宿迁市2018～2019学年度第一学期期末考试高二试卷物理

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高二物理 第 1 页 共 6 页 宿迁市 2018～2019 学年度第一学期期末考试 高二物理（选修） 试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分：120 分．时间：100 分 钟． 第Ⅰ卷（选择题，共 44 分） 一、单项选择题:本题共 6 小题，每小题 4 分，共计 24 分. 每小题只有一个选项符合题意. 1．下列说法正确的是 A．安培提出了分子电流假说 B．法拉第发现了电流磁效应 C．楞次发现了电流热效应 D．奥斯特发现了电磁感应定律 2．将一内阻是 3k 电压表的量程由 0~3V 扩大到 0~15V，需要给它 A．并联 12k 电阻 B．并联 15k 电阻 C．串联 12k 电阻 D．串联 15k 电阻 3．图为长、宽、高分别为 a、b、c 的长方体匀质导体块．将 1 和 2、3 和 4 分别接在同一 个恒压源（输出电压保持不变）的两端，通过的电流之比为 A．1 B． C． D． 4．如图所示，已知电流从电流表的右侧接线柱流入，其指针向右偏转．当条形磁铁竖直 向下落入线圈时，空气阻力不计．则 A．电流表指针向右偏转 B．电流表指针向左偏转 C．磁铁加速度大于重力加速度 D．磁铁加速度等于重力加速度 Ω Ω Ω Ω Ω 2 2 c a 2 2 a b 2 2 b c 1 2 3 4 a b c S N 高二物理 第 2 页 共 6 页 5．如图所示，电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片 P 向 a 端移动过程中，下列说法正 确的是 A．电压表 V 的示数减小 B．电流表 A 的示数增大 C．电容器 C 的带电量减少 D．电阻 R1 的功率减小 6．如图甲，用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度．挂在天平右臂下方的矩形线圈中通 入如图乙的电流，此时天平处于平衡状态．现保持边长 MN 和电流大小、方向不变， 将该矩形线圈改为梯形线圈并保持质量不变，如图丙所示．则 A．天平仍处于平衡状态 B．无法判断天平如何倾斜 C．在左侧托盘中适当增加砝码可使天平平衡 D．在右侧托盘中适当增加砝码可使天平平衡 二．多项选择题：本题共 5 小题，每小题 4 分，共计 20 分. 每小题有多个选项符合题意. 全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分. 7．1932 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，两个铜质 D 形盒 D1、D2 与交流电源相连，置于匀强磁场中，其间留有空隙，质子从 A 点开始沿虚线运 动（不计质子在电场中的加速时间）．下列说法正确的有 A．质子在磁场中运动周期和交流电的周期相等 B．只增大 D 形盒的半径，质子从加速器中出来时的速度将增大 C．只增大电压 U，质子从加速器中出来时的速度将增大 D．加速完质子后，不改变交流电的周期和磁感应强度，可以直接用来加速氦原子核 （质 量是质子质量的 4 倍，电荷量是质子电荷量的 2 倍） 8．如图是小灯泡 L（灯丝材料是钨）和某种电阻 R 的伏安特性曲 线，M 为两曲线交点．下列说法正确的有 A．在 M 点状态下，小灯泡 L 和电阻 R 的功率相等 B．在 M 点状态下，小灯泡 L 的阻值比电阻 R 的小 I M UO b a B D2 U D1 A V A R1 ba C E r P 丙甲 乙 高二物理 第 3 页 共 6 页 C．曲线 a 是小灯泡 L 的伏安特性曲线，曲线 b 是电阻 R 的伏安特性曲线 D．曲线 a 是电阻 R 的伏安特性曲线，曲线 b 是小灯泡 L 的伏安特性曲线 9．如图所示，理想变压器原线圈接入 （V）交流电．改变开关的断 开和闭合状态，观察到电流表 A1 的示数增大了 0.1A，电流表 A2 的示数增大了 0.3A， 电流表均为理想电表，灯泡 L1、L2 的阻值不变．则 A．变压器起升压作用 B．副线圈中电流频率为 50Hz C．开关 S 由闭合变为断开 D．开关 S 由断开变为闭合 10．用电流传感器研究自感现象的电路如图甲所示，线圈 L 没有带铁芯．闭合开关 S，传 感器记录了电路中电流随时间的变化规律如图乙所示．下列说法中正确的有 A．线圈中产生的自感电动势阻碍磁通量增大 B．若线圈中插入铁芯，上述过程中电流达到稳定时经历的时间大于 t0 C．若将线圈匝数加倍，上述过程中电流达到稳定时经历的时间仍等于 t0 D．若将线圈匝数加倍，上述过程中电流达到稳定时经历的时间大于 t0 11．如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，正方形单匝线框从 左边界由静止开始匀加速穿过磁场区域，线圈的边长和磁场的 宽度相等．