2017-2018学年湖北省黄冈中学高二上学期期末考试物理试卷 Word版

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湖北省黄冈中学 2017-2018学年高二上学期期末考试物理试卷 一、选择题（本题共10小题。每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．某矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，以下说法正确的是 （ ）‎ ‎ A．线圈平面经过中性面时，通过线圈平面的磁通量最大，且与线圈匝数无关 ‎ B．线圈平面经过中性面时，通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 ‎ C．线圈平面垂直中性面时，线圈中的感应电流最大，且与线圈匝数无关 ‎ D．线圈平面垂直中性面时，线圈中感应电流的方向将发生改变 ‎2．如图所示，A、B两导体圆环共面同心，A中通有逆时针方向的电流I，当A中电流大小I发生变化时，B中产生的感应电流方向为 （ ）‎ ‎ A．若I逐渐增大，则B中产生的感应电流方向为顺时针方向 ‎ B．若I逐渐增大，则B中产生的感应电流方向为逆时针方向 ‎ C．若I逐渐减小，则B中产生的感应电流方向为顺时针方向 ‎ D．若I逐渐减小，则B中产生的感应电流方向为逆时针方向 ‎3．长为L的导线ab斜放在水平导轨上（导线与导轨的夹角为θ），两导轨相互平行且间距为d，匀强磁场的磁感应强度为B，如图所示，当通过ab的电流为I时，导线ab所受安培力的大小为 （ ）‎ ‎ ①ILB ②ILBsinθ ‎ ③IdB/sinθ ④IdB/cosθ ‎ A．②③ B．①④‎ ‎ C．②④ D．①③‎ ‎4．一个带正电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域。设电场和磁场区域有理想的分界线，且分界线与电场方向平行，如图中的虚线所示。在如图所示的几种轨迹中，正确的是 （ ）‎ ‎5．如图所示，一个理想变压器，初级线圈的匝数为n1，a、b接正弦式交流电源，次级线圈匝数为n2，与负载电阻R相连接，R=40Ω。图中电压的示数为100V，初级线圈的电流为0.4A，下列说法正确的是 （ ）‎ ‎ A．次级线圈中的交变电流的最大值为1A ‎ B．初级和次级线圈的匝数比n1:n2=2:5‎ ‎ C．如果将另一个组值为R的电阻与负载 电阻并联，图中电流表的示数为2A ‎ D．如果将另一个阻值为R的电阻与负载 电阻串联，变压器输出的电功率是80W ‎6．在远距离输电中，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率，横截面积为S，总长度为L，输电线损耗的电功率为P′用户得到的电率为P用，则下列表达式正确的是 ‎ （ ）‎ ‎ A． B．‎ ‎ C． D．‎ ‎7．如图所示，让闭合线圈abcd从高h处下落后，进入匀强磁场中，在bc边开始进入磁场，到ad边刚进入磁场的这一段时间内，表示线圈运动的v—t图象不可能是 （ ）‎ ‎8．如图A1、A2是两个理想电流表，AB和CD两支路直流电阻相同，‎ ‎ R是变阻器，L是带铁芯的线圈，下列结论正确的有 （ ）‎ ‎ A．闭合S时，A1示数小于A2示数 ‎ B．闭合S后（经足够长时间），A1示数等于A2示数 ‎ C．断开S时，A1示数大于A2示数 ‎ D．断开S后的瞬间，通过R的电流方向与断开S前方向相同 ‎9．如图所示，一带电微粒从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下，两板间还存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电小球通过正交的电、磁场时，其运动情况是 ‎ （ ）‎ ‎ A．可能做匀速直线运动 ‎ B．可能做匀加速直线运动 ‎ C．可能做曲线运动 ‎ D．一定做曲线运动 ‎10．如图所示，两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平内，导轨光滑，电阻不计，上面横放着两根导体棒ab和cd构成矩形回路。导体棒ab和cd的质量之比为m1:m2=2:1，电阻相同，一匀强磁场垂直导轨平面向上，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0，最后两棒ab和cd达到稳定后的速度分别为v1、v2，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A．对m 1、m2组成的系统，动量守恒，则稳定后的速度之比v1:v2=1:2‎ ‎ B．两棒从开始至达到稳定状态的过程中，产生的总势量等于系统动能的减少 ‎ C．同一时间段，通过两棒的电量不一定始终相同 ‎ D．棒ab产生的热量不等于棒ab动能的减少 二、实验题（本题共2小题，第11题7分，第12题5分，共12分）‎ ‎11．在“测定金属的电阻率”的实验中：‎ ‎ （1）如图所示，用螺旋测微器测量的金属丝直径为 mm。‎ ‎ （2）在用伏安法测量金属丝的电阻（约为10Ω）时，备下下列器材：‎ ‎ A．量程为0—0.6A，内阻为0.5Ω的电流表；‎ ‎ B．量程为0—0.3A，内阻为0.1Ω的电流表；‎ C．量程为0—3V，内阻为6kΩ的电压表；‎ D．量程为0—15V，内阻为30kΩ的电压表；‎ E．阻值为0—1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；‎ F．