物理卷·2018届山东省临沂市某重点中学高二上学期期末考试（2017-01）

物理卷·2018届山东省临沂市某重点中学高二上学期期末考试（2017-01）

‎ 高二物理试题 2017.01‎ 说明：本试卷分第Ⅰ卷 (选择题)和第Ⅱ卷(实验题和计算题)两部分，共6页，满分l00分，考试时间l00分钟。‎ 注意事项： ‎ ‎1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题纸上。‎ ‎2.每小题选出答案后，用铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，不能答在试题卷上。‎ ‎3.第Ⅱ卷答案也要写在答题纸上，考试结束后将答题纸交回 第Ⅰ卷（选择题， 40分）‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）。‎ ‎1．如下四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中电势和场强都相同的是（　　）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎2．如图所示，一带电粒子从位置A以一定的初速度射入平行板P 和 Q 之间的真空区域，经偏转后打在 Q板上如图所示的位置。不计粒子重力，在其他条件不变的情况下要使该粒子能从 Q板右侧边缘射出，下列操作中可能实现的是（ ）‎ A．保持开关 S 闭合，适当上移 P 极板 ‎ B．保持开关 S 闭合，适当下移入射点位置A C．先断开开关 S，再适当上移 P 极板 ‎ D．先断开开关 S，适当下移入射点位置A ‎ 3．如图所示，固定不动的绝缘直导线mn和可以自由移动的矩形线框abcd位于同一平面内，mn与ad、bc边平行且离ad边较近．当导线mn中通以方向向上的电流，线框中通以顺时针方向的电流时，线框的运动情况是(　　)‎ ‎ A．向左运动 ‎ ‎ B．向右运动 ‎ C．以mn为轴转动 ‎ ‎ D．静止不动 ‎ 4．如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不能忽略的线圈，a、b是两个完全相同的灯泡，已知线圈的直流电阻比灯泡的电阻小，E是一内阻不计的电源。关于两灯泡点亮和熄灭的情况下列说法正确的是(　　) ‎ A．合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮 B．合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些 C．闭合开关稳定后再断开开关，a逐渐熄灭，b先变得更亮后再与a同时熄灭 D．闭合开关稳定后再断开开关，b立即熄灭，a先变得更亮后再逐渐熄灭 ‎5．如图所示，两根足够长、电阻不计且相距L＝0.2 m的平行光滑金属导轨固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶端接有一盏额定电压U＝4 V的小灯泡，两导轨间有一磁感应强度大小B＝5 T、方向垂直斜面向上的匀强磁场。今将一根长为L、质量m＝0.2 kg、电阻r＝1.0 Ω的金属棒MN垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释放，金属棒与导轨接触良好，已知金属棒下滑到速度稳定时，小灯泡恰能正常发光，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则(　　)‎ A．金属棒刚开始运动时的加速度大小为10 m/s2‎ B．金属棒稳定下滑时的速度大小为5.2m/s C．金属棒稳定下滑时金属棒两端的电势差为5.2 V D．金属棒稳定下滑时，重力做功功率等于小灯泡的热功率 ‎6．如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点．a、b两粒子的质量之比为(　　)‎ A．1∶2 ‎ B．2∶1‎ C．3∶4 ‎ D．4∶3‎ ‎7．实线表示竖直平面内匀强电场的电场线，电场线与水平面成α角，匀强磁场与电场正交，垂直纸面向里。有一带电液滴沿虚线斜向上做直线运动，虚线与水平方向成θ角，且α＞θ，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．液滴一定带正电 ‎ B．液滴可能带负电 C．液滴可能做匀变速直线运动 D．液滴一定做匀速直线运动 ‎8．某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等差等势面，A、B、C为电场中的三个点，点电荷q仅受电场力的作用沿粗实线所示的轨迹从A处运动到C处，下列说法正确的是（ ）‎ A．点电荷q为正电荷 B．导体表面电势高于A点的电势，A点的电势高于B点的电势 C．在整个过程中点电荷q的速度先增大后减小 D．在整个过程中点电荷q的电势能先增大后减小 ‎9．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，在滑动变阻器滑动头P向上滑动的过程中，下列说法中正确的是（ ） A．