2017-2018学年湖南省邵阳市第二中学高二上学期期末考试物理（理）试题 Word版
2017-2018学年湖南省邵阳市第二中学高二上学期期末考试物理试题
满分：100分 考试时间：90分钟 命题人：ljk 审题人：zml
一、选择题。本题共14小题，每小题4分，共56分。其中1-9题为单选题，10-14题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的场强大小与方向．如图是两个不等量异种点电荷形成电场的电场线，A、B是电场中的两点，则（ ）
A．EA
EB，方向不同
D．EA>EB，方向相同
2．如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S，增大两极板间的距离时，电容器所带电量Q、电容C、两极板间电势差U的变化情况是（ ）
A．Q变小，C不变，U不变
B．Q变小，C变小，U不变
C．Q不变，C变小，U变小
D．Q不变，C变小，U变大
3．如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果滑动变阻器的滑片向b端滑动，则（ ）
A．电灯L更亮，电流表的示数减小
B．电灯L更亮，电流表的示数增大
C．电灯L变暗，电流表的示数减小
D．电灯L变暗，电流表的示数增大
4．如图所示，长为L的直导线垂直放置于匀强磁场中，导线中的电流大小为I，磁场的磁感应强度为B.关于导线受到的安培力，下列说法正确的是（ ）
A．不受安培力
B．大小为BIL，方向为垂直于导线向左
C． 大小为BIL，方向为垂直于导线向右
D． 大小为BIL，方向为垂直于纸面向外
5．下列各图中，正确标明了带电粒子所受洛伦兹力F方向的是（ ）
6．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是 （ ）
A．增大匀强电场间的加速电压
B．减小磁场的磁感应强度
C．减小狭缝间的距离
D．增大D形金属盒的半径
+
-
P
Q
a
b
v
7．如图所示为一速度选择器，两极板P、Q之间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．一束粒子流（重力不计）以速度v从a沿直线运动到b，则下列说法中正确的是（ ）
A． 粒子一定带正电
B． 粒子一定带负电
C． 粒子的速度一定等于
D．粒子的速度一定等于
8．
如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是（ ）
A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向前滑动
B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动
C．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈
D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈
9．如图所示，直角三角形导线框abc以速度v匀速进入匀强磁场区域，则此过程中导线框内感应电流随时间变化的规律为下列四个图像中的哪一个（ ）
10．如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（ ）
A．带正电的矿粉落在右侧
B．电场力对矿粉做正功
C．带负电的矿粉电势能变大
D．带正电的矿粉电势能变小
11．如图所示，在正方形abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，a处有比荷相等的甲、乙两种粒子，甲粒子以速度v1沿ab方向垂直射入磁场，经时间t1从d点射出磁场，乙粒子沿与ab成30°角的方向以速度v2垂直射入磁场，经时间t2垂直cd
射出磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是( )
A．v1∶v2＝ B．v1∶v2＝1∶2
C．t1∶t2＝2∶1 D．t1∶t2＝3∶1
12．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是（ ）
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．楞次在实验中发现了感应电流
D．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
13．下列各图中（磁场均为匀强磁场）线框的运动能够产生感应电流的是（ ）
14．如图甲，在虚线所示的区域有竖直向上的匀强磁场，面积为S的单匝金属线框放在磁场中，线框上开有一小口与磁场外阻值为R的小灯泡相连．若金属框的总电阻也为R，磁场如图乙随时间变化，则下列说法正确的是（ ）
A．a 端电势较高
B．线框cd边受到的安培力指向左
C．ab间电压大小为
D．0~t0时间内小灯泡的电功率为
二、非选择题（本题共小题，共44分，解答时请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。）
15．(8分)为了研究某导线的特性，某同学所做部分实验如下：
