物理理卷·2018届广东省仲元中学高二上学期期末考试（2017-01）

物理理卷·2018届广东省仲元中学高二上学期期末考试（2017-01）

广东仲元中学 2016 学年第一学期期末考试 高二年级物理学科选修 3-1 模块试卷 一．单选题：本题包括 6 小题，每小题 5 分，共 30 分，每小题给出的四个选项中，只有一 个选项正确． 1．下列说法中正确的是(　　) A．电场线和磁感线都是一系列闭合曲线 B．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和 外套，这样做是为了消除静电 C．奥斯特提出了分子电流假说 D．首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培 2.如图所示，a、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性 曲线，下列判断中正确的是(　　) A．a 代表的电阻丝的阻值小于 b 代表的电阻丝的阻值 B．图象表示的电阻丝的阻值与电压成正比 C． b 代表的电阻丝较粗 D．两电阻丝串联接入电路，b 电阻丝消耗的电功率比 a 大 3．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板 A 接地，极板 B 与一个灵敏的静电计相 接．将 A 极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器的电容 C、两极间的电压 U， 静电计指针偏角 θ，电容器两极板间的场强 E 的变化情况是 （　　） A、C 不变，U 不变，θ 不变，E 变小 B、C 变小，U 不变，θ 变大，E 不变 C、C 变小，U 变大，θ 变大，E 不变 D、C 变小，U 变大，θ 变小，E 变大 4．在等边三角形的三个顶点 a、b、c 处，各有一条长直导线垂直纸面放置，导线中通有大 小相等的恒定电流，方向如图所示．过 c 点的导线所受安培力的方向(　　) A．与 ab 边平行，竖直向上 B．与 ab 边垂直，指向右边 C．与 ab 边平行，竖直向下 D．与 ab 边垂直，指向左边 5．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束 等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微 粒，而从整体来说呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两 块平行的水平金属板 A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配 置如图所示的情况下，下述说法正确的是（ ） A．A 板带正电 B．有电流从 b 经电阻流向 a C．金属板 A、B 间的电场方向向下 D．等离子体在 A、B 间运动时，磁场力对等离子体做正功 6．在如图所示电路中，电源电动势为 6V，电源内阻为 1.0Ω，电路中的定值 电阻 R0 为 1.5Ω，小型直流电动机 M 的内阻为 0.5Ω。闭合开关 S 后，电动机 转动，电流表的示数为 1.0A。则以下判断中正确的是（ ） A．电动机两端的电压为 1V　 B．电动机产生的热功率为 3.5W C．电动机的输出功率为 3W D．电源输出的电功率为 6W 二．多选题：本大题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每题给出的四个选项中，有两个或 两个以上的选项正确，全选对的得 6 分，选对但选不全的得 3 分，有选错的得 0 分． 7．如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q 是 这条轨迹上的三点，R 同时在等势面 b 上，据此可知（ ） A．三个等势面中，c 的电势最高 B．带电质点在 P 点的电势能比在 Q 点的电势能小 C．带电质点在 P 点的动能与电势能之和比在 Q 点的小 D．带电质点在 P 点的加速度比在 Q 的加速度大 8．如图所示，图中的四个电表均为理想电表，电源内阻不能忽略， 当滑动变阻器滑片 P 向右端移动时，下面说法中正确的是(　　) A．电压表 V1 的读数减小，电流表 A1 的读数增大 B．电压表 V1 的读数增大，电流表 A1 的读数减小 C．电压表 V2 的读数增大，电流表 A2 的读数减小 D. 电压表 V2 的读数减小，电流表 A2 的读数增大 9．示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情 况．电子经电压 u1 加速后进入偏转电场．下列关于所加竖直偏转电压 u2、水平偏转电压 u3 与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是 ( ) A．如果只在 u2 上加上甲图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(a) B．如果只在 u3 上加上乙图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(b) C．如果同时在 u2 和 u3 上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(c) D．如果同时在 u2 和 u3 上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(d) 10．如图所示，直角三角形 ABC 中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿 AB 方向射入磁 场，粒子仅受磁场力作用，分别从 AC 边上的 P、Q 两点射出，则(　　) A．从 P 射出的粒子速度大 B．从 Q 射出的粒子速度大 C．从 P 射出的粒子，在磁场中运动的时间长 D．两粒子在磁场中运动的时间一样长 三．实验题：本大题共 2 小题，每题 8 分，共 16 分。 图 11．某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，正确操作并获得了合理的实验数据。 （1）该实验小组获得的金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如下图所示，则它们的读 数依次是________mm、________A、________V。 甲 乙 丙 （2）该实验小组在将金属丝接入电路前用万用表测量它的电阻．测量步骤如下，请你帮该 实验小组完成实验步聚： A．先进行机械调零． B．