电压表示数变大 B．电流表示数变小 C．电容器C所带电荷量增多 D．电源的总功率变大 ‎10．两个不同的带电粒子a、b，以相同的速率对准圆心O沿着AO 方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示，已知a、b粒子速度的偏转角分别为900和600，若不计粒子的重力，则下列说法正确的是(　　)‎ A．a粒子带负电，b粒子带正电 B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C．a粒子的比荷大 D．a粒子在磁场中运动时间较长 ‎ 第II卷（非选择题， 60分）‎ 二、实验题（本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定答题处，不要求写出演算过程）‎ 图甲 图乙 ‎11．（12分）某物理兴趣小组利用伏安法测量了某工业废水的电阻率，该实验小组的同学首先将工业废水充满一粗细均匀的玻璃管中，然后按图甲所示将该玻璃管接入电路，电路中电压表的量程为0～15V、内电阻约为100，电流表的量程为0～300、内电阻约为40，该滑动变阻器的调节范围为0～10，电池的电动势约为12V，该物理兴趣小组的同学操作如下：‎ 图丙 ‎（1）组装仪器前该小组的同学首先用游标卡尺测出了玻璃管的内径，游标卡尺的示数如图乙所示，则该玻璃管的内径为______cm。‎ ‎（2）利用刻度尺测量玻璃管中的液柱长度为。‎ ‎（3）为了保证各用电器的安全，则在电键闭合前，滑动变阻器的滑动触头应位于____端（填“M”或“N”）。‎ ‎（4）该小组的同学通过调节滑动触头测出了多组数据，并建立了如图丙所示的坐标系，将测出的数据点描绘在坐标系中。‎ ‎（5）利用图丙中图象求得该工业废水的电阻为，由以上数据可求得该工业废水的电阻率为。（结果用科学计数法表示，保留一位有效数字）‎ ‎（6‎ ‎）测量结束后该实验小组的同学发现该实验的结果与参考数据有很大的误差，请你帮助该小组同学对电路图进行改进，并将你设计的电路图画在方框中。‎ ‎ ‎ ‎12．（6分）某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱。实验室提供的器材如下：电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ），电阻箱（限值范围0～999.9Ω）；开关、导线若干。‎ ‎⑴根据图中的电路图，将器材连接成实验电路；‎ ‎⑵实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，得到若干组R、U的数据；‎ ⑶根据实验数据绘出如图所示的图线，由图象得出电池组的电动势E=　　V，内电阻r=　 　Ω。（结果保留二位有效数字）‎ ⑷关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是　 　（单选）‎ A．电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差 B．同学读电压表读数引起的误差属于系统误差 C．本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差 D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小偶然误差 三、计算题(本题共有4个小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的解题步骤，只写出答案的不能得分)‎ ‎13．（8分）如图甲所示，一个阻值为R0=1Ω单匝圆形金属线圈与阻值为R1=9Ω的电阻连接成闭合回路。金属线圈的面积，在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，导线的电阻不计，求前2s时间内 ‎(1)通过电阻R1电流的方向；‎ ‎(2)通过电阻R1的电荷量q；‎ ‎(3)电阻R1上产生的热量。‎ ‎14．（10分） 如图所示，虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为、电荷量为，从a点由静止开始经电压为的电场加速后，垂直于匀强电场方向进入匀强电场中，从虚线MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成45°角。已知PQ、MN间距离为20 cm，带电粒子的重力忽略不计。求：‎ ‎(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速度v0；‎ ‎(2)带电粒子离开电场时沿电场方向的偏转量y。‎ ‎15．（12分）两根足够长的平行金属导轨制成如图所示的形状固定在倾角相同的两个斜面上，倾角θ＝30°，导轨电阻不计，间距L＝0.4 m。