2017-2018学年安徽省黄山市高二上学期期末考试物理（理）试题（Word版）

2017-2018学年安徽省黄山市高二上学期期末考试物理（理）试题（Word版）

黄山市2017～2018学年度第一学期期末质量检测 高二（理）物理试题 ‎（考试时间：100分钟 满分：100分）‎ 题号 一、二 三 四 总分 ‎1-12‎ ‎13-14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ 得分 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。请将正确答案选出并填在答题卷中。） ‎ ‎1. 运动的合成与分解、求合力与分力、计算几个并联电阻与串联电阻等，这些处理物理问题的方法，都属于 A. 类比的方法 B. 控制变量的方法 ‎ C. 等效替代的方法 D、观察、实验的方法 ‎2. 下列对公式的理解正确的是 A. F=Eq中，q为场源电荷，电场强度E与q无关 B. U=IR中，导体的电阻与该导体两端的电压无关 C. 根据安培力的公式F=BIL，若F=0则B为0‎ D. 根据Φ=BS，S越大，Φ越大 ‎3. 如图，足够长的绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m，带电量为q；小球与细杆之间的摩擦系数保持不变，整个空间有垂直纸面向外的匀强磁场B。当小球由静止释放后，在小球下滑的过程中 A. 加速度一直减小，速度先增大后不变 B. 加速度一直增大，速度先增大后减小 C. 加速度先减小后增大，速度先增大后减小 D. 加速度先增大后减小到零，速度先增大后不变 ‎4. 一通电直导线长度为1cm、质量为1g、电流为1A，用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上，静止在水平位置，如下正面图。在通电导线所处位置加上匀强磁场，静止后细线与竖直方向成30°角，如下侧面图（θ=30°），g取10m/s2，则B的最小值及对应方向是 A. 0.866T，方向竖直向下 ‎ B. 0.5T，方向沿线向上 C. 0.577T，方向沿线向上 ‎ D. 1T，方向平行于纸面水平向左 ‎5. 如图所示，为发电机的简化模型，线圈abcd可绕轴O1O2自由转动，当线圈中产生如图所示的电流时，顺着O1O2的方向看去，此刻线圈 A. 逆时针转动，磁通量最大 B. 顺时针转动，磁通量最大 C. 逆时针转动，磁通量最小 D. 顺时针转动，磁通量最小 ‎6. 匀强电场的方向与正方形ABCD所在平面平行，其中AB=4cm，M、N、P是AB边的4等分点。将q=1×10-8C的正电荷从A点移到B点，电场力做功WAB=3.2×10-8J；将这个电荷从A移到D点电势能减EP少了2.4×10-8J。则匀强电场E A. 沿着DP连线，E=60v/m ‎ B. 沿着DP连线，E=70v/m C. 垂直DP连线，E=80v/m ‎ D. 垂直DP连线，E=100v/m ‎7. 如图所示，直线b为电源的U－I图，直线a为电阻R的U－I图。‎ 现在用该电源E、该电阻R、一个电阻箱R0组成闭合电路，为了使电 源输出功率最大，下列操作正确的是 A. 电阻箱R0调到0.5Ω与该电阻并联后连接到电源 ‎ B. 电阻箱R0调到0.5Ω与该电阻串联后连接到电源 C. 电阻箱R0调到1Ω与该电阻串联后连接到电源 ‎ D. 电阻箱R0调到1Ω与该电阻并联后连接到电源 ‎8. 如图所示，金属杆MN的电阻为R ,金属杆PQ的电阻为2R，平行金属导轨电阻不计，电压表为理想直流电压表。当MN以速度v向右匀速滑动而PQ固定不动时，电压表正常工作且示数为U；若MN固定不动，为使电压表读数不变，下面做法可行的是 A. 使PQ以速度2v向右匀速滑动 ‎ B. 使PQ以速度2v向左匀速滑动 C. 使PQ以速度v/2向右匀速滑动 ‎ D. 使PQ.以速度v/2向左匀速滑动 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求,全选对的得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分。） ‎ ‎9. 图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点．则关于该粒子说法错误的是 ‎ A．带负电 B．在c点受力最大 ‎ C．在b点的电势能大于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化 ‎10.如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻为r，R0为固定电阻，‎ 电压表读数为U，电流表读数为I，当滑动变阻器R的触头向上移 动吋，下列论述正确的是 A. 灯泡L—定变亮 B. 电流表的示数变小 C. 电压表的示数变小 D. ∆U/∆I保持不变 ‎11.