物理卷·2018届内蒙古赤峰二中高二上学期期末考试（2017-01）

物理卷·2018届内蒙古赤峰二中高二上学期期末考试（2017-01）

赤峰二中2015级2016-2017学年度上学期期末考试 ‎ 物理试卷 ‎ 全卷满分100分 时间90分钟 ‎ 一．选择题（每题4分， 共48分，1-8题每题只有一个答案，9-12题有多个答案，全选对得4分，选对不全得2分，选错或不选得0分）‎ ‎1．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎2．如图，电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )‎ A．从a到b，上极板带正电 ‎ B．从a到b，下极板带正电 C．从b到a，上极板带正电 ‎ D．从b到a，下极板带正电 ‎3.飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的电势差。若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则从飞行员的角度看( )‎ A．机翼左端的电势比右端的电势低 B．机翼左端的电势比右端的电势高 C．机翼左端的电势与右端的电势相等 D．以上情况都有可能 ‎4．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离则（ ）‎ A．带点油滴将沿竖直向上运动 ‎ B．P点的电势将升高 C．带点油滴的电势能将增大 ‎ D．电容器电容减小，极板带电量增大 ‎5．如图所示，边长为L的金属框abcd放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上，当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c、d四点的电势分别为、、、．下列判断正确的是( )‎ A．金属框中无电流，‎ B．金属框中电流方向沿a-d-c-b-a，＜‎ C．金属框中无电流，‎ D．金属框中无电流，‎ ‎6．如图所示，分别在M、N两点固定放置两个点电荷，电荷量均为+Q ，MN连线的中点为O。正方形ABCD以O点为中心，E、F、G、H是正方形四边的中点，则下列说法正确的是（ ）‎ A．A点电势低于B点电势 ‎ B．正点电荷沿直线从G到H，电势能先增大后减小 C．O点的电场强度为零，电势也为零 D．沿路径A→C→D比沿路径A→B移动同一负点电荷，电场力做的功多 ‎7．如图甲所示，正三角形导线框abc固定在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示。t=0时刻磁场方向垂直纸面向里，在0～4s时间内，线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系（规定水平向左为力的正方向）可能是下图中的（ ）‎ ‎ ‎ ‎8．如图甲所示，两根电阻忽略不计的导轨平行放置，导轨左端接电阻R1，右端接小灯泡L，导体棒AB垂直于导轨放置，电阻R1‎ ‎、导体棒AB和小灯泡L的电阻均为R（不计灯泡电阻随温度的变化），虚线MN右侧有垂直导轨平面的磁场，当导体棒AB从MN左侧某处匀速向右运动时开始计时，磁感应强度随时间变化如图乙所示，若导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，则导体棒AB在穿越磁场前后电阻R1上消耗的功率之比是（ ）‎ ‎ ‎ A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4‎ ‎9．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知( )‎ A．三个等势面中，a的电势最高 B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大 ‎10．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ）‎ A．闭合开关K，接通电路时，灯A、B一齐亮 B．闭合开关K，接通电路时，灯A先亮，灯B后亮 C．闭合开关K，接通电路时，灯B先亮，灯A后亮 D．断开开关K，切断电路时，灯A、B均过一会再熄灭 ‎11．如图所示，一块长度为a，宽度为b、厚度为d的金属导体，当加有与侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U．已知自由电子的电量为e．下列说法中正确的是（ ）‎ A．M板比N板电势高 B．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大 C．导体中自由电子定向移动的速度为 D．导体单位体积内的自由电子数为 ‎12．如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（ ）‎ A．A的示数增大 B．V2的示数增大 C．ΔU3与ΔI的比值大于r D．ΔU1大于ΔU2‎ ‎ ‎ 二 .实验题（共15分）把答案填在相应的横线上或按题目要求作答 ‎13．(9分)有一灯泡上标有“6V，0.1A”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：‎ A．电压表（0～3V，内阻1.5kΩ） B．电压表（0～6V，内阻3.0kΩ）‎ C．电流表（0～0.3A，内阻2.0Ω） D．电流表（0～6A，内阻1.5Ω）‎ E．滑动变阻器（30Ω，2A） F．滑动变阻器（100Ω，0.5A）‎ G．学生电源（直流9V）及开关、导线等 ‎（1）试验中所用的电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 ．