左斜面中的匀强磁场方向垂直左斜面向上，右斜面中的匀强磁场方向垂直右斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B＝0.5 T。在右斜面中，将质量m1＝0.1 kg、电阻R1＝0.1 Ω的金属棒ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在左斜面中将质量m2＝0.4 kg、电阻R2＝0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于左斜面的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2。求：‎ ‎ (1) ab刚要向上滑动时，cd棒速度v的大小；‎ ‎(2) 从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x＝4m，此过程中ab棒上产生的热量Q；‎ ‎16.（12分）如图甲所示，在坐标系xOy中，y轴左侧有沿x轴正向的匀强电场，场强大小为E=1.0×10－4N/C；y轴右侧有如图乙所示，大小和方向周期性变化的匀强磁场，磁感应强度大小B0＝1.0×10－4 T，磁场方向垂直纸面向里为正。t＝0时刻，从x轴上的P 点无初速度释放一带正电的粒子，粒子的质量为m＝1.6×10－22 kg，电荷量为q＝1.6×10－18 C，不计粒子重力，粒子第一次在电场中运动的时间与第一次在磁场中运动的时间相等，求：‎ ‎(1)P点到O点的距离；‎ ‎(2)粒子经一个周期沿y轴发生的位移。‎ ‎ 高二物理参考答案 2017.01‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ B A B D B C AD AD BC AC 第II卷（非选择题， 60分）‎ 二、实验题（本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定答题处，不要求写出演算过程）‎ ‎11．（12分）【答案】（1）3.075 （2分） （3）M （2分） ‎ ‎（5） （2分） 或（2分） ‎ ‎（6）如图（4分）‎ ‎12．（6分）【答案】（2）2.8或2.9（2分）、0.71（0.65﹣0.74均正确）（2分）（3）C（2分）‎ 三、计算题(本题共有4个小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的解题步骤，只写出答案的不能得分)‎ ‎13．（8分）解析：(1) 根据楞次定律可以判断，流过电阻R1的电流方向从b到a。（2分）‎ ‎(2) 根据法拉第电磁感应定律得：E＝＝S= （1分）‎ 由闭合电路欧姆定律可知流过电阻R1的电流为： （1分）‎ 前2s时间内通过电阻R1的电荷量为 （1分）‎ ‎(3)电阻R1上产生的热量为 （3分）‎ ‎14.（10分）【解析】（1）粒子在加速电场中运动的过程，‎ 由动能定理得： （2分）‎ ‎ （3分）‎ ‎（2）粒子进入匀强电场中做类平抛运动，沿初速度方向做匀速运动，则有：（1分）‎ 粒子沿电场方向做匀加速运动，则有： （1分）‎ 由题意得： （1分）偏转量 （1分）‎ 代入数据得：（1分）‎ ‎（法二）根据类平抛推论有，（2分）得。（3分）‎ ‎15．（12分）解析(1) 开始放置ab刚好不下滑时，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为Fmax，有Fmax＝m1gsin θ ① （1分）‎ 设ab刚好要上滑时，cd棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律有E＝BLv ②（1分）‎ 设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有I＝ ③ （1分）‎ 设ab所受安培力为F安，有F安＝ILB ④ （1分）‎ 此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有F安＝m1gsin θ＋Fmax ⑤（2分）‎ 综合①②③④⑤式，代入数据解得v＝5 m/s ⑥（1分）‎ ‎ (2) 设cd棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒有 m2gxsin θ＝Q总＋m2v2 ⑦（2分）‎ 又Q＝Q总 ⑧（2分）‎ 解得Q＝1.5 J ⑨（1分）‎ ‎16．（12分）【解析】(1)在内，周期 （1分）‎ 带电粒子第一次在匀强磁场中的时间为（1分）‎ 因为粒子第一次在电场中运动的时间与第一次在磁场中运动的时间相等，‎ 粒子在电场中匀加速运动的时间为（1分）‎ 设OP间距离为x，则 x＝at （1分）‎ Eq＝ma （1分）‎ 解得：x（2分）‎ ‎(2)设粒子做圆周运动的半径分别为R1和R2，（1分）‎ 粒子第一次到达磁场时，R1＝ （1分）‎ 在内，周期 （1分）‎ 粒子在时，第二次到达磁场有R2＝ （1分）‎ 粒子每经一个周期沿y轴向下移动Δx，如图所示Δx＝2R2－2R1（1分）‎