2017-2018学年湖北省宜昌市葛洲坝中学高二上学期期末考试物理试题 Word版

2017-2018学年湖北省宜昌市葛洲坝中学高二上学期期末考试物理试题 Word版

宜昌市葛洲坝中学2017-2018学年第一学期 高二年级期末考试试卷 物理试题 ‎ 考试时间：2018年1月31日 第Ⅰ卷（选择题，共48分）‎ 一、选择题（每小题4分，共48分。1～8为单选题，9～12为多选题。全部答对得4分，部分答对得2分，错选得0分）‎ ‎1．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）沿如图所示方向射入磁场，下列说法正确的是 A. 正电荷向P板偏转 ‎ B. 负电荷向P板偏转 C. 洛伦兹力对正电荷做正功 ‎ D. 洛伦兹力对负电荷做正功 ‎2．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则 ‎ A．t =0.005s时线框的磁通量变化率为零 B．t =0.01s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为311V D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz ‎3．如图所示，电源的电动势为E，内阻忽略不计．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，直流电阻不计．关于这个电路的说法中正确的是 A. 闭合开关瞬间，A、B同时变亮 B. 闭合开关一会后，A、B一样亮 C. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 D. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯 ‎4.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A、B、C、D为电场中的四个点，则 A. B、D两点的电势相等 B. B点的电场强度比D点的大 C. 负电荷在C点的电势能小于在A点的电势能 D. 正电荷由D点静止释放，只受电场力作用沿电场线运动到B点 ‎5．如图所示，两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处，两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C处磁场的总磁感应强度是 ‎ A．2B B．B C．B D．0‎ ‎6．在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中电阻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，理想电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是 A．电动机两端的电压为7.0 V ‎ B．电动机的输出功率为14 W C．电动机的发热功率为4.0 W ‎ D．电源输出的电功率为24 W ‎7．一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，在竖直平面内，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是 A. 此液滴带正电 B.液滴的加速度等于零 C. 合外力对液滴做的总功等于零 D. 液滴的电势能和动能之和是增加的 ‎8．如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是 A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量变小 C．线圈a有扩张的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大 ‎9．（多选)如图所示，理想变压器的输入端接正弦交流电，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2；输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开。当K接通时，以下说法中正确的是 ‎ A．副线圈的两端M、N的输出电压减小 B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大 C．通过灯泡L1的电流减小 D．原线圈中的电流减小 ‎10．（多选)测定压力变化的电容式传感器如图所示，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中，当待测压力增大时 A．电容器的电容将增加 B．电容器的电容将减小 C．电阻R中有从a流向b的电流 D．电阻R中有从b流向a的电流 ‎11．（多选)如图所示，在长方形abcd区域内，存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，O点为ad边的中点，ab = 2ad。由氕核和氘核（重力不计）组成的一细束粒子流沿与ab平行的方向以相同的速度从O点射入磁场中，下列说法正确的是 ‎ A．氕核和氘核在磁场中运动的轨道半径之比为2∶1‎ B．氕核和氘核在磁场中运动的周期之比为1∶2‎ C．若氘核从Od边射出磁场，则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为1∶1‎ D．若氕核从d点射出磁场，则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为1∶1‎ ‎12．（多选)如图所示，竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距L。导轨间接有一阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为h时开始做匀速运动，在此过程中 A．导体棒的最大速度小于 B．通过电阻的电荷量为 C．导体棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量 D．重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒动能的增加量 二、实验题（16分。其中13题8分，14题8分）‎ ‎13．（8分）（1）如图所示，分别由图读出千分尺和游标卡尺的读数。‎ ‎ ‎ ‎(2)如图是改装后的电表的电路图，认识正确的是 ‎ A.（a）图是电流表，使用、两个端点时，量程较大 B.（a）图是电流表，使用、两个端点时，量程较大 C.