物理卷·2018届湖北省荆门市高二上学期期末考试（2017-01）

物理卷·2018届湖北省荆门市高二上学期期末考试（2017-01）

荆门市2016—2017学年度上学期期末质量检测 高 二 物 理 注意事项：‎ ‎ 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。试卷满分100分，答题时间90分钟。答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、考号填写在答题卡指定位置。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，非选择题将答案直接答在答题卡上对应的答题区域内，不能答在试题卷上。考试结束后，将答题卡交回。‎ 一、选择题（1-6题为单选，7-10为多选，每题4分，选对不全的得2分，有错的0分。）‎ ‎1. 静电喷涂时，喷枪带负电，被喷工件带正电，喷枪喷出的涂料微粒带负电，假设微粒被喷 ‎ 出后只受静电力作用，最后吸附在工件表面，微粒在向工件靠近的过程中（ ）‎ ‎ A．一定沿着电场线运动 B．所受电场力先增大后减小 ‎ C．加速度先减小后增大 D．电势能先增大后减小 ‎2. 穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图①～④所示，下列关于回路中产生 ‎ 的感应电动势的论述，正确的是(　　)‎ ‎ A．图①中，回路产生的感应电动势恒定不变（不为零）‎ ‎ B．图②中，回路产生的感应电动势一直在变大 ‎ C．图③中，回路在0～t1时间内产生的感应电动势大于在t1～t2时间内产生的感应电动势，‎ ‎ 方向相同 ‎ D．图④中，回路产生的感应电动势没有为零的时刻 ‎3. 如图所示，匀强磁场B垂直于正方形导线框平面，且边界恰与线框重合，导线框各边电阻 ‎ 均为r，现欲从磁场以相同速率匀速拉出线框，使线框边ad 间电势差最大，则应沿何方向 ‎ 拉出（ ）‎ ‎ A．沿甲方向拉出 ‎ ‎ B．沿乙方向拉出 ‎ ‎ C．沿丙方向拉出 ‎ ‎ D．沿丁方向拉出 ‎4. 如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放 ‎ 置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场 ‎ 力的方向是(　　)‎ ‎ A．竖直向上　　　　　　　　　 ‎ ‎ B．竖直向下 ‎ C．水平向里 ‎ ‎ D．水平向外 ‎5. 电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此 ‎ A．电动势是一种非静电力 ‎ B．电动势越大，表明电源储存的电能越多 ‎ C．电动势的大小是非静电力做功与通过的电荷量的比值，但是与电路中通过的电荷量无关 ‎ D．在相同时间内铅蓄电池（电动势为2 V）将化学能转变为电能比一节干电池（电动势为 ‎ 1.5 V）的多 6． 如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将滑 ‎ 动变阻器的滑片P向上移动，则(　　)‎ ‎ A．电容器中的电场强度将减小 ‎ B．电容器的电容将增大 ‎ C．流过定值电阻R2上的电流将减少 ‎ D．液滴将向上运动 ‎7. 下列各叙述中，正确的是（ ）‎ ‎ A．用点电荷来代替带电体的研究方法叫理想模型法 ‎ B．法拉第提出了用电场线描述电场的方法 ‎ C．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 ‎ D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度，电容 ‎ ，加速度都是采用了比值法定义的 ‎8．如图所示，虚线为电场线，实线为一带电粒子（重力不计）在匀强电场中的运动轨迹．若 ‎ ‎ 不计空气阻力，则此带电粒子从a运动到b的过程中，能量变化情况正确的是（　　）‎ ‎ A．粒子的电势能减小，动能增加 ‎ B．粒子的电势能增加，动能减小 ‎ C．粒子的动能和电势能之和不变 ‎ D．