2017-2018学年河北省定州中学高二（承智班）下学期期中考试试题 物理
高二年级第二学期承智班期中考试物理试题
一、选择题
1．如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图甲所示，左线圈连着正方形线框abcd,线框所在区域存在变化的磁场，取垂直纸面向外为正，磁感应强度随时间变化如图乙所示，不计线框以外的感生电场，右侧线圈连接一定值电阻R,下列说法中正确的是
A. 设t1、t3时刻ab边中电流大小分别为i1、i3，则有i1
0）小球b（未画出），弹簧与小球a、b彼此绝缘．某时刻，用某种方式让小球a带上电量+q，小球a由静止开始向上运动，当a、b球间的电场力为a球重力的两倍时，小球a的速度达到最大值v，此时小球a处于空中B点．两带电小球均看作点电荷，静电力常数为k，重力加速度为g，不计空气阻力．则
A. 弹簧的原长为
B. A、B两点间的距离为
C. A、B两点间的电势差
D. 小球a从A点到B点机械能的变化量为
12．如图，在xOy平面的第一象限内，分布有沿x轴负方向的场强 的匀强电场，第四象限内分布有垂直于纸面向里的磁感应强度B1=0.2T的匀强磁场，第二、三象限内分布有垂直于纸面向里的 磁感应强度为B2的匀强磁场。在x轴上有一个垂直于y轴的平板OM平板上开有一个小孔P，P处连接有一段长度d=1cm，内径不计的准直管，位于第一象限内，管内由于静电屏蔽没有电场。Y轴负方向上距O点cm的粒子源S可以向第四象限平面内各个方向发射α粒子，且OS0）。金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。该金属环的收尾速度为v，已知金属圆环的电阻为R，忽略空气阻力，关于该情景，以下结论正确的有( )
A. 金属圆环速度稳定后，△t时间内，金属圆环产生的平均感应电动势大小为kΦ0 v
B. 金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率P=（kΦ0v）2/Rg
C. 金属圆环的质量m=（kΦ0）2v/R
D. 金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率P=（kΦ0v）2/R
14．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，已知A的质量为6m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面，关于此过程，下列说法正确的是
A. 斜面倾角a＝30°
B. A获得最大速度为
C. C刚离开地面时，B的速度最大
D. A、B两小球组成的系统机械能守恒
15．如图所示，倾角为θ=37°的传送带以速度v=2 m/s沿图示方向匀速运动。现将一质量为2 kg的小木块，从传送带的底端以v0=4 m/s的初速度，沿传送带运动方向滑上转送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，传送带足够长，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10 m/s2。小物块从滑上转送带至到达最高点的过程中，下列说法正确的是
A. 运动时间为0.4 s
B. 发生的位移为1.6 m
C. 产生的热量为9.6 J
D. 摩擦力对小木块所做功为12.8 J
16．如图所示，边长为l1、l2的单匝矩形线框abcd处在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框可绕轴OO′转动，轴OO′与磁场垂直，线框通过连接装置与理想变压器、小灯泡连接为如图所示的电路。已知小灯泡L1、 L2额定功率均为P，正常发光时电阻均为R。当开关闭合，线框以一定的角速度匀速转动时，灯泡L1正常发光，电流表A示数为I；当开关断开时，线框以另一恒定的角速度匀速转动，灯泡L1仍正常发光，线框电阻、电流表A内阻不计，以下说法正确的是
A. 断开开关S时，电流表示数为2I
B. 变压器原、副线圈的匝数比为
C. 当开关闭合时线框转动的角速度为
D. 当开关断开时线框转动的角速度为
17．如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACDE(由柔软细导线制成)挂在两固定点A、D上，水平线段AD为半圆的直径，在导线框的E处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态．在半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场．设导线框的电阻为r，圆的半径为R，在将导线上的C点以恒定角速度ω(相对圆心O)从A点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作用，则下列说法正确的（ ）
A. 在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针
B. 当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大