从线框 cd 边刚进磁场开始计时，逆时针方向为电 流的正方向，线框中的感应电流 i、电功率 P 随时间 t 的变化 图像可能正确的是 220 2 sin100u tπ= u ～ S L1 L2 A2A1 a b d c O 乙 t0 t i O E r S 甲 电流 传感器 L O P t O t P i t O t A B C D i O 高二物理 第 4 页 共 6 页 第Ⅱ卷（非选择题，共 76 分） 三、填空题：本题共 2 小题，共计 20 分．请把答案填在答题卡中对应位置． 12．（10 分）某同学测定金属丝电阻率实验的部分步骤如下： ⑴用刻度尺正确测量金属丝接入电路的长度后，再用螺旋测微器测量金属丝的直径，当测 微螺杆与金属丝将要接触时，应调节旋钮 ▲ （选填“A”、“B”、“C”或“D”） 直到发出“喀喀”声时停止；测量结果如图，读数为 ▲ mm． ⑵用多用电表的电阻“×1”挡粗测此金属丝的电阻，表盘示数如图所示，则该金属丝的阻 值约为 ▲ ． ⑶用如下实验器材进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有： A．电压表 V(量程 0~3V) B．电流表 A(量程 0~0.6A) C．滑动变阻器 R1(0~20 、0.6A) D．滑动变阻器 R2(0~2000 、0.1A) E．1.5V 的干电池两节，内阻不计 F．开关 S，导线若干 为了测多组实验数据，上述器材中的滑动变阻器应选用 ▲ (选填“C”或“D”)． ⑷用正确选择的滑动变阻器连接好电路如图所示，闭合开关后，发现电流表示数几乎为零， 电压表示数接近电源电动势．经检测导线和电表均完好，则发生故障的是 ▲ 断路（选填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“开关”）． Ω Ω Ω 待测金属丝 AV 高二物理 第 5 页 共 6 页 13．（10 分）某同学利用如图甲所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻． ⑴调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下： 请根据表中的数据，在坐标纸图乙上作出 U－I 图线． ⑵由图线求得：电动势 E＝ ▲ V；内阻 r ＝ ▲ ． ⑶该电路中电阻的作用是 ▲ ． ⑷引起该实验系统误差的主要原因是 ▲ ． A．电压表的分流造成电流表读数偏小 B．电压表的分流造成电流表读数偏大 C．电流表的分压造成电压表读数偏小 D．电流表的分压造成电压表读数偏大 三、计算题：本题共 4 小题，共计 56 分．请按题目的要求作答，解答时应写出必要的文 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，有数值计算的必须明 确写出数值和单位. 14．（12 分）如图，电路中电源电动势 E=10 V，内阻 r = 1 ，小灯泡 L 额定电压 U = 8V，额定功率字迹模糊不清，电动机 M 的线圈电阻 RM = 2 ．闭合开关 S 后，灯泡 恰好正常发光，电动机输出机械功率 P =3.5W．求： ⑴电源中电流 I； ⑵电动机线圈中电流 IM； ⑶小灯泡额定功率 PL． U(V) 1.45 1.36 1.28 1.25 1.09 1.01 I(A) 0.12 0.18 0.24 0.30 0.36 0.42 Ω Ω Ω LE r M S 乙 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I/A U/V 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 甲 高二物理 第 6 页 共 6 页 15．（14 分）如图所示，矩形线圈 abcd 匝数 n=100 匝、面积 S＝0.5m2、电阻不计，处于 磁感应强度 B＝ T 的匀强磁场中．线圈通过金属滑环 E、F 与理想变压器原线圈相 连，变压器的副线圈接一只“10V，10W”灯泡．接在矩形线圈和原线圈间的熔断器的 熔断电流的有效值 I =1.5A、电阻忽略不计，现使线圈 abcd 绕垂直于磁场方向的轴 OO′以角速度 ω=10rad/s 匀速转动，灯泡正常发光．求： ⑴线圈 abcd 中电动势有效值； ⑵变压器原、副线圈匝数之比； ⑶副线圈中最多可以并联多少盏这样灯泡． 16．（14 分）如图所示，水平光滑导轨固定于竖直向上的匀强磁场中，导轨宽度为 L，导 轨左端接电阻 R1 和 R2，且 R1=R，R2=2R．质量为 m 的导体棒 ab 垂直导轨静置．现用 水平向右大小为 F 的力拉导体棒，当导体棒位移为 x 时速度达到最大值 v，导体棒始终 垂直导轨，导体棒和导轨的电阻均不计．求： ⑴磁感应强度大小 B； ⑵该过程通过电阻 R1 的电荷量 q； ⑶该过程电阻 R2 产生的焦耳热 Q． 17．(16 分）如图所示，高度均为 L 的区域 I、Ⅱ中分别存在匀强磁场和电场．