物理卷·2018届福建省福州市八县一中（福清一中,长乐一中等）高二上学期期末联考（2017-01）

物理卷·2018届福建省福州市八县一中（福清一中,长乐一中等）高二上学期期末联考（2017-01）

2016—2017 学年度第一学期八县（市）一中期末联考 高中 二 年 物理 科试卷 一、选择题（本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分。在每小题给出的四个选项中，第 1—8 题只有一项符合题目要求，第 9—11 题有多项符合题目要求，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．关于物理学史，下列说法中不正确的是( ) A．美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器 B．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像 C．安培首先发现了通电导线周围存在磁场 D．库仑通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律 2.在图中，标出磁场 B 的方向，通电直导线中电流 I 的方向，以及通电直导线所受磁场力 F 的方向，其中正确的是（　 　） A． B． C． D． 3. 下列说法正确的是(　 　) A．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 B．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同。 C．通电导线在磁感应强度大的地方受到的磁场力一定大。 D．电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受的洛伦兹力的方向一定互相垂直 4.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（　 　） A．小磁针静止时，S 极所指方向就该点磁场的方向 B．磁感线是客观存在的闭合曲线 C．地磁场的南极在地理南极的附近 D．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 5. 如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带电粒子从 a 点运动到 b 点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，粒子从 a 点运动到 b 点的过程中( ) A.带电粒子一定带负电 B.运动的加速度逐渐增大 C.运动的速度逐渐减小 D.粒子的电势能逐渐减小 6．如图所示，平行板电容器 A、B 间有一带电油滴 P 正好静止在极 板正中间，现将 B 极板匀速向下移动到虚线位置，其他条件不 变．则在 B 极板移动的过程中，下列说法正确的是（　 　） A．电容器的电容变大 B．油滴将向上运动 C．极板带的电荷量增加 D．电流计中电流由 a 流向 b 7．如图所示，一个速度为 v0 的一价正离子恰能沿直线飞出速度选择器，选择器中磁感强度 为 B，电场强度为 E，离子的重力不计，下列说法正确的是（　 　） A．若 B、E 均增加为原来的 2 倍且 v0 不变， 则一价正离子仍沿直线前进 B．若 B、E、v0 均增加为原来的 2 倍， 则一价正离子仍沿直线前进 C．若仅把一价正离子换成二价正离子，则向下极板偏转 D．若仅把一价正离子换成二价负离子，则向上极板偏转 8．如图所示，A、B、C、D 是匀强电场中的四个点，D 是 BC 的中点，A、B、C 构成一个 直角三角形，角 A 为直角，角 B 等于 60 度，AB 长为 10cm，电场线与三角形所在的平面平 行，已知 φA=5V、φB=﹣5V、φC=15V，由此可以判断（　 　） A．场强的方向由 C 指向 B B．场强的方向垂直 AD 连线斜向上 C．场强的大小为 100V/m D．场强的大小为 V/m 9．如图所示，通有恒定电流的直导线左边有一个矩形线框 abcd，线框平面与直导线共面， 图中 2 位置线框关于直导线左右对称。现使线框紧贴直导线向 右平移，从位置 1 向位置 3 移动过程中，线框中的磁通量变化 情况为（　 　） A．图中 2 位置时，磁通量为零 B．先增大后减小，再增大再减小 C．先减小后增大，再减小 D．先增大到最大，再减小 10．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极相连接的两个 D 形金属盒，在两盒之间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过 狭缝时都能得到加速，两 D 形金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中，如 图所示．要增大带电粒子射出时的速度，下列做法中正确的是 （　 　） A．增大狭缝的距离 B．增大匀强磁场的磁感应强度 C．增大 D 形金属盒的半径 D．增大加速电场的电压 11．如图所示，当滑动变阻器 R3 的滑动片向右移动时，两电压表示 数变化的绝对值分别是△U1 和△U2，则下列结论正确的是（　 　） A．电压表 V1、V2 的示数都减少 B．△U1＞△U2 C． 电阻 R2 的功率一定增大 D．电源的输出功率一定先增大后减小 二、实验题（本题共 16 分，每空 2 分） 12.（6 分）（1）如下图所示，某同学用多用电表欧姆档测量一个电阻阻值的示数和档位情 况，则这个电阻的阻值约为__________Ω．为了测量得更精确些，该同学进行了第二次测量， 请选择下面列出的有关步骤，并按先后顺序写出：__________________ A．将两表笔短接，电阻调零； B．将两表笔分别跟被测电阻两端接触，观察指针位置，记下电阻值； C．将面板上的旋钮旋至×10 档； D．将面板上的旋钮旋至×1k 档； （2）如果下图是该同学是用直流 5mA 挡测量电流，则电流为____________mA。 2 13．（10 分）用如图 1 所示电路测定一节干电池的电动势和内阻．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 R0 起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还 有： a．电流表（量程 0.6A）； b．电压表（量程 3V）； c．定值电阻（阻值 1Ω、额定功率 5W）； d．定值电阻（阻值 10Ω、额定功率 10W）； e．滑动变阻器（阻值范围 0～10Ω、额定电流 2A）； f．滑动变阻器（阻值范围 0～100Ω、额定电流 1A） 那么： （1）要正确完成实验，R0 应选择　 　，R 应选 择　 　．