将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量 挡×10 挡处，将红、黑表笔短接，旋动部件________（填“K”或“T”或 “S”），使指针对准电阻的________（填“0 刻线”或“∞刻线”）． C．将红、黑表笔分别接金属丝两端，发现表头指针偏转角度很大，为 了较准确地进行测量，应换到_____（填“×100” 或“×1”）档，再进行 （填 “机械 调零”或“欧姆调零”），重新测金属丝的电阻。 D．测量完成后，将选择开关拨向________位置．（ 填 “直流电压最高挡”或“交流 电压最高挡”） 12．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．被测干电池一节(电动势约为 1.5V,内阻约为 1Ω) B．电流表 A1（量程 0～0.1 A，内 阻为 1.0 Ω） C．电流表 A2（量程 0～3 A，内阻为 0.02 Ω） D．定值电阻 R1=0.2Ω E．电压表 V：量程 0～3 V，内阻约为几千欧 F．滑动变阻器 R 2：0～20 Ω，1 A G．开关、导线若干 在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）电流表应选 （填‘A1’或‘A2’）。 （2）在实物图甲中,已正确连接了部分导线,请完成剩余部分的连接。 （3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的 U－I 图象，则在修正了实 验系统误差后，干电池的电动势 E＝________V，内电阻 r＝________ Ω。（保留三位有效数 字） 源:] 四．计算题：本大题共 2 小题，第 13 题 14 分，第 14 题 16 分，共 30 分。 13．（14 分）在倾角α=37°的斜面上，固定着间距 L=1m 的平行金属导轨，其电阻不计,导 轨接入如图所示的电路中，已知电源的电动势 E=30V、内阻 r=1.0Ω，可变电阻 R2 大小可调， 定值电阻 R1=6Ω．一根质量 m=1.0kg 的金属棒 ab 垂直导轨放置，其电阻 Rab=3Ω,整个装置 放在磁感应强度 B=10T、垂直于斜面向上的匀强磁场中。已知 ab 棒与导轨间的动摩擦因数 μ ＝0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取 10m/s2，假设金属棒 的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．问要使金属棒静止在导轨 上 R2 最小值为多少？ 　 14．（16 分）如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感 应强度 B1＝0.20 T，方向垂直纸面向里，电场强度 E1＝1.0×105 V/m，PQ 为板间中线．紧靠 平行板右侧边缘 xOy 坐标系的第一象限内，有一边界线 AO，与 y 轴的夹角∠AOy＝45°，边 界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度 B2 大小未知，边界线的下方有水平向 右的匀强电场，电场强度 E2＝5.0×104V/m，在 x 轴上固定一水平的荧光屏．一束带电荷量 U/V 0.1 甲 R1 q＝8.0×10－19C、质量 m＝8.0×10－26 kg 的正离子从 P 点射入平行板间，沿中线 PQ 做直 线运动，穿出平行板后从 y 轴上坐标为[0m, )m]的 Q 点垂直 y 轴射入磁场区，不计离 子的重力，假设离子射出磁场后不再返回磁场。求：(1)离子在平行板间运动的速度大小．(2) 要使离子都不能打到 x 轴上，磁感应强度大小 B2 应满足什么条件？(3)若 B2＝ T，最 后离子打到水平的荧光屏上的位置 C.求离子打到荧光屏上的位置 C 时的动能． 2016 年上学期高二期末考试物理试题答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C D B C AD AC ABD BD 实验题： 11（每空 1 分共 8 分）（1）0.900(0.898～0.902 给分) 0.42 2.25(2.23～2.27 给分） (2)B． T 　 0 刻线 C. ×1　 欧姆调零　 D. 交流电压最高挡 12.(1)A1 （1 分） （2）如图，全对才给 3 分。（3）1.45(1.44—1.46 给分)（2 分） 0.583(0.566—0.599 给分)（2 分） 计算题： 13．（14 分）解：若金属棒静止在导轨上，R2 调到最小时，金属棒受到沿斜面向下的摩擦 力且为最大静摩擦力， ab 棒受力如图所示（1 分）， 由平衡条件得：F=mgsin37°+　μmgcos37°①（2 分） 安培力为：F=BIabL ②（1 分） 由①②式联立解得：Iab=1A ③（2 分） Rab 和 R1 并联电阻为：R 并= =2Ω ④ （2 分） 设电路中的总电流为 I，则 I R 并=IabRab ⑤ （2 分） 1 1 ab ab R R R R+ 甲 R1 由闭合电路欧姆定律得： 　　⑥（2 分） 由③④⑤⑥得：R2=17Ω， 所以 R2 最小可调到 17Ω（2 分） 14．（16 分） (1)设离子的速度大小为 v，由于沿中线 PQ 做直线运动，则有 qE1＝qvB1， （2 分） 代入数据解得 v＝5.0×105 m/s， （2 分） (2) 如 图 乙 所 示 ， 由 几 何 关 系 可 知 使 离 子 不 能 打 到 x 轴 上 的 最 大 半 径 r: ， (2 分) 所以，r=1m （1 分） 设使离子都不能打到 x 轴上，最小的磁感应强度大小为 B0，则 qvB0＝m ， （2 分） 代入数据解得 B0＝0.05 T，则 B2≥0.05 T.（1 分） (3)离子进入磁场，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有 qvB2＝m v2 r 得， （1 分） r＝ m， （0.5 分） 作出离子的运动轨迹，设圆心为 O′，运动轨迹交 OA 边界于 N，如图甲所示，OQ＝2r， 则 O O′= r= O′N，∠N O′O＝90°，过 N 点做速度方向，此方向竖直向下，离子垂直电场线 进入电场，做类平抛运动， y＝OO′＝r=vt ① （0.5 分） 2RrR EI ++= 并 a＝ E2q m ， ② （0.5 分） Vx=at ③ （0.5 分） V 合= ④ （0.5 分） 离子打到荧光屏上的位置 C 的动能为 Ek= V 合 2 ⑤ （0.5 分） 由①②③④⑤式解得：Ek=6.83×10-14J (2 分)