物理卷·2018届江西省九江第一中学高二上学期期末考试（2017-01）

物理卷·2018届江西省九江第一中学高二上学期期末考试（2017-01）

九江一中 2016—2017 学年上学期期末考试 高二物理试卷 满分：110 分 考试时间：1 月 18 日 16:20-17:50 命题人：高二物理备课组 审题人：高二物理备课组 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-8 题为单项选择题，第 9-12 题为多项选择题。全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错 的或不答的得 0 分） 1．关于电功 W 和电热 Q 的说法正确的是( )． A．在任何电路中都有 W＝UIt、Q＝I2Rt，且 W＝Q B．在任何电路中都有 W＝UIt、Q＝I2Rt，但 W 不一定等于 Q C．W＝UIt、Q＝I2Rt 均只在纯电阻电路中才成立 D．W＝UIt 在任何电路中成立，Q＝I2Rt 只在纯电阻电路中成立 2．关于磁感应强度 B，下列说法中正确的是( )． A．根据磁感应强度定义 B＝ F IL ，磁场中某点的磁感应强度 B 与 F 成正比，与 I 成反比 B．磁感应强度 B 是标量，没有方向 C．磁感应强度 B 是矢量，方向与 F 的方向相反 D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度 B 是确定的，不同点的磁感应强度 B 可能不同 3．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产 生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )． A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 4．下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确 的是( )． 5．一台小型发 电机产 生的电 动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．电路组成如图乙所示，已知发电机线圈内阻为 5.0 Ω，外接灯泡阻值为 95.0 Ω，灯泡正常发光，则( )． A．电压表 的示数为 220 V B．电路中的电流方向每秒钟改变 50 次 C．灯泡消耗的功率为 509 W D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2 J 6．在如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，平行板电容器 C 的两金属板水平 放置，R1 和 R2 为定值电阻，P 为滑动变阻器 R 的滑动触头，G 为灵敏电流表，○A 为理想电 流表．开关 S 闭合后，C 的两板间恰好有一质量为 m、电荷量为 q 的油滴处于静止状态．在 P 向上移动的过程中，下列说法正确的是( )． A．A 表的示数变大 B．油滴向上加速运动 C．G 中有由 a→b 的电流 D．电源的输出功率一定变大 7．1930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜 质 D 形盒 D1、D2 构成，其间留有空隙，下列说法正确的是( ) A．回旋加速器只能用来加速正离子 B．离子从 D 形盒之间空隙的电场中获得能量 C．离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半 D．离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的 2 倍 8．如图所示，理想变压器原线圈输入电压 u＝Umsin ωt，副线圈电路中 R0 为定值电阻，R 是滑动变阻器. 和 是理想交流电压表，示数分别用 U1 和 U2 表示； 和 是理想交流电流表，示数分别用 I1 和 I2 表示．下列说法正确 的是( )． A．I1 和 I2 表示电流的瞬时值 B．U1 和 U2 表示电压的最大值 C．滑片 P 向下滑动过程中，U2 不变、I1 变大 D．滑片 P 向下滑动过程中，U2 变小、I1 变小 9．在如图所示的电路中，A1 和 A2 是两个相同的灯泡，线圈 L 的自感系数足够大，电阻可以 忽略不计．下列说法中正确的是( )． A．合上开关 S 时，A2 先亮，A1 后亮，最后一样亮 B．断开开关 S 时，A1 和 A2 都要过一会儿才熄灭 C．断开开关 S 时，A2 闪亮一下再熄灭 D．断开开关 S 时，流过 A2 的电流方向向右 10．如图所示，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止 释放，用 t1、t2 分别表示线框 ab 边和 cd 边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab 边始终保持与磁场水平边界线 OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设 OO′下方磁场区域足 够大，不计空气的影响，则下列哪些图象可能反映线框下落过程中速度 v 随时间 t 变化的规 律( )． 11．如图，两根足够长光滑平行 金属导轨 PP′、QQ′ 倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨 平面，导轨的上端 与水平放置的两金属板 M、N 相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒 ab 水平 跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现同时由静止释放带电微粒和金属棒 ab，则 ( )． A．金属棒 ab 最终可能匀速下滑 B．金属棒 ab 一直加速下滑 C．金属棒 ab 下滑过程中 M 板电势高于 N 板电势 D．带电微粒不可能先向 N 板运动后向 M 板运动 12．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动 的金属棒 PQ、MN，MN 的左边有一闭合电路，当 PQ 在外力的作用下运动时，MN 向右运 动．则 PQ 所做的运动可能是( )． A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 B ~ D．向左减速运动 二、实验题（本题共 2 小题，共 12 分） 13．(6 分)为了测量一只量程为 0～3 V、内阻值为数千欧的电压表的内阻，可采用一只电流 表与它串联后接入电路． (1)本实验测量电压表内阻依据的公式是________． (2)若提供的实验器材有： A．待测电压表； B．电流表 A1(0～0.6 A，内阻约 0.2 Ω)； C．电流表 A2(0～100 mA，内阻约 2 Ω)； D．电流表 A3(0～10 mA，内阻约 50 Ω)； E．滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流 0.5 A)； F．直流电源(输出电压 6 V)； G．开关、导线． 为顺利完成实验，多次测量取平均值，应选用的实验器材为________(填英文序号)． 