（b）图是电压表，使用、两个端点时，量程较大 D.（b）图是电压表，使用、两个端点时，量程较大 ‎14．(8分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．‎ ‎（1）按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．‎ ‎（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”)．‎ ‎（3）如图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.‎ 三、计算题（共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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，将长为L=50 cm、质量为m=10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以I1=0.4 A的电流时，弹簧恰好不伸长，求：(取g＝10m/s2)‎ ‎(1)匀强磁场中磁感应强度是多大？‎ ‎(2)当金属棒通以I2=0.2 A由a到b的电流时，弹簧伸长x=1 cm，则弹簧的劲度系数是多少？‎ ‎16．(12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，已知,,不计粒子重力，求： ‎ ‎（1）电场强度大小E ‎（2）带电粒子从O点进入磁场时的速度大小和方向 ‎（3）磁感应强度大小B ‎17．(12分）如图，在水平地面MN上方空间存在一有界匀强磁场区域，磁场沿水平方向，磁感应强度大小B =1.0T，上边界EF距离地面的高度H = 0.7m。正方形金属线框abcd的质量m = 0.1kg，边长L = 0.1m，总电阻R = 0.02Ω，线框的ab边距离EF上方h = 0. 2m处由静止开始自由下落，ab保持水平，且线框平面始终与磁场方向垂直，g取10m/s2。求 ‎（1）线框刚进入磁场时ab两端电压大小U；‎ ‎（2）线框刚要落地时速度v的大小；‎ ‎（3）线框产生的焦耳热Q。‎ ‎18．(12分）如图所示，在E=1.5×104V /m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平光滑的绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=40cm，C为圆弧的最高点。一带正电的小滑块从水平轨道上某点由静止释放，通过C点时恰好对轨道无压力，已知小滑块质量为m=0.2kg，带电量q=10-4C（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：‎ ‎（1）滑块应在水平轨道上离N点多远处静止释放？ ‎ ‎（2）这样释放的滑块在圆轨道上运动时对轨道压力最大值为多少？‎ 宜昌市葛洲坝中学2017-2018学年第一学期 高二年级期末考试 物理试题答案 一、选择题(12×4=48分)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A B B C B A D D BC AD BD ABD 二、实验题（8+8=16分）‎ ‎13、(8分)（1）0.700mm 19.90mm ‎ ‎ （2） BC ‎ ‎14、(8分)(1) )如图 ‎(2)B ‎ (3)1.5 1.0‎ 三、 计算题（10＋12＋12＋12=46分）‎ 15、 解：(1)由题可知 （3分） （2分） （2）当电流由    （3分） （2分）‎ ‎16、解：（1）在电场中：x轴方向：‎ y轴方向：‎ 解得：‎ ‎（2）设粒子进入磁场时速度为v，和x轴的夹角为 ‎ ‎ 由tan= 得=60°‎ ‎ ‎ （3） 在磁场中，设轨迹半径为r ，由几何关系可得：‎ ‎ 得 由： 得 ‎ ‎17、解：（1）线框进入磁场前做自由落体运动，机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh=mv2， 线框的速度 ‎ ab边刚进入磁场时，ab变切割磁感线，产生感应电动势：E=BLv=1×0.1×2=0.2V； ab边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab边两端电压是路端电压，线框中的电流， ab两端电压：U=IR外=10×0.02× =0.15V； （2）线框进入磁场过程中受到的安培力：F=BIL=1×10×0.1=1N， 线框重力G=mg=0.1×10=1N， 线框受到的合力为零，线框进入磁场过程中做匀速直线运动，线圈完全进入磁场后由于磁通量不变，则线圈中无感应电流，不受安培力，线圈做加速度为g的匀加速运动，则落地时的速度为： （3）线框进入磁场过程中做匀速直线运动，线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量不变，线框中不产生感应电流，从ab边进入磁场到线框完全进入磁场过程中，由能量守恒定律得：线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中中产生的焦耳热：Q=mgL=0.1×10×0.1=0.1J；‎ ‎18、解：（1）设滑块与N点的距离为L，分析滑块的运动过程，由动能定理可得 ‎ ‎ 小滑块在C点时，重力提供向心力，所以 代入数据解得 ‎ ‎（2）滑块到达Q点(OQ与竖直方向夹角37°)时，对轨道压力最大，全过程应用动能定理得 ‎ ‎ 在Q点时由牛顿第二定律可得， ‎ ‎ ‎ 解得N=13.5N ‎ 由牛顿第三定律可得，滑块通过Q点时对轨道压力是13.5N． ‎ 高二物理双向细目表 题号 分值 考查知识点 难度 备注 ‎1‎ ‎4‎ 磁流体发电机的原理 容易 ‎2‎ ‎4‎ 交流电的产生 容易 ‎3‎ ‎4‎ 自感现象 容易 ‎4‎ ‎4‎ 电场的基本性质 容易 ‎5‎ ‎4‎ 电流产生的磁场叠加 中等难度 ‎6‎ ‎4‎ 非纯电阻电路 中等难度 ‎7‎ ‎4‎ 带电粒子在复合场中做直线运动 中等难度 ‎8‎ ‎4‎ 楞次定律 中等难度 ‎9‎ ‎4‎ 变压器 中等难度 ‎10‎ ‎4‎ 电容器 中等难度 ‎11‎ ‎4‎ 磁场对运动电荷的作用 稍难 ‎12‎ ‎4‎ 电磁感应(棒轨问题）‎ 稍难 ‎13‎ ‎8‎ 读数和电表改装 容易 ‎14‎ ‎8‎ 测电动势和内阻 中等难度 ‎15‎ ‎10‎ 磁场对电流的作用（平衡）‎ 容易 ‎16‎ ‎12‎ 电场和磁场的组合场（类平抛和匀速圆周运动）‎ 中等难度 ‎17‎ ‎12‎ 电磁感应现象(端电压、速度、能量）‎ 中等难度 ‎18‎ ‎12‎ 复合场（圆周运动）‎ 稍难