粒子的电性和电场强度方向均未知，故不能判断电势能的变化 9. 如图所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcd, 磁感应强度为B，e是ad的中点,f是cd的中 ‎ 点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的粒子, 粒子电量大小为q，质量为m， ‎ ‎ 最后粒子恰好从e点射出，则 ( ) ‎ ‎ A．粒子恰好从e点射出时，在磁场中运动时间为 ‎ B．如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从d点射出，‎ ‎ 在磁场中运动时间小于 ‎ C．若粒子从f点射出时，在磁场中运动时间为 ‎ D．只改变粒子的速度使其从dc边不同点射出时, 在磁场中运动时间相同 ‎10. 磁流体发电机,又叫等离子体发电机,图中的燃烧室在近3000℃的高温下将气体全部电离 为电子和正离子,即高温等离子体.高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进人矩形发电通 道.发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,磁感应强度B=6T.等离子体发生偏转,在 两极间形成电势差.已知发电通道长a=50cm,宽b=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率 ρ=2Ω·m.则以下判断中正确的是 ‎ A．发电通道上极板带正电，下极板带负电 B．此电路不遵循闭合电路的欧姆定律 ‎ C．当外接电阻为8Ω时,发电机供电电流 ‎ 为100A ‎ D．当外接电阻为4Ω时,发电机输出功率最大 二、实验题（6分+9分=15分）‎ ‎11.（1）实验室用电压表、电流表测定一节干电池的电动势和内阻实验，选择的电路图是______‎ ‎ （2）某同学将V和A测得的数值逐一描绘在坐标纸上，再根据这些点画出了图线a，如 ‎ 图所示，根据该图线得到电源电动势的大小是________V；内阻是________Ω（结果保 ‎ 留两位小数）．‎ ‎12. 现有一满偏电流为、内阻为的电流表，某同学想把它改装成中值电 阻为的欧姆表，实验室提供如下器材：‎ A．一节干电池（电动势为，内阻不计） B．电阻箱（最大阻值）‎ C．电阻箱（最大阻值） D．滑动变阻器（0—100Ω）‎ E．滑动变阻器（0—1kΩ） F．导线若干及两个接线柱 ‎ （1）由于电流表的内阻较大，该同学先把电流表改装成量程为（0—3.0mA）的电流 ‎ 表，则电流表应 （填“串”或“并”）联一个电阻箱，将该电阻箱的阻值调 ‎ 为 。‎ ‎ （2）将改装后的电流表改装成欧姆表，请选择适当的器材在方框内把改装后的电路图补 ‎ 画完整（含电流表的改装），并标注所选电阻箱和滑到变阻器的符号。‎ ‎ （3）用改装后的欧姆表测量一电阻，电流表的示数为，则该电阻的阻值为 ；‎ ‎ 通过该电阻的电流为 。‎ 三、计算题（8分+9分+12分+16分=45分）‎ ‎13. 如图所示的电路中，电路消耗的总功率为30 W，电阻R1为3 Ω，R2为6 Ω，电源内阻r 为0.2 Ω，电源的效率为94%，求：‎ (1) 电源的电动势；‎ ‎(2)电阻R3阻值（保留三位有效数字）。‎ 14. 如图所示，离子源产生的正离子由离子源飞出时的速度可忽略不计，离子离开离子源后 ‎ 进入一加速电压为U0=1800V的加速电场，加速后从偏转电场中央射入偏转电场,偏转电场 ‎ 极板间的距离为d，极板长为L＝3d，试计算离子恰好能射出偏转电场时的偏转电压U.‎ ‎ （忽略离子的重力）‎ ‎ 离子源 ‎15．(12分)如图所示，abcd为静止于水平面上宽度为L=1 m、长度很长的U形金属滑轨，‎ bc 边接有电阻R＝0.3 Ω，金属滑轨部分电阻不计．ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m ＝0.4 kg，电阻r＝0.2 Ω的均匀金属棒．与导轨间的摩擦因数μ＝0.5.现金属棒通过一水平 细绳跨过定滑轮，连接一质量为M＝0.6 kg的重物，一匀强磁场B＝1 T垂直滑轨平面．