2017-2018学年福建师大附中高二上学期期末考试物理试题（实验班）（Word版）

2017-2018学年福建师大附中高二上学期期末考试物理试题（实验班）（Word版）

福建师大附中2017-2018学年上学期期末考试 高二（实验班）物理试卷 时间：‎ ‎90分钟 满分：‎ ‎100分 一、选择题：共51分。其中1–9题，每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求；10–12题，每小题5分，每小题给出的四个选项中有多个选项符合题目要求。选对得5分，选不全的得3分，选错或不答的得0分。‎ ‎1．一个带正电荷的微粒（重力不计）穿过如图所示的匀强电场和匀强磁场区域时，恰能沿直线运动，则下列说法不正确的是 A．若仅减小入射速度，微粒进入该区域后将向下偏转 B．若仅减小电场强度，微粒穿过该区域后动能将减小 C．若增大磁感应强度而要使微粒依然能沿直线运动，必须增大微粒的入射速度 D．若仅将微粒所带的电荷变为负电荷，微粒依然能沿直线运动 MM U I ‎2．如图所示，电动机M的线圈电阻为r，接入电压恒为U的电源时，电动机正常工作，此时电动机中通过的电流为I、消耗的电功率为P、线圈电阻的发热功率为P热、输出的机械功率为P出。则下列关系式正确的是 A． B．P = UI + I2r C． D．P出= UI–I2r S ‎3．“磁单极子”是指只有N极或S极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在“磁单极子”。如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，用超导材料围成线圈放置在防磁装置中，可认为不受周围其他磁场的作用，设想有一个磁单极子S极，从左向右穿过一线圈，从左向右看，产生的感应电流方向是 A．一直是顺时针 B．一直是逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 ‎4．用如图所示的回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的速度增加为原来的2倍，可采用下列哪种方法 A．将磁感应强度减小，变为原来的1/2‎ B．将两D形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍 C．将D形金属盒的半径增大为原来的2倍 D．将两D形金属盒间加速电压的频率增大为原来的2倍 Q L P S b a L ‎5．如图所示，P、Q是完全相同的灯泡，线圈L的电阻不计，下列说法中正确的是 A．闭合开关S，Q先亮，P后亮，最后P比Q亮 B．闭合开关S，Q先亮，P后亮，最后Q比P亮 C．断开开关S，流过Q的电流方向为图中的a到b D．断开开关S，Q先变得更亮然后才逐渐变暗、熄灭 ‎6．将长‎1m的导线ac从中点b折成如图中所示的形状，放于B=0.08T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直.若在导线abc中通入I=‎25 A的直流电，则整个导线所受安培力的大小为 A．/2 N B． N C．1 N D．2N ‎7．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=KI/r，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流．规定磁场方向垂直纸面向里为正，在0~R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是 A． B． C． D．‎ ‎8．某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路．R1、R2可以单独接入电路，也可以同时接入电路．下列哪种接法电源的输出功率最大 A．将R1单独接到电源两端[]‎ B．将R2单独接到电源两端 C．将R1、R2串联后接到电源两端 D．将R1、R2并联后接到电源两端 ‎9．如图所示，有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，金属块的厚度为d，高为h，当有稳恒电流I平行平面C 的方向通过时，由于磁场力的作用，金属块的上下两表面M、N间的电压为U，则金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为 （电子的电量为e）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎10．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系图线如图所示，其中P点电势最低，且AP>BP，则 A．q1和q2是异种电荷 B．q1的电荷量大于q2的电荷量 C．从A到B，电场强度先增大后减少 D．负电荷从P点左侧移到P点右侧，电势能先增大后减小 a b M N ‎11．如图所示，带正电的小球a和带负电的小球b质量相等，同时从两带电平行金属板M、N中央以相同速率垂直电场方向射入电场，a落到下极板的水平距离大于b落到上极板的水平距离，关于小球a、b在极板中的运动，下列说法正确的是 A．a、b的运动时间相等 B．a的加速度小于b的加速度 C．电场力对a、b做的功一样多 D．到达极板时，a的速度小于b的速度 ‎12．质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿绝缘水平面以初速度υ0开始向左运动，如图所示．物块与水平面间的动摩擦因数为μ，物块经过时间t移动距离S后停了下来，则 ‎× × ×‎ ‎× ×‎ υ0‎ A．S> B．S<‎ C．t＞ D．t＜‎ 二、实验题：3 小题，共16分。‎ ‎13．（3分）用螺旋测微器测量某物体的厚度，如图所示。则厚度为d=_____________mm。‎ ‎14．