阻值为0—10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；‎ G．蓄电池6V；‎ H．开关一个，导线若干。‎ 为了尽可能提高测量精度，且要求测量多组实验数据，电流表应选用 ；‎ 电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（只填字母代号）‎ ‎ （3）在答题卡的方框内画出符合要求的实验电路图。‎ ‎12．某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示：‎ 序号 A1示数（A）‎ A2示数（A）‎ V1示数（V）‎ V2示数（V）‎ ‎1‎ ‎0.60‎ ‎0.30‎ ‎2.40‎ ‎1.20‎ ‎2‎ ‎0.44‎ ‎0.32‎ ‎2.56‎ ‎0.48‎ ‎ 将电压表内阻看做无限大，电流表内阻看做零。‎ ‎ （1）电路中ε，r分别为电源的电动势和内阻，R1，R2，R3为定 ‎ 值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物 ‎ 理量是（不要求具体计算） 。‎ ‎ （2）由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），‎ ‎ 若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是 ‎ ，‎ ‎ 。‎ 三、计算题（本题共5小题，共48分。在解答过程中要有必要的文字说明或受力分析图，否则不能得全分）‎ ‎13．（8分）有一不计重力的带电粒子贴着A板从左侧沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹①从两板正中间飞出，当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹②落到B板正中间。设两次射入电场的水平速度相同，求电压U1、U2之比。‎ ‎14．（8分）一个质量为m，电荷量为q，不计重力的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间。‎ ‎15．（10分）如图甲示，在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r=1m、电阻为R=3.14Ω的金属圆形线框，当磁场按图乙所示规律变化时，线框中有感应电流产生。‎ ‎ （1）在图丙中画出感应电流随时间变化的i—t图象（以逆时针方向为正）‎ ‎ （2）求出线框中感应电流的有效值.‎ ‎16．（10分）如图所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.5m。在导轨的一端分别接有阻值均为0.6Ω的电阻R1、R2，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上，金属直杆的电阻是r=0.2Ω，其他电阻忽略不计，金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场，同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m处速度达到稳定。求：‎ ‎ （1）金属直杆达到的稳定速度v1是多大？‎ ‎ （2）从金属杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中，电阻R1上产生的热量是多大？通过R1的电量是多大？‎ ‎17．（12分）如图所示，某一质量为m的金属滑块，带电量大小为q，以某一速度沿水平放置的木板进入电磁场空间，匀强磁场的方向垂直纸面向外，电场方向水平向右，滑块与木板之间的摩擦系数为。已知滑块由P点沿木板做匀速直线运动到Q点与开关碰撞，将Q点的开关撞开，使电场消失，只保留磁场，离开开关时滑块的动能变为原来的1/4，并匀速返回P处，设往复运动的总时为T，P、Q间距离为L，碰撞时间不计。求：‎ ‎ （1）磁感应强度B的大小；‎ ‎ （2）整个过程中克服摩擦力所做的功；‎ ‎ （3）匀强电场E的大小。‎ 参考答案 ‎1．A 2．AD 3．D 4．AD 5．C 6．BD 7．C 8．AB 9．D 10．BD ‎1,3,5‎ ‎11．（1）0.700‎ ‎ （2）A C F ‎12．（1）R2 R3 ε ‎ （2）RP短路 或 R2断路 ‎13．（8分）‎ ‎ 解：因带电粒子在电场中做类平抛运动，故 ‎ ‎ ‎14．（8分）‎ ‎ 解：作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹，由图中几何关系知：‎ ‎ ‎ ‎15．（10分）‎ ‎ 解：（1）由法拉第电磁感应定律知：‎ ‎ 方向逆时针，为正；‎ ‎ 1－3S内，，方向顺时针，为负}‎ ‎ 故感应电流随时间变化的图象如右图所示 ‎ （2）根据电流的热效应知：‎ ‎16．（10分）‎ ‎ 解：（！）金属直杆的速度达到稳定时，‎ ‎ （2A）对金属直杆，从进入磁场到达稳定速度的过程，由动能定理知：‎ ‎ ‎ ‎ 通过电阻R1的电量 ‎ （2B）对金属直杆，从拉力反向到速度减小到零的过程，‎ 电阻R1上产生的热量 解出W安=1.8J 通过电阻R1的电量、q1=0.1；解出x=0.2m 该过程由动能定理知：‎ ‎17．（12分）‎ ‎ 解：（1）设开始时的速度为V0，则滑块从P—Q—P的过程，有 ‎ ‎ ‎ 对滑块从Q—P的过程，进行受力分析知：‎ ‎ ‎ ‎ （2）经分析，只有从P—Q的过程，滑块受摩擦力。对滑块从P—Q的过程进行受力分析知：‎ ‎ ‎