14．(6 分)要描绘一个标有“3 V,0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐 渐增加到 3 V，并便于操作．已选用的器材有： 电池组(电动势为 4.5 V，内阻约 1 Ω)； 电流表(量程为 0～250 mA，内阻约 5 Ω)； 电压表(量程为 0～3 V，内阻约 3 kΩ)； 电键一个、导线若干． (1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)． A．滑动变阻器(最大阻值 20 Ω，额定电流 1 A) B．滑动变阻器(最大阻值 1 750 Ω，额定电流 0.3 A) (2)实验的电 路图应选用左边的图________(填字母代号)． (3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为 1.5 V，内阻 为 5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W. 三、计算题（本题共 4 小题，共 50 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和必要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15．(10 分)如图所示，R 为电阻箱，○V 为理想电压表．当电阻箱读数为 R1＝2 Ω时，电压表 读数为 U1＝4 V；当电阻箱读数为 R2＝5 Ω时，电压表读数为 U2＝5V． 求：电源的电动势 E 和内阻 r． 16．(12 分)如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽 L＝0.25 m 的平行金属导轨，在 导轨上端接入电源和滑动变阻器 R.电源电动势 E＝12 V，内阻 r＝1 Ω，一质量 m＝20 g 的金 属棒 ab 与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度 B＝0.80 T、垂直于斜面向上的 匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取 g＝10 m/s2，要保持金属棒 在导轨上静止，求： (1)金属棒所受到的安培力的大小． (2)通过金属棒的电流的大小． 17．(12 分)如图所示，长方形 abcd 长 ad＝0.6 m，宽 ab＝0.3 m， O、e 分别是 ad、bc 的中点，以 ad 为直径的半圆内有垂直于纸 面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度 B＝0.25 T．一群不计重力、质量 m＝3×10－ 7kg、电荷量 q＝＋2×10－3C 的带电粒子．以速度 v＝5×102m/s 沿垂直 ad 方向且垂直于磁场 射入磁场区域，不考虑粒子间的相互作用． (1)若从 O 点射入的带电粒子刚好沿 Oe 直线射出，求空间所加电场的大小和方向． (2)若只有磁场时，某带电粒子从 O 点射入，求该粒子从长方形 abcd 射出的位置． 18．(16 分)如图所示，光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线 框 abcd，ab 边的边长 l1＝1 m，bc 边的边长 l2＝0.6 m，线框的质量 m＝ 1 kg，电阻 R＝0.1 Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量 M＝2 kg，斜面上 ef(ef∥gh)的右 方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度 B＝0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场 的最初一段时间做匀速运动，ef 和 gh 的距离 s＝9.1m， (取 g＝10 m/s2)，求： (1)线框进入磁场前重物的加速度； (2)线框进入磁场时匀速运动的速度 v； (3)ab 边由静止开始到运动到 gh 处所用的时间 t； (4)ab 边运动到 gh 处的速度大小及在线框由静止开始运动到 gh 处的整个过程中产生的焦耳热． 九江一中 2016—2017 学年上学期期末考试高二物理试卷答案 一、选择题（共 48 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B D C B D B B C AB BCD BC BC 二、实验题（本题共 2 小题，共 12 分） 13．(6 分) (1)RV＝ U I (2)A、D、E、F、G；14．(6 分)(1)A (2)B (3)0.1 三、计算题（本题共 4 小题，共 50 分） 15．(10 分)E＝6 V，r＝1 Ω. 16．(12 分)(1)F 安＝0.1 N.(2)I＝0.5 A. 17．(12 分)(1) E＝125 V/m，方向与 bc 边平行向下． (2)如图所示，若只有磁场时，某带电粒子从 O 点射入，由左手定则可知粒子射入后向上偏 转,由 qvB＝m v2 R 得：轨道半径 R＝ mv qB＝0.3 m,得 R＝ ad 2 由几何关系得θ＝60°，y1＝R－Rcos 60°，y2＝(ab－Rsin 60°)tan 60° 所以 y＝y1＋y2，解得 y＝0.3(－1)m＝0.22 m 所以射出点距 e 点的距离为 0.22 m 18．(16 分)解析：(1)线框进入磁场前，仅受到细线的拉力 F，斜面的支持力和线框的重力， 重物受到自身的重力和细线的拉力 F′.对线框由牛顿第二定律得 F－mgsin α＝ma 对重物由牛顿第二定律得 Mg－F′＝Ma 又 F＝F′，联立解得线框进入磁场前重物的加速度：a＝ Mg－mgsin α M＋m ＝5 m/s2. (2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，则重物受力平衡：Mg＝F1 线框 abcd 受力平衡：F1＝mgsin α＋FA ab 边进入磁场切割磁感线，产生的感应电动势 E＝Bl1v 回路中的感应电流为 I＝ E R＝ Bl1v R ，ab 边受到安培力为 FA＝BIL1 联立解得 Mg＝mgsin α＋ B2l2v R ，代入数据解得 v＝6 m/s. (3)线框 abcd 进入磁场前，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁 场后到运动至 gh 处，仍做匀加速直线运动． 进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度大小相同，为 a＝5 m/s2，该阶段的运动时 间为 t1＝ v a＝1.2 s，进入磁场过程中匀速运动的时间 t2＝ l2 v ＝0.1 s 线框完全进入磁场后的受力情况同进入磁场前的受力情况相同，所以该阶段的加速度仍 为 a＝5 m/s2 由匀变速直线运动的规律得 s－l2＝vt3＋ 1 2at 2 3，解得 t3＝1 s 因此 ab 边由静止开始运动到 gh 处所用的时间为 t＝t1＋t2＋t3＝2.3 s. (4)线框 ab 边运动到 gh 处的速度，v′＝v＋at3＝6 m/s＋5×1 m/s＝11 m/s 整个运动过程产生的焦耳热 Q＝FAl2＝(Mg－mgsin α)l2＝9 J.