2017-2018学年甘肃省兰州第一中学高二上学期期末考试物理（理）试题（Word版）

2017-2018学年甘肃省兰州第一中学高二上学期期末考试物理（理）试题（Word版）

兰州一中2017-2018-1学期期末考试试题 高二物理（理科）‎ 第Ⅰ卷（选择题，共48分）‎ 说明：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间100分钟，答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。‎ 一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8题为单项选择题，9-12为多项选择题。）‎ ‎1．下列说法中正确的是(　　)‎ ‎ A．电场线和磁感线都是一系列闭合曲线 ‎ B．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电 ‎ C．奥斯特提出了分子电流假说 ‎ D．首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培 ‎2．如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则棒MN所受安培力大小(　　)‎ A．F＝BId　 B．F＝BIdsin θ C．F＝BIdcos θ D．F＝ ‎ ‎3．如图所示，一带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时N极的指向(　　)‎ ‎ A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 ‎ C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 ‎4．如图所示,在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线,a、b、c是等边三角形的三个顶点,电流大小相等,a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B,则O处磁感应强度（ ）‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎5．在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，电压表为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则(　　) ‎ ‎ A．小灯泡消耗的功率变小 B．电压表的示数变大‎＋q ‎ ‎＋Q ‎ v0 ‎ ‎－Q ‎ ‎ C．通过R2的电流变小　 　D．电源输出功率一定变大 ‎6．如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和－Q。在它们的竖直中垂线上固定一根长为l、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从管口射入，则小球（ ）‎ ‎ A．速度先增大后减小 B．受到的库仑力先做负功后做正功 ‎ C．受到的库仑力最大值为 D．管壁对小球的弹力最大值为 ‎7．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源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中存在周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是(　　)‎ ‎ A．减小磁场的磁感应强度 B．增大匀强电场间的加速电压 ‎ C．增大D形金属盒的半径 D．减小狭缝间的距离 ‎8．在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，其横截面如图所示，磁场边界为同心圆，内、外半径分别为r和()．圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为、电量为q的带电粒子，不计粒子重力．为使这些粒子不射出磁场外边界，粒子从圆心处射出时速度不能超过( )‎ A． B．‎ ‎ C． D．‎ ‎9．关于电动势，下列说法正确的是( )‎ ‎ A．电源两极间的电压等于电源电动势 ‎ B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能就越多 ‎ C．电源电动势的数值等于内、外电压之和 ‎ D．电源电动势由电源本身决定，与外电路的组成无关 ‎10．在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力)，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是(　　)‎ ‎11．如图所示为一个质量为m、电荷量为＋q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力)．现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度—时间图象可能是下图中的(　　)‎ ‎12．如图所示，在y轴右侧存在与xOy平面垂直且范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，位于坐标原点的粒子源在xOy平面内发射出大量完全相同的带负电粒子，所有粒子的初速度大小均为v0，方向与x轴正方向的夹角分布在－60°～60°范围内，在x＝l处垂直x轴放置一荧光屏S。已知沿x轴正方向发射的粒子经过了荧光屏S上y＝－l的点，则 (　　)‎ ‎ A．粒子的比荷为＝ B．粒子的运动半径一定等于2l ‎ C．粒子在磁场中运动时间一定不超过 D．粒子打在荧光屏S上亮线的长度大于2l 第Ⅱ卷（非选择题，共52分）‎ 二．实验题（共2小题，共12分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。）‎ ‎13．(4分) 某实验小组的同学在用多用电表测量一阻值为几百欧姆的电阻。‎ ‎（1）将以下的操作中正确的选出并进行正确的排序，将序号填在横线上　　　　　。‎ A.将两表笔直接短接，调节欧姆调零旋钮，使表盘的指针指在最右端的零刻度线处，将两表笔断开 B.将两表笔与待测电阻的两端良好接触，读出欧姆表的读数即待测电阻的阻值，将两表笔断开 C.将选择开关旋至欧姆表“×100”挡位 D.