美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，解决了粒子的加速问题．回旋加速器的工作原理如图所示：真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场B中．两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源A处（D形盒圆心）以零初速度进入加速电场．D形盒半径为R，粒子质量为m、电荷量为+q，加速器接一定频率高频交流电源U．若不考虑相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间．下列论述错误的是 A. 交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制 B. 增大电压U，粒子被加速后获得的最大动能增大 C. 增大磁场强度B，粒子被加速后获得的最大动能增大 D. 增大U或B，粒子在D型盒内运动的总时间t 都减少 ‎12.利用电动机提升重物的电路如图所示，已知直流电动机内阻RM=0.5‎ Ω，电源电动势E＝5V，电源内阻r＝1Ω，电阻R＝0.5 Ω，重物 质量m＝1kg。闭合开关后，当电动机最后以稳定的速度匀速提升重 物时，电源的输出效率为80%，关于电压表的示数U，电流表的示数 I，重物速度v，,电动机的焦耳热功率P,下列结果正确的是 A. U=4V B. I=2.5A C. v=0.3 m/s D. P=0.5 W 三、实验题（本题分2小题，共16分，13题每空1分，14题每空2分）‎ ‎13.在一次实验中，要求同学们先练习使用游标卡尺、螺旋测微器及欧姆表实测某种材料制成的电器元件L的长度、厚度及电阻，然后测绘该元件的U-I曲线，下面是某同学的实验结果：‎ ‎（1）用游标卡尺测量该电器元件长度如甲图所示，该电器元件长度为 mm。用螺旋测微器测量该电器元件厚度如图乙所示，该电器元件厚度为 mm。‎ ‎（2）用多用电表测量该电器元件电阻，选用“×10”倍率 的电阻档测量，发现指针编转过大。为使测量比较精 确，应将选择______倍率的档位；再次进行测量前应 该先把红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指 在_________Ω处；若以上操作均正确，表盘示数如 右图图所示，则该电器元件的阻值约为________Ω。‎ ‎（3）根据实验数据本次实验绘制该元件的U-I曲线如下图，请你反推此次实验使用的器材及电路图。有以下器材可供选择：‎ 待测原件L 电源E1(3.0V,内阻约0.5Ω)‎ 电源E2(9.0V,内阻约0.5Ω).‎ 电压表V1(0~3V,内阻约3kΩ)‎ 电压表V2(0~15V,内阻约15kΩ)‎ 电流表A1(0~0.6A,内阻约0.125Ω)‎ 电流表A2(0~3A,内阻约0.025Ω)‎ 滑动变阻器R1(0~5Ω)‎ 滑动变阻器R2(0~200Ω)‎ 电源选择 ，‎ 电压表应选择 ，‎ 电流表应选择 ，‎ 滑动变阻器应选择 ，‎ 电路选择 。‎ 14.小明想测出某电池组的电动势和内阻。他找来了如下器材：‎ A．待测电源E B．电阻箱R（最大阻值99.9 Ω）‎ C．电流表A（量程0.6 A，内阻2Ω）‎ D．滑动变阻器R（0~100 Ω，2 A）‎ E．开关、导线若干 ‎（1）由于缺少电压表，小明不知道如何设计电路，请你帮忙设计电路图，并画在方框中。‎ ‎（2）右下图是根据实验数据作出的1/I－R图，由图可知，电源的电动势E＝ V，‎ 内阻r＝ Ω(结果保留两位有效数字)。‎ 三、计算题（本题共4小题，共44分。解答时请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。）‎ ‎15．（10分）沿水平方向的匀强电场中，有一个带电小球所带电荷量q＝－4.0×10－6C，质量为m=3.0g，悬挂在一根绝缘细线上。小球静止时，悬线偏离竖直方向37°（g=10m/s2）。‎ ‎（1）求匀强电场的电场强度的大小；‎ ‎（2）撤消电场后，细线受到的最大拉力是多少?‎ ‎16．（10分）一个带正电液滴，质量为m=10-6kg，自M点以速率v=2m/s水平射入存在着匀强磁场和匀强电场的真空室中，此后液滴的运动轨迹如图所示。磁感应强度垂直于图中纸面向里，规定竖直向上为匀强电场正方向，匀强电场的变化规律如下图所示（g=10m/s2)。‎ ‎（1）求液滴电荷量q；‎ ‎（2）求磁感应强度B；‎ ‎17．（12分）一个正离子，质量为m，电荷量大小为q，以速率v垂直AD射入正方形区域ABCD，其中AB=L，为了使离子刚好从C点离开正方形区域ABCD，可以加竖直向下的匀强电场E。‎ ‎（1）求电场强度E的大小；‎ ‎（2）把电场换成垂直纸面向外的匀强磁场B，为使离子也能从C点离开正方形区域，‎ 求B的大小；‎ ‎（3）把电场换成垂直纸面向外的匀强磁场B，为使离子在正方形区域ABCD的运动时间 与电场中时间相等，求B的大小。‎ ‎18．(12分)如图所示,质量m=0.1kg、长L=1m、电阻R1=1Ω的导体棒,垂直导轨放置在相距1m的两足够长平行光滑金属导轨上。