重 物从静止开始下落，不考虑滑轮的质量及摩擦，且金属棒在运动过程中均保持与bc边平 行．(设导轨足够长，g取10 m/s2)．则：‎ ‎(1)求金属棒最大加速度和最大速度是多少？(忽略bc边对金属棒的作用力和空气阻力)；‎ ‎(2)若重物从静止开始至下落高度为h=3m时(金属棒已经是匀速运动)，求这一过程中电阻 R上产生的热量和通过R的电量．‎ 16. ‎ (16分)如图所示，Oxy在竖直平面内，有P、Q两点，其坐标分别为P（0，h）、Q（d， -d）。将一个质量为m，电量为q的带正电小球从y轴上P（0，h）点由静止释放. 不计 ‎ 空气阻力，已知重力加速度为g. 求：‎ ‎ （1）若在X轴下方（以X轴为界）只加一个匀强电场，小球恰好从O点开始做类平抛运 动到Q点（O点是类平抛运动起点），则匀强电场的大小和方向是怎样？ （用正切函 数表示方向即可）‎ ‎ （2）若在X轴下方（以X轴为界）加正交的匀强电场和匀强磁场，小球恰好从O点开始 做匀速圆周运动到Q点，则匀强电场和匀强磁场的大小和方向是怎样？‎ ‎ （3）在（2）中小球从P点出发，向下运动经过x轴时的时间表达式.‎ 荆门市2016—2017学年度上学期期末质量检测 高二物理参考答案 一、选择题 ‎1.C 2.A 3.B 4.D 5.C 6.D 7.AB 8.BC 9.AC 10.ACD 二、实验题 ‎11.【答案】（1）D（2）1.45 0.94‎ ‎12.【答案】（1）并联，200‎ ‎ ‎ ‎ （2）如图所示 ‎ （3）750，1.2‎ ‎13. 解析　(1)电源内部的热功率P内＝I2r ……1分 又P内＝P总(1－η) ……1分 所以I＝＝3 A ……1分 由P总＝IE，可得E＝＝10 V. ……2分 ‎(2)由于R1、R2并联，所以 Uab＝I＝6 V ……1分 ‎ U3=E- Uab-Ir=3.4 V ……1分 ‎ R3==1.13Ω ……1分 14. 解析:设正离子的电荷量为q、质量为m，由题意可知，离子刚进入偏转电场时的速度大 ‎ 小恰为离子出加速电场时的速度大小，由动能定理可得qU0＝mv ……2分 解得离子刚进入偏转电场时的速度大小为v0＝ .‎ 在偏转电场中，E= ……1分 a= ……1分 L= v0t ……1分 = ……1分 又因为l＝3d ……1分 所以可得U＝400V ‎ ‎15. 解析（1）　金属棒受到水平向左的摩擦力f＝μmg，‎ ‎ 根据牛顿第二定律并整理得Mg－μmg－F安＝（M+m）a， ……1分 ‎ 刚拉动金属棒时，I感＝0，安培力为零，金属棒有最大加速度 ‎ 代入数值解得am＝4m/s2 ……1分 ‎ 随着金属棒速度的增大，感应电流增大，加速度减小，当a＝0时，速度最大．设速度最 ‎ 大值为vm，电流最大值为Im，‎ ‎ 此时金属棒受到向左的安培力F安＝BImL， ……1分 Mg－μmg－BImL＝0 ……1分 E＝BLvm ……1分 Im＝ ……1分 代入数据得vm＝2 m/s. ……1分 ‎ （2）由能量守恒定律有 ‎（Mg－μmg ）h＝＋Q， ……1分 QR＝. ……1分 解得电阻R上产生的热量为QR＝6J ……1分 电阻R上产生的电量q= ……1分 代入数据得q=6C ……1分 ‎16. 解：（1）设小球到O点的速度为v ‎ ……1分 ‎ 则 ‎ 小球恰好从O点开始做类平抛运动，表明小球受合外力水平向右。故 ‎ qEx=m a ……1分 ‎ ‎ qEy=mg ……1分 ‎ vt=d ……1分 ‎ at2/2=d ‎ 解得EX=4mgh/ q d ……1分 ‎ E1= ……1分 ‎ E1与x轴正方向偏y轴的夹角为α 则 ‎ ……1分 (2) 小球恰好从O点开始做匀速圆周运动，则 ‎ qE2=mg ……1分 ‎ E2=mg/ q 方向竖直向上 ……1分 ‎ qvB=mv2/d ……1分 ‎ B=mv/qd= ……1分 ‎ 方向垂直与竖直平面向里 ……1分 （3） 小球从P到O点的时间t1= ……1分 ‎ 小球做匀速圆周运动中半个圆周的时间t2= ……1分 ‎ ‎ 故小球从P点出发，向下运动到x轴时运动的时间为 ‎ t=（2n-1）t1+（n-1）t2=（2n-1）+ （n=1．2．3．……）…2分