带电粒子的运动，通过改变左端粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达右端接收屏上的位置，装置的上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向与纸面垂直且相反，磁场区域的宽度均为h，磁场区域长距为，P．Q为接收屏上的两点，P位于中轴线 上，Q位于下方磁场的下边界上，在纸面内，质量为m、电荷量为的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达Q点，不计粒子的重力。‎ ‎（1）上下两磁场间距x为多少？（，）‎ ‎（2）仅改变入射粒子的速度大小，使粒子能打到屏上P点，求此情况下入射速度大小的所有可能值。‎ ‎【答案】（1）；（2），‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）设粒子磁场中圆周运动半径为R，由几何知识得：，‎ 解得：，。‎ ‎（2）一情况：设粒子经过上方磁场次，下方磁场次后到达P点，‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动 ‎【名师点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，在解题时要注意认真审题，明确题意才能准确利用洛仑兹力充当向心力及几何关系进行求解。‎