C. 在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC＝30°位置的过程中，通过导线上C点的电量为
D. 在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中产生的电热为
18．光滑水平地面上固定着一带滑轮的竖直硬杆，一根轻绳的一端系着小滑块，另一端绕过滑轮，如图所示，现用恒力水平向左拉小滑块的同时，用恒力拉绳子的另一端，使滑块从A点由静止开始沿地面向右运动，已知B和C是A点右方的两点，且AB=2BC，小滑块到达A点时绳子与水平方向的夹角为30°，小滑块到达B点时绳子与水平方向的夹角为45°，不计滑轮大小以及绳子与滑轮的摩擦，则以下说法正确的是（ ）
A. 滑块从A点运动到C点加速度先变小再变大
B. 滑块从A点运动到B点恒力做的功是从B点运动到C点做的功的2倍
C. 滑块从A点到C点克服恒力做功的功率先增大后减小
D. 若定滑轮的高度为H，物块到达B点时动能为
19．如图，ABC为粗细均匀的等边三角形导线框，导线框在纸面内；过直线MN的水平面上方有一足够大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，在t=0时刻，让线圈从图示位置开始绕垂直于纸面、且过C点的轴以周期T顺时针匀速转动，设线框产生的感应电流为i，穿过线框的磁通量为，则下列图像和图像可能正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
二、实验题
21．现将一满偏电流Ig=1mA且内阻未知的电流表改装成量程为3V的电压表。电流表的电阻可用下面(甲)图电路测定。连接好电路，先将电位器R2调至最大，断开S2，闭合S1，调节电位器R2，使电流表指针偏转到满刻度。再闭合S2，调节电阻箱R1，使电流表的指针偏转到满刻度的，此时电阻箱R1的示数如图(乙)所示。
（1）电阻箱的示数R1=________Ω。
（2）按要求将该电流表改装成量程为3V的电压表时应串联一个阻值R=_______Ω的电阻。
（3）用此电路测定电流表的内阻会产生系统误差，导致测量值_______真实值(填“大于”或“小于”)。
（4）要对改装好的电压表进行逐刻度校对，实验器材如(丙)图所示，请完成实物图连线__________。
三、解答题
22．如图甲所示，xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中，电场强度E和磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示，周期均为，y轴正方向为E的正方向，垂直纸面向里为B的正方向．t＝0时刻，一质量为m、电荷量为＋q的粒子从坐标原点O开始运动，此时速度大小为，方向为＋x轴方向．已知电场强度大小为，磁感应强度大小，不计粒子所受重力．求：
(1)时刻粒子的速度大小及对应的位置坐标()；
(2) 为使粒子第一次运动到y轴时速度沿－x方向，与应满足的关系；
(3) (n为正整数)时刻粒子所在位置的横坐标x.
参考答案
DABAB
6．BD
7．AD
8．BD
9．CD
10．BC
11．AD
12．BD
13．AD
14．BC
15．BC
16．BD
17．AD
18．ACD
19．AD
20．AD
21． 120 2940 小于
(1)电阻箱的读数是从最大的数开始读．该电阻的阻值：1000×0+100×1+10×2+1×0=120Ω.
(2)将上述电流表改装成量程为6.0V的电压表，应给该表头串联一个阻值为：Ig×（rg+R）=U,而rg=240Ω，代入数据得：R=2940Ω.
(3)闭合S2后，电路总电阻变小，电路总电流变大，通过R1
的电流小于原来电流的三分之二，则该实验测出的电表内阻偏小；
(4)为了使改装后的电压表跟标准电压表V从0开始一一进行校对，采用滑动变阻器的分压接法,同时两表需要并联，实物连线如图所示：
22．(1) ,( )(2) (3)
（1）粒子在电场中做类似平抛运动，采用正交分解法，根据分运动规律列式求解即可；（2）使粒子第一次运动到y轴时速度沿-x方向，则圆心在y轴上，结合几何关系得到轨道半径，然后根据牛顿第二定律列式求解；（3）有电场时粒子做类似平抛运动，只有磁场时粒子做匀速圆周运动，画出轨迹，结合几何关系列式分析。
（1）在电场中运动，沿着x轴正方向有：
沿着y轴正方向，有：
由牛顿第二定律，有：
运动的速度大小
联立解得：，粒子的位置坐标为
（2）设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则：
解得：
则粒子第一次运动到y轴前的轨迹如图所示：
粒子在磁场中做圆周运动时，有：
圆心在y周期上，结合几何关系得到：
且
联立解得：
（3）粒子在磁场中做圆周运动的周期为，即在时间内粒子转了半圈，在x方向向左移动，时刻速度大小仍为，方向与时刻速度方向相反，在时间内粒子做匀变速曲线运动，根据对称性可知，粒子运动轨迹与时间内相同，时刻速度大小为，方向沿着x轴负方向，在时间内粒子转动半圈，时刻速度大小为，方向沿着x正方向，如图所示
则时间内粒子在x方向向左移动的距离为
由几何关系得：
则粒子的横坐标