（填器材前字母） （2）实验测得的 6 组数据已在 U﹣I 图 2 中标出，如图所示， 请你根据数据点位置完成 U﹣I 图线。（2 分） （3）由图线求出该电池的电动势 E=　 　 V，内阻 r=　 　Ω。（E、r 的结果均保留两位小数） 三、计算题(共 4 小题，共 40 分。解答应写出必要的文字说明.方程式和重要的演算步骤， 只写出最后结果的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 14．(9 分）电源电动势 E=12V，内阻 r=0.5Ω，R0=1.5Ω，当 S 闭合时，标有“6V，3W”的灯泡 恰好正常发光；小型直流电动机 M 恰能正常工作，其线圈电阻 R=0.4Ω。 (1) 求灯泡正常发光时通过灯泡上的电流强度 IL？ (2) 求通过电源上的电流强度 I？ (3) 求电动机的输出功率 P 出是多大？ 15.(9 分）如图所示，PQ 和 MN 为水平放置的光滑平行金属导轨，间距为 L=1.0m，导体棒 ab 跨放在导轨上，棒的质量为 m=0.02kg，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体 c 相连，物体 c 的 质量 M=0.03kg，悬在空中．在垂直导轨平面方向存在磁感应强度 B=0.2T 的匀强磁场，磁场 方向竖直向上，重力加速度 g 取 10m/s2． （1）为了使物体 c 能保持静止，应该在棒中通入多大的电流 I1？ 电流的方向如何？ （2）若在棒中通入方向 a 到 b 的电流 I2=2A，导体棒的加速度大小 是多少？ 16. (9 分）质谱仪的工作原理如图示，一个质量为 m，电荷量 为 q 的带正电粒子，经过电压为 U 的加速电场由静止加速 后，刚好直线进入速度选择器．速度选择器内有相互垂直的 匀强磁场和匀强电场 E．直线通过选择器的粒子经狭缝 P 后进 入到偏转磁场，最后打在胶片 A1A2 上，且离 P 点的距离为 L．求： （1）粒子离开加速电场时速率是多少？ （2）速度选择器中磁场 B 的大小和方向？ （3）偏转磁场 B0 大小？ 17. (13 分）如图，在平面直角坐标系 xoy 内，第一象限存 在沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为 E；第四象 限某一区域内存在垂直于坐标平面向外的圆形有界匀强 磁场．现有一重力不计的带正电的粒子，从 M（0， ） 点，以速度 v0 垂直于 y 轴射入电场，刚好经过 P（2h，0） 点进入第四象限，经过圆形有界匀强磁场某一区域，最后 从圆形有界匀强磁场的边界 Q（2h，-3h）点以垂直于 y 轴 的方向射出该磁场．求： （1）带电粒子的比荷 q m； （2）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小； （3）满足题设条件圆形有界匀强磁场的最小面积． 2016—2017 学年度第一学期八县（市）一中期末联考 高中 二 年 物理 科参考答案及评分标准 一、选择题（本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分。在每小题给出的四个选项中，第 1—8 题只有一项符合题目要求，第 9—11 题有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选 对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分） 二、实验题（本题共 16 分，每空 2 分） 12．（1） 2.0×102 （写成 200 也同样给分） CAB （2） 4.40-4.43 13．（1）　c　，　e　 （2）图略（2 分） （3）E=　1.50（1.49-1.51） V，r=　0.88（0.75-1.00）Ω。（E、r 的结果均保留两位小数） 三、计算题(共 4 小题，共 40 分。解答应写出必要的文字说明.方程式和重要的演算步骤， 只写出最后结果的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 14. (9 分）解：(1)由 IL= PL UL 得 IL=0.5A （2 分） (2)通过电源上电流 I= E - UL r + R0 （2 分） 得 I= 3A （1 分） (3) 电动机两端电压 UM=UL=6V （1 分） 电动机的电流 IM＝I- IL＝2.5A （1 分） 电动机的输出功率 P 出= IMUM-IM2R （1 分） 得 P 出=12.5W （1 分） 15.(9 分）解：（1）当导轨光滑时，有力的平衡可知，Mg=BI1L （2 分） I1= （1 分） 由左手定则可知方向由 a 到 b （2 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 C B A D C D A D AB BC BC （2）当 I2=2A 时，对整体由牛顿第二定律得 BI2L-Mg=(M+m)a （2 分） a= BI2L - Mg M + m = 0.2 × 2 × 1 - 0.3 0.05 =2m/s2 （2 分） 16. (9 分）解：（1）在加速电场，据动能定理，有： qU= （2 分） 粒子离开时速率为： （1 分） （2）据左手定则可知速度选择器中磁场方向为垂直纸面向外（1 分） 根据二力平衡，有：q V B=q E （1 分） 解得：B= =E （1 分） （3）粒子在偏转磁场做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即： q V B0= （1 分） 由题意得：R= （1 分） 故偏转磁场 B0 大小为：B0= （1 分） 17. (13 分）解：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动， 进入磁场后做匀速圆周运动，最终由 Q 点射出，其运 动轨迹如图所示： （1）设粒子从 M 到 P 的时间为 t，加速度为 a， x 方向有 2h=v0t （1 分） y 方向有 = （1 分） 根据牛顿第二定律有 Eq=ma （1 分） 解得： （1 分） （2）离子进入磁场时的速度为 v，与 x 轴的夹角为 θ， 则有： vy=at1 联立求解得： （3 分,只求出 v 或 θ 中任一个得 2 分） 设粒子在磁场中的运动半径为 r，由几何关系知 r=h （1 分） 2 2 1 at Ehm q 2 3 2 0ν= 02νν = 3 πθ = 又由洛伦兹力提供圆周运动的向心力有：qvB （1 分） 将 v 及 r 及 的结果代入得： （1 分） （3）如图所示，当以 QK 为直径时，圆形有界匀强磁场的面积最小。（1 分） 由几何关系得最小圆的半径 R=rsin60°= r= h （1 分） 最小圆的面积 s=πR2= （1 分） r mv 2 = 03 34 ν EB = 4 3 2hπ