导体棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨平面与水平面夹角θ=45°,磁感应强度大小B=1T的匀强磁场竖直向上。两金属导轨的上端连接一定值电阻R2=2Ω。现将导体棒由静止释放,导体棒从开始运动到刚好匀速运动的整个过程中,导体棒下降的高H=1.2m，g=10m/s2。求:‎ ‎（1）导体棒下滑的最大速率vm；‎ ‎（2）导体棒从开始到刚达到最大速度的过程中,通过导体棒某一横截面的电荷量q；‎ ‎（3）导体棒从开始到刚达到最大速度的过程中,导体棒产生的热量Q。‎ 黄山市2017～2018学年度第一学期期末质量检测 高二（理）物理试题参考答案 一、二选择题（1-8每小题3分；9-12每小题4分，漏选得2分，错选不选得0分，共计40分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C B D B C D D A AB CD ABD ACD 二、实验题（16分）‎ ‎13．(每空1分)‎ ‎(1) 50.30 或50.25 mm 2.149—2.151均可 mm ‎ (2) ‎ x1 0 4 ‎ ‎(3) E2 V2 A2 R1 A ‎ ‎14．(每空2分)‎ ‎⑴‎ ‎⑵ E＝ 2.81-2.96V V，‎ r＝ 0.44 -0.64 Ω。（每空2分）‎ 三、计算题（本题共4小题，共44分。解答时请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。）‎ ‎15．（10分）‎ 解析:(1)小球受力平衡：‎ ‎ FTsin37o=Eq ……………… （2分）‎ ‎ FTcos37o=mg ……………… （2分）‎ ‎ 得：E=9/16×104(N/C) ………（1分）‎ ‎(2)从撤消电场，到小球运动到最低点的过程，根据机械能守恒（设细线长度为L）： mgL(1-cos37o)=½mv2 ………（2分）‎ 小球运动在最低点时，根据向心力公式：‎ ‎ FT-mg=mv2/L ………………（2分）‎ ‎ 得：FT=4.2×10-2N ………（1分）‎ 答案:（1）E=9/16×104㎏(N/C) （2）FT=4.2×10-2N ‎16．（10分）‎ ‎(1)液滴的运动轨迹可以判断出;当电场力与重力平衡时，洛伦兹力提供向心力，液滴做匀速圆周运动 ……………………………… （2分）‎ ‎ Eq=mg ………………………（2分）‎ 解得:q=10-5C ………………（1分）‎ ‎(2)液滴的运动轨迹可以判断出;当电场力与重力同向时，液滴在洛伦兹力作用下，做匀速直线运动运动 ……………………………… （2分）‎ ‎ Eq+mg=Bqv ……………… （2分）‎ 解得:B=1T ……………… （1分）‎ ‎17．（12分）‎ 解析：（1）离子的初速度与匀强电场的方向垂直，做类平抛运动：‎ ‎ 水平方向：L=vt ………………（1分）‎ ‎ 竖直方向：L=½at2 ………………（1分）‎ ‎ 据牛顿第二定律Eq=ma ………（1分）‎ ‎ 解得:E= 2mv2/Lq ………………（1分） ‎ ‎（2）离子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，根据题目可以判断出：‎ 圆心在D点，半径为L； ………………（1分）‎ 则据牛顿第二定律可得：‎ ‎ Bqv=mv2/L ………………（1分）‎ ‎ 解得:B=mv/Lq ………………（1分）‎ ‎（3）离子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，根据题目可以判断出：圆周运动的弧长等于L，若从BC或CD边射,根据点到直线距离垂线段最短,不可能；出作图可知离子划过半个圆周从AD边射出 ………（2分）‎ ‎ L=R ………………（1分）‎ ‎ Bqv=mv2/R ………………（1分）‎ ‎ 解得:B=mv/Lq ………………（1分）‎ ‎18．（12分）‎ 解析:(1)导体棒下滑的速率最大时受力平衡：‎ ‎ 竖直方向：FNcosθ=mg ………（1分）‎ ‎ 水平方向：FNsinθ=BIL ………（1分）‎ 根据动生电动势及全电路欧姆定律：‎ BLvcosθ=I(R1+R2) ………（1分）‎ 解得:v= m/s ………（1分） ‎ ‎(2)∆由法拉第电磁感应定律有 ‎ ∆Φ/∆t=I(R1+R2) ………(1分）‎ ‎ ∆Φ=BLH/tanθ ………(1分)‎ ‎ q=I*∆t ………(1分)‎ ‎ 解得:q=0.4C ………(1分）‎ ‎ ‎ ‎(3)设棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q总,由能量守恒有 ‎ mgH=Q总+½mv2 ………(1分)‎ ‎ Q总=I2R2t+I2R1t ………(1分)‎ ‎ Q=I2R1t ………(1分)‎ ‎ 解得Q=0.1 J ……… (1分)‎