‎ ‎（2）要求电压从0开始测量并减小实验误差，应选甲、乙、丙、丁中的哪一个电路图 ．测出的电阻值比真实值偏 （选填“大”或“小”），原因是 ．‎ ‎ ‎ ‎14．（6分）某研究性学习小组利用如图所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.0Ω的定值电阻R.‎ ‎(1)按照实物连线图在虚线框内画出实验电路图：‎ ‎ ‎ ‎(2)闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数U，并计算出通过电阻箱的电流数值I，为了比较准确地得出实验结论，在坐标纸中画出了如下图所示的U－I图象，由图象可得：‎ ‎ ‎ E＝ V，r＝ Ω.（计算结果保留小数点后1位有效数字）‎ 三．计算题（共3小题，共37分）‎ ‎15．（10分）水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为，M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）。现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图所示。‎ 问：（1）当ab棒静止时，ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少？‎ ‎（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎16．（13分）如图所示，一个质量为，电荷量的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1＝100 V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＝100 V．金属板长，两板间距.求：‎ ‎（1）微粒进入偏转电场时的速度大小；‎ ‎（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＝10 cm，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？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎17．（14分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为 θ=30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中，两根电阻都为R=2Ω、质量都为m=0．2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为，有界匀强磁场宽度为．先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动，两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g=10m/s2），求：‎ ‎（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；‎ ‎（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；‎ ‎（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q.[]‎ 高二上学期期末物理试卷答案 一．选择题 ‎1．C 2．D 3. B 4.C 5.C 6.B 7.A 8.D ‎ ‎9.BD 10.CD 11.CD 12.ACD ‎ ‎ ‎ 二．实验题 ‎13．（9分） （1）B，C，E；（2）甲，小，电压表的分流作用。‎ ‎14．（6分）（1）图如下 ‎ ‎ ‎（2）2.0 0.4‎ 三．计算题 ‎15．（10分）（1）对ab棒受力分析，画出平面图，如图所示。‎ ‎ ‎ 回路中电流：‎ 安培力：‎ ab棒静止所受合力为零，水平方向：摩擦力 竖直方向：支持力 ‎（2）若ab棒受到的支持力为零，摩擦力必为零，此时ab棒只受重力和安培力，应满足安培力和重力等大反向，即安培力竖直向上，根据左手定则可判出磁场方向水平向右。‎ 由可得，此时磁感应强度 ‎ ‎ ‎16．（13分）（1）104m/s；（2）30°；（3）0.346T；‎ 试题分析：（1）微粒在加速电场中由动能定理得：‎ ‎ ‎ ‎ 解得：104m/s ‎（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，有 ‎，‎ 飞出电场时，速度偏转角的正切为：‎ ‎ ‎ ‎ 解得 ‎（3）进入磁场时微粒的速度是： ‎ 轨迹如图，由几何关系有： ‎ 洛伦兹力提供向心力有： ‎ 解得：。‎ 所以，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至少为0.346 T。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎17（14分）（1）； （2）; （3）‎ ‎（1）由动能定理，得到： ，解得 此后棒匀速下滑，根据切割公式，有： ‎ 根据欧姆定律，有：‎ 根据安培力公式，有：‎ 根据平衡条件，有：‎ 可得 ‎（2）设经过时间t1，金属棒cd也进入磁场，其速度也为v1，金属棒cd在磁场外有 此时金属棒ab在磁场中的运动距离为：‎ 两棒都在磁场中时速度相同，无电流，金属棒cd在磁场中而金属棒cd已在磁场外时，cd棒中才有电流，cd棒加速运动的位移为；电量为：。‎ ‎（3）ab在磁场中运动的过程（金属棒cd在磁场外）回路产生的焦耳热为：‎ ab离开磁场的速度： ‎ cd在磁场中运动的过程有：‎ 故总热量为：。‎