（1）用螺旋测微器测出待测导线的直径，如图甲所示，则螺旋测微器的读数为 mm；
（2）用多用电表直接测量一段导线的阻值，选用“×10”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择 倍率的电阻档(选填“×1”或“×100”)，欧姆调零后再进行测量，示数如图乙所示，则测量值为 Ω；
（3）另取一段同样材料的导线，进一步研究该材料的特性，得到电阻R 随电压U变化图像如图丙所示，则由图像可知，当所加电压为3.00V时，材料实际消耗的电功率为 W．(结果保留两位有效数字)
16．(6分) 为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0=5Ω为保护电阻．
（1）断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值．多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以为纵坐标，以为横坐标，画出﹣的关系图线（该图线为一直线），如图丙所示．由图线可求得电池组的电动势E= V，内阻r= Ω．（保留两位有效数字）
（2）引起该实验系统误差的主要原因是 ．
17．(9分)
如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动．不计带电粒子所受重力．
（1）求粒子做匀速圆周运动的半径；
（2）求粒子做匀速圆周运动的时间；
（3）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小．
18．(9分)如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°．已知偏转电场中金属板长L=2cm，圆形匀强磁场的半径R=10cm，重力忽略不计．求：
（1）带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率；
（2）两金属板间偏转电场的电场强度E；
（3）匀强磁场的磁感应强度的大小．
19．(12分)如图，C1D1E1F1和C2D2E2F2是距离为L的相同光滑导轨，C1D1和E1F1为两段四分之一圆弧，半径分别为r1=8r和r2=r。在水平矩形D1E1E2D2内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。导体棒P、Q的长度均为L，质量均为m，电阻均为R，其余电阻不计，Q停在图中位置，现将P从轨道最高点无初速释放，则：
（1）求导体棒P进入磁场瞬间的速度；
（2）求导体棒P进入磁场瞬间，回路中的电流的大小和方向（顺时针或逆时针）；
（3）若P、Q不会在轨道上发生碰撞，棒Q到达E1E2瞬间，恰能脱离轨道飞出，求导体棒P离开轨道瞬间的速度；
（4）若P、Q不会在轨道上发生碰撞，且两者到达E1E2瞬间，均能脱离轨道飞出，求回路中产生热量的范围。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
D
A
B
A
D
C
C
B
BD
AD
AB
BD
ACD
15． （1）1.732（1.730～1.734） （2）×1 ， 22 （或22.0） （3） 0.78（0.76-0.80均给分）
16． 2.9V ，1.1 ， 电压表分流，（导致通过电源的电流的测量值偏小）
17．解：（1）由洛伦兹力公式，粒子在磁场中受力F为F=qvB①
粒子做匀速圆周运动所需向心力
粒子仅受洛伦兹力做匀速圆周运动
联立①②③得④
由匀速圆周运动周期与线速度关系：⑤
联立④⑤得
（2）粒子做匀速直线运动需受力平衡，故电场力需与洛伦兹力等大反向即qE=qvB， 解得：E=vB
18．解：（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1，
根据动能定理：qU1=
得：v1==1.0×104m/s
（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动．
水平方向：v1=
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向：a=
v2=at
由几何关系：tanθ=，联立得 tanθ=
由题θ=60°
解得：E=10000V/m．
（3）设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则：=2×104m/s
由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则轨迹半径为：r=Rtan60°=0.3m
由：qvB=m
得：B==0.13T
19．解：（1）导体棒P由C1C2下滑到D1D2，根据机械能守恒定律：，
（2）求导体棒P到达D1D2瞬间：
回路中的电流，方向逆时针
（3）棒Q到达E1E2瞬间，恰能脱离轨道飞出，此时对Q：，
设导体棒P离开轨道瞬间的速度为，根据动量守恒定律：
代入数据得，
（4）由（3）若导体棒Q恰能在到达E1E2瞬间飞离轨道，P也必能在该处飞离轨道
根据能量守恒，回路中产生的热量
若导体棒Q与P能达到共速v，则根据动量守恒：，
回路中产生的热量
综上所述，回路中产生热量的范围是
