2016—2017 学年度第一学期期末学分认定考试 高二物理试题（B）

2016—2017 学年度第一学期期末学分认定考试 高二物理试题（B）

2016—2017 学年度第一学期期末学分认定考试 高二物理试题（B） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共 100 分，考试时间 100 分钟。 第Ⅰ卷（选择题共 48 分） 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，1～8 题只 有一项符合题目要求，9～12 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．将本题的答案涂在答题纸上指定的位置） 1.关于电场和磁场，以下说法正确的是（） A．电场强度的方向与电荷受力的方向相同 B．电场强度和磁感应强度在国际单位制中的单位分别是 V/m、N/A.m C．磁感应强度的方向与安培力的方向相同 D．在电磁学发展史上，提出分子电流假说的科学家是奥斯特 2.如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两 等势面之间的电势差大小为 2 V，有一个带电荷量为 q＝－1.0×10－8 C 的电荷，从 A 点沿不规则曲线路径移到 B 点，静电力做功为（） A．－2.0×10－8 J B．2.0×10－8 J C．1.60×10－7 J D．－4.0×10－8 J 3.如图所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球 A、B，它们一起在水 平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止。设小 球 A 带电荷量大小为 QA，小球 B 带电荷量大小为 QB，下列判断正 确的是（） A．小球 A 带正电，小球 B 带负电，且 QA>QB B．小球 A 带正电，小球 B 带负电，且 QAQB 4.欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体型的金属电阻，材料分布均匀，边 长分别为 a、b、c，且 a＞b＞c。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻值最小的是( ) 5.如图所示，框架面积为 S，框架平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直， 在从图示位置转过 90°角过程中，穿过线框平面的磁通 量（） A．保持不变 B．先增大再减小 C．逐渐减小 D．先减小再增大 6.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针的指向如图所 示，则（） A．螺线管的 P 端为 N 极，a 接电源的正极 B．螺线管的 P 端为 S 极，a 接电源的正极 C．螺线管的 P 端为 N 极，a 接电源的负极 D．螺线管的 P 端为 S 极，a 接电源的负极 7.地磁场对地球有保护作用，一束带负电的宇宙射线，垂直地球 赤道由上而下运动。关于宇宙射线的偏转方向的下列说法正确的是（） A．向东 B. 向南 C．向西 D．向北 8.如图所示，五根平行的长直导体棒分别过竖直平面内的正方形的四个顶点 和中心，并和该正方形平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方 向如图所示，则中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向 是（） A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向下 D．竖直向上 9.如图所示的电路，闭合开关 S，当滑动变阻器滑片 P 向右移动时，下列说 法正确的是（） A．电流表读数变小，电压表读数变大 B．小灯泡 L 变暗 C．电源的总功率变大 D．电容器 C上电荷量减小 10.如图所示，图中 K、L、M 为静电场中的三个相距较近的等势面。一带正 电粒子射入此静电场中后，沿轨迹 abcde 运动．已知粒子在 ab 段做减速 运动．下列判断中正确是（） A．粒子在 a 点的电势能大于在 d 点的电势能 B．粒子在 a 点的电势能小于在 d 点的电势能 C．K、L、M 三个等势面的电势关系φK＜φL＜φM D．K、L、M 三个等势面的电势关系φK＞φL＞φM 11.两个电压表甲、乙是由完全相同的电流表改装而成，它们的量程分别为 5V、 15V，为了测量 15﹣20V 的电压，把甲、乙串联起来使用，则两表的（） A．电压表指针偏转角度正比于它的内阻 B．电压表读数正比于它的内阻 C．电压表读数相同 D．电压表指针偏转角度相同 12.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正、负离子，从 O 点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角．若不计重力，关于正、负离子在磁场 中的运动，下列说法正确的是（） A．运动的轨道半径相同 B．重新回到边界的速度大小和方向都相同 C．重新回到边界的位置与 O 点距离相同 D．运动的时间相同 第Ⅱ卷（非选择题共 52 分） 二、实验填空题（每空 2 分，共 22 分） 13.（14 分）某同学测定一根金属丝的电阻率. （1）需要先测量其尺寸，他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量 的示数如图（a）和如图（b）所示，则：长度为 cm，直径为 mm。 （2）再用多用电表粗测其电阻 Rx。将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零，测量时发现指针偏 转角度太大，这时他应该： a．将选择开关换成欧姆挡的____档位（选填“×100”或“×1”） b.将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指 在表盘右端零刻度处。再次测量电阻丝的阻值 Rx，其表盘 及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为 Ω。 （3）现要进一步精确测量其阻值 Rx，实验室提供了以下器材：4 V 的直流电源、3 V 量程的直流电压表、电键、导线等。还有 电流表与滑动变阻器各两个以供选用： A．电流表 A1（量程 0.3A，内阻约 1Ω）B．电流表 A2（量程 0.6A，内阻约 0.3Ω） C．滑动变阻器 R1（最大阻值为 10Ω）D．滑动变阻器 R2（最大阻值为 50Ω） 为了尽可能提高测量准确度且要求电压从 0 开 始调节。滑动变阻器应选 ，电流表应选 （填器材前面的选项字母）。 （4）请根据实验原理，试在答题纸的对应方框内画出相应的实验原理图。 14.（8 分）用伏安法测电源电动势和内电阻，已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略，画出 的（甲）、（乙）两种可供选用的测量电路． （1）为提高电动势和内电阻的测量精度，应选用的电路是 ． （2）由实验数据做出如图（丙）所示图线，则该电源的内电阻 r= Ω． （3）产生系统误差的主要原因是 ． （4）在实验过程中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数 U 及干电池的输出功率 P 都会发 生变化，能正确反映 P－U 关系的图像是 。 三、计算题（本题 3 小题，共 30 分．解答时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，有数值计算的题目，答案中必须写出数值和单位） 15．（8 分）如图所示，水平放置的金属导轨 M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为 d，磁场的磁 感强度大小为 B,方向与水平导轨平面夹角为α，金属棒 ab 的质量为 m，放在导轨上且与导轨 M、 N 垂直。电源电动势为 E，定值电阻为 R,其余部分电阻不计。闭合 开关后，导体棒静止。求： （1）通过导体棒电流的大小； （2）通电导体棒所受的安培力的大小和方向 （3）导体棒所受摩擦力和弹力大小。 16.（10 分）如图所示的电路中，电源电动势 E＝10 V，内阻 r＝0.5 Ω，电动机的电阻 R0＝1.0 Ω， 电阻 R1＝1.5 Ω，电动机正常工作时，电压表的示数 U1＝3.0 V，求： （1）电源的总功率和输出功率； （2）电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率； （3）如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机此时的发热功率（设此时线圈未被烧坏）． 17.（12 分）如图所示，一个质量为 m=2.0×10﹣11kg，电荷量 q=+1.0×10﹣5C 的带电微粒（重力忽略 不计），从静止开始经 U1=100V 电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的 电压 U2=100V．金属板长 L=20cm，两板间距 d=10 cm．求： （1）微粒进入偏转电场时的速度 v0 的大小； （2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ； （3）若该匀强磁场的宽度为 D=10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度 B 至少多大？ 2016—2017 学年度第一学期期末学分认定考试 高二物理试题（B）参考答案 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分） 1、B 2、A 3、C 4、A 5、C 6、B 7、C 8、B 9、CD 10、BC 11、BD 12、ABC 二、实验填空题（每空 2 分，共 22 分） 13.（14 分） (1)3.335、4.815（4.814---4.816 之间）; (2)a、×1、b、12; (3)C、A； (4)实验原理图如图： 14．(8 分) (1)乙、(2)1.0、(3)电压表分流、（4）C. 三、计算题（本题 3 小题，共 30 分．解答时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，有数值计算的题目，答案中必须写出数值和单位） 15．(8 分)（1）由闭合电路欧姆定律得：I=E/R（2 分） （2）（3 分）通电导体棒所受的安培力的大小 F 安=BId， 方向：垂直于 B 斜向下。 （3）（3 分）导体棒受力如图所示 Ff=BIdsinα FN =mg +BIdcosα 所以 Ff=BEdsinα/R FN = mg +BEdcosα/R 16.（10 分）（1）（4 分）电动机正常工作时， 总电流为：I＝ U1 R ＝ 3.0 1.5 A＝2 A， 电源的总功率为 P＝EI＝10×2 W＝20 W. 电源的输出功率为：P 出＝P－P 内＝P－I2r＝(20－22×0.5) W＝18 W. （2）（4 分）电动机两端的电压为： U＝E－Ir－U1＝(10－2×0.5－3.0) V＝6 V. 电动机消耗的电功率为：P 电＝UI＝6×2 W＝12 W. 电动机消耗的热功率为：P 热＝I2R0＝22×1.0 W＝4 W. 电动机将电能转化为机械能的功率，据能量守恒为： P 机＝P 电－P 热＝(12－4) W＝8 W. （3）（2 分）电动机转子被卡住时，电功全部转化为电热． p 热=R0( ) 2=100/9 W 17.（12 分）解：（1）（3 分）微粒在加速电场中，由动能定理得：qU1= mv0 2， 解得：v0=1.0×104m/s； （2）（4 分）微粒在偏转电场中做类平抛运动， 在水平方向：L=v0t，竖直分速度：vy=at= t， 飞出电场时受到偏角的正切值：tanθ= ，解得：tanθ= ，θ=30°； （3）（5 分）微粒进入磁场时的速度 v= ，粒子运动轨迹如图所示： 由几何知识可得：D=r+rsinθ， 微粒做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m ， 解得：B= ，代入数据得：B= T≈0，346T， 微粒不从磁场右边射出，磁场的磁感应强度至少为 0.346T．