（7分）某同学测定电流表G的内阻主要步骤如下：‎ a．连接好实验电路，接通S1，调节R1，使电流表G指针偏转到满刻度；‎ b．再接通S2，保持R1阻值不变，调节R2，使电流表G指针偏转到满刻度的1/3；‎ G R1‎ R2‎ S2‎ S1‎ c．读出R2的阻值为100Ω ‎（1）实验中R1˃˃R2，可以认为电流表的内阻rg=______Ω，该值比真实值______（填 “大”或“小”）。‎ ‎（2）为了减少误差，电源电动势应尽量选_______一点好（填 “大”或“小”） 。‎ ‎15．（6分）某小组的同学设计了如图甲所示的电路来测量定值电阻R0的阻值（约为几欧到十几欧）及电源的电动势E和内阻r。实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A（量程为‎0.6 A，内阻不计）电阻箱R（0～99.9 Ω），开关S1和S2，导线若干。‎ ‎（1）先测电阻R0的阻值，学习小组同学的操作如下：先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后断开S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2，则电阻R0=________.‎ ‎]‎ ‎（2）同学们通过上述操作测得电阻R0=9.5 Ω，继续测电源的电动势E和内阻r。该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据绘制了如右图所示的~R图线，利用图象求出该电源的电动势E=________ V，内阻r=________ Ω。‎ 三、计算题：3小题，共 33分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ O B R R d P F ‎× × × ×‎ ‎× × × ×‎ ‎× × × ×‎ a b c ‎14．（8分）abcd是由粗裸铜导线连接两个定值电阻R组成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒OP与ad及bc边垂直，并接触良好，空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=2T，方向竖直向下，俯视图如图所示。已知电阻R=2Ω，金属棒OP的电阻r=1Ω，其它部分的电阻都可忽略不计。ad及bc边相距为L=‎0.8m，给OP棒施加一个与棒垂直的恒力F=1.6N，使棒从静止开始向右运动，加速一段时间后，棒达到最大速度，之后做匀速直线运动。求：（1）金属棒OP达到的最大速度大小；（2）金属棒OP运动s=‎0.5m的过程中，通过金属棒OP的电量。‎ ‎17．（11分）如图所示，竖直平面内有一与水平面成θ=45°的绝缘斜面轨道AB，该轨道和半径为R=‎0.2m的光滑绝缘半圆形轨道BCD相切于B点．整个轨道处于竖直向下的匀强电场中，电场强度E=103V/m．现将一质量为m=‎0.01kg、带电量为q=+10–‎4C的滑块（可视为质点）从斜面上的A点静止释放，滑块恰好能到达圆轨道的最高点D。滑块与斜面轨道间的动摩擦因数为μ=0.5，不计空气阻力，重力加速度g取‎10m/s2．求：‎ ‎（1）A点离水平面的高度是多少？‎ ‎（2）滑块离开D点后，经过多长时间落在斜面？‎ D A B E C θ ‎18．（14分）如图所示，在xOy平面内MN边界与y轴之间有沿x轴正方向的匀强电场，y轴右侧和MN边界左侧的空间有垂直纸面向里的匀强磁场，左侧磁场的磁感应强度是右侧的2倍。一质量为m、电荷量为–q的负粒子以速度υ0从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场，经过时间t0进入电场，电场区域的宽度为d，电场加速后又进入左侧磁场。粒子重力不计．‎ ‎（1）求右侧磁场磁感应强度的大小；‎ ‎（2）若粒子能回到坐标原点O且运动时间最短，求粒子从O点射入到回到O点经过的总时间；‎ ‎（3）除（2）中的情况外，要使带电粒子能够回到原点O，求电场强度应满足的表达式。‎ O N x y υ0‎ ‎× × × ×‎ ‎× × × ×‎ ‎× × × ×‎ ‎× × × ×‎ ‎× × × ×‎ ‎× × × ×‎ M ‎× ×‎ ‎× ×‎ ‎× ×‎ ‎× ×‎ ‎× ×‎ ‎× ×‎ d 福建师大附中2017-2018学年上学期期末考试 高二（实验班）物理参考答案 ‎1．C 2．D 3．A 4．C 5．C 6．B 7．C 8．A 9．A ‎10．BD 11．BD 12．BC ‎13．（1.720~1.722） 14．（1）200Ω （2）小 （3）大 ‎ ‎15．（1）R1－R2 （2）6.0，2.5[]‎ ‎16．（1）R并 =R/2 ……①‎ E=BLυ …… ②‎ I= E/(r+ R并) ……③‎ F=BIL ……④‎ 联立①②③④得：υ1=‎1.25m/s ‎（2）q=It ……⑤‎ s=υt ……⑥‎ 联立①②③⑤⑥得：q =‎‎0.4C ‎17．（1）在最高点D：qE+mg=mυ2/R ……①‎ ‎ A→D：(qE+mg) (h–2R)–μ(qE+mg)cosθ·h / sinθ= mυ2/2 …… ②‎ 联立①②得：h=‎‎1m ‎（2）D→斜面：qE+mg =ma ……③‎ ‎ y= at2/2 ……④‎ ‎（2R –y）/υt = tanθ ……⑤‎ 联立①③④⑤得：t=(√5–1)/10 s ‎18．设右侧磁场的磁感应强度为B，粒子在右侧磁场和左侧磁场做匀速圆周运动的半径分别为r1、r2，在左侧磁场运动的速度为υ，在电场中运动时间为t1‎ ‎（1） ……①‎ ‎ T=2πr1/υ0 ……②‎ ‎ ……③‎ 联立①②③得： ‎ ‎（2）r1= r2 ……④‎ ‎ ……⑤‎ t2=0.5t0 ……⑥‎ 所以 ‎（3）n(2r2–2r1)= 2r1 ……⑦‎ ‎ ……⑧‎ 联立①⑦⑧得：‎ ‎ ‎ ‎ （n=1、2、3…） ‎