将选择开关旋至欧姆表“×10”挡位 E.将选择开关旋至“OFF”挡位，并将红、黑表笔从插孔中拔出 ‎（2）图中表盘的读数为　　　　　。‎ ‎14．（8分）利用图所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。供选择的器材有：‎ A．电流表A(0～0.6A)‎ B．电压表V1(0～3V)‎ C．电压表V2(0～15V)‎ D．滑动变阻器R1(0～20Ω)‎ E．滑动变阻器R2(0～200Ω)‎ F．定值电阻R0＝1Ω G．开关一个，导线若干 ‎(1)实验中电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(选填相应器材前的字母)。‎ ‎(2)闭合开关，电压表和电流表均有示数，但是无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数变化都非常小。同学们讨论后，在原电路的基础上又加了一个定值电阻R0，问题得到解决。请你在虚线框内画出改进后的电路图。‎ ‎ 某位同学记录了6组数据，对应的点已经标在坐标纸上．在图坐标纸上画出U－I图线，并根据所画图线可得出干电池的电动势E＝______V，内电阻r＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)‎ 三．计算题（共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）‎ ‎15． (8分) 如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为θ的倾斜光滑金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电源内阻不计。电源电动势E为多大时才能使导体杆静止在导轨上？‎ ‎16．（8分）如图所示，图线A为某电源的U－I图线，图线B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：‎ ‎ (1)电源的输出功率P出是多少？‎ ‎ (2)电源内部损耗的电功率P内是多少？[]‎ ‎ (3)电源的效率η是多少？‎ ‎17．（10分）如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A(0，L)．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°.求：‎ ‎(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎(2)电子在磁场中运动的时间t.‎ ‎18． (14分)如图所示，在xOy平面内，第一象限中有匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴正方向。在x轴的下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。今有一个质量为m、电荷量为q的带负电的粒子(不计粒子的重力和其他阻力)，从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场。经电场偏转后，沿着与x轴正方向成30°角的方向进入磁场。‎ ‎(1)求P点离坐标原点O的距离h；‎ ‎(2)求粒子从P点出发到粒子第一次离开磁场时所用的时间；‎ ‎(3)其他条件不改变，只改变磁感应强度，当磁场的磁感应强度B取某一合适的数值，粒子离开磁场后能否返回到原出发点P，并说明理由。‎ ‎ ‎ 兰州一中2017－2018学年第一学期期末 高二物理（理科）‎ 参考答案 一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B D C B A C C A CD BC AD AC 二．实验题（共2小题，共16分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。）‎ ‎11．(4分)　（1）DABE　（2）300 Ω　‎ ‎12．（8分）　(1)B　D　 （2）[]‎ ‎ 1.5　0.14(0.13～0.18)‎ 三．计算题（共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）‎ ‎15．（8分）解析　由闭合电路欧姆定律得：E＝IR 导体杆受力情况如图所示，则由共点力平衡条件可得F安＝mgtan θ ‎ F安＝BId 由以上各式可得出E＝ ‎16．（10分） (1)4W　(2)2W　(3)66.7%‎ 解析　根据题意从图线A可读出E＝3V，r＝Ω＝0. 5Ω，[]‎ 从图线B可读出R＝＝1Ω 由此电源和电阻组成的闭合电路中，I＝＝A＝2A 则P出＝I2R＝4W，P内＝I2r＝2W P总＝IE＝6W，所以η＝×100%＝×100%＝66.7%.‎ ‎17．（12分）12．(8分)(1)B＝　(2) ‎【解析】(1)设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，‎ 可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：‎ r－L＝rcos 60°，解得轨迹半径r＝2L，(2分)‎ 对于电子在磁场中运动，有：ev0B＝m，‎ 解得磁感应强度B的大小：B＝(2分)‎ ‎(2)电子在磁场中转动的周期T＝＝，(2分)‎ 电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间：t＝＝(2分)‎ ‎18．[解析](1)由几何关系得：vy＝v0①(1分) v＝v0②(1分)‎ 根据动能定理有： qEh＝mv2－mv③(1分)‎ 联立②③解得：h＝④(1分)‎ ‎(2)粒子在电场中运动的时间t1＝⑤(1分) ‎ 加速度为a＝⑥(1分) 联立①⑤⑥解得：t1＝⑦(1分)‎ 在磁场中运动的时间由几何关系知 t2＝T⑧(1分) ‎ 速率与周期的关系T＝⑨(1分)‎ 根据牛顿第二定律及圆周运动公式有： qvB＝m⑩(1分)‎ 联立⑨⑩解得：T＝⑪(1分)‎ 联立⑧⑪解得：t2＝⑫(1分)‎ 联立⑦⑫得共用时间t＝t1＋t2＝＋⑬(1分)‎ ‎(3)能够返回到原出发点P(1分)‎ 只要B连续变化，圆的半径就连续变化，由几何关系知粒子在x轴上离开磁场的位置就可以连续变化，在第Ⅱ象限没有电场和磁场，粒子在该象限做匀速直线运动，每次运动方向都与x轴正方向成30°角，当B取某一合适数值时必有一个满足条件的|x|，同时必有 h＝|x|tan 30°(2分)‎