区域Ⅰ内 的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为 B，区域Ⅱ内的电场方向竖直向上、电场强 度为 E，M、N 是涂有荧光物质的两块水平板，电子击中板发出荧光且不反弹．其中 M 板位于磁场上边界，N 板位于电场下边界．一束速率相同的电子从 O 点（紧贴 M 板） 沿纸面内各个方向射入磁场，其中水平向右射入磁场的电子垂直击中 N 板上的 A 点（图 中未画出）．电子质量为 m，电荷量为 e，电子重力和电子间相互作用不计，求： ⑴电子的速率 v； ⑵击中 N 板上电子在磁场中运动的 最短时间 t； ⑶N 板上出现亮点区域长度 x． 2 10 F B a b R1 R2 M O N Ⅰ Ⅱ L L 高二物理 第 7 页 共 6 页 物理参考答案 1．A 2．C 3．B 4．B 5．D 6．C 7．AB 8．AC 9．BD 10．ABD 11．AD 12．（10 分）⑴D (2 分)、0.409-0.412mm (2 分) ⑵8 (2 分) ⑶C (2 分) ⑷待测 金属丝 (2 分) 13．（10 分）⑴如图 (2 分) ⑵1.63V（1.60-1.65 都算对） (2 分) ；1.48Ω（1.40-1.56 都算对）(2 分) ⑶保护电路 (2 分) (4)A (2 分) 14．（12 分）⑴电源的内电压 (2 分) 电源中电流 (2 分) ⑵电动机的总功率 ………(1 分) 电动机的热功率 ………(1 分) 能量守恒 …… (1 分) 电动机中电流 ……(1 分) ⑶通过灯泡的电流 ………………(2 分) 小灯泡的额定功率 … (2 分) 15．（14 分）⑴电动势最大值 ………………………………（2 分） 电动势有效值 ……………………………………………… （2 分） ⑵原线圈输入电压 副线圈输出电压 …………………（2 分） 原、副线圈匝数之比 …………………………………… （3 分） ⑶在熔断器未熔断情况下，原线圈最大输入功率 ……………（1 分） =U E U−内 UI r = 内 2(A)I = M MP UI= 2 MP I R=热 M +P P P= 热 M 0.5(A)I = M=I I I−灯 L =12WP UI= 灯 m 50 2(V)E nBSω= = 50(V) 2 mEE = = 1U E= 2 10VU = 1 1 2 2 50 5 10 1 n U n U = = = 1m 1m 1P I U= （乙） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I/A U/V 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 高二物理 第 8 页 共 6 页 副线圈最大输出功率 ………………………………… …………（2 分） 灯最多盏数 ………………………………………………… （2 分） 16．（14 分）(1) 导体棒速度最大时 …………………………………… (2 分) 通过导体棒的电流 ………(2 分) 解得磁感应强度 (1 分) (2) 在导体棒达到最大速度 v 的过程中，回路平均感应电动势 … (1 分) 平均电流 ……… (1 分) 通过导体棒的电量 … (1 分) 通过 R1 的电荷量 ……………………………… (2 分) (3) 根据功能关系，电路中产生的总热量 …………… (2 分) R2 产生的热量 …………………… (2 分) 17．（16 分）⑴垂直击中 N 板的电子在磁场中轨道半径 …………………… (2 分) 由洛伦兹力提供向心力 … (2 分) 电子速度 ……（1 分） ⑵击中 N 板的电子在磁场中运动的最短时间时轨迹对应圆心角 ° （1 分） 电子在磁场中运动的周期 … (2 分) 击中 N 板的电子在磁场中运动的最短时间时间 …………………… (2 分) 2m 1mP P= 2m 7Pn P = ≈ =F BIL 1 2 1 2 BLvI R R R R = + 1 2 3 FRB L v = BLxE t = ∆ 2 1 2 EI R R R R = + 1 =q I t∆棒 2 2= =3 3 Fq q x Rv棒 21= 2Q Fx mv−总 1 21 2 1 1= 3 2Q Q FR x mvR R  = − + 总 r L= 2vevB m r = eBLv m = =60θ 2 mT eB π= 0 0 60 360 3 mt T eB π= = 高二物理 第 9 页 共 6 页 M O N Ⅰ Ⅱ L L θ 1x 2L M O N Ⅰ Ⅱ L L ⑶如图所示， 电子水平向右射入磁场时，M 板上亮点出现在最右端；电子竖直向下 射入磁场时，亮点出现在最左端。 (1 分) 如图所示竖直向下电子在电场中做类平抛运动 竖直方向 (2 分) 水平方向 ………………… (1 分) N 板上亮点区域长度 ………………… (2 分) 21 2 eEL tm = 1x vt= 1 22 2 Lex L x L BL mE = + = + M O N Ⅰ Ⅱ L L 1x 2L M O N Ⅰ Ⅱ L L 1x 2L M O N Ⅰ Ⅱ L L 1x 2L