2017-2018学年陕西省黄陵中学高二（重点班）下学期开学考试物理试题(解析版)

2017-2018学年陕西省黄陵中学高二（重点班）下学期开学考试物理试题(解析版)

‎2017-2018学年陕西省黄陵中学高二（重点班）下学期开学考试物理试题 一、单选题：共8题 ‎1．以下说法正确的是 A.电子、质子都是元电荷 B.物体通常呈现电中性，是因为物体没有电荷 C.电荷间的相互作用力是通过电场而产生的 D.描述电场的电场线是客观存在的 ‎2．下列关于点电荷的说法正确的是 A.电荷的电量一定是1.60×10﹣19C B.实际存在的电荷都是点电荷 C.点电荷是理想化模型 D.大的带电体不能看成点电荷 ‎3．两个带同种电荷的小球放在光滑绝缘的水平桌面上，由静止释放，运动过程中两球的 A.速度逐渐变小 B.加速度逐渐变大 C.库仑力逐渐变小 D.库仑力逐渐变大 ‎4．下列四幅图中能正确描绘点电荷电场中电场线的是 ‎5．体操运动员做“单臂大回环”时，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴在竖直平面内做圆周，如图所示，此过程中，运动员到达最低点时手臂受的拉力约为 A.50N B.500N C.2500N D.5000N ‎6．2016年10月17日7时30分我国神舟十一号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心成功发射，2名航天员将乘坐神舟十一号载人飞船在距地面393公里的圆轨道上与天宫二号对接，完成30天的中期驻留，每天绕地球16圈，则 A.飞船内部的航天员处于超重状态 B.神州十一号的运行角速度大于地球同步卫星 C.神州十一号的轨道平面一定与赤道所在平面共面 D.神州十一号的飞行线速度大于地球的第一宇宙速度 ‎7．一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升0.5m，这时物体的速度是1m/s，则下列说法中正确的是 A.重力对物体做功5J B.物体机械能增加5.5J C.合外力对物体做功5.5J D.手对物体做功0.5J ‎8．静止在粗糙水平面上的物体A，受到如图乙所示水平向右的外力F作用，关于其运动情况，下列描述错误的是 A.在0~1s内，物体A可能始终静止 B.在0~1s内，物体A可能先静止后做变加速直线运动 C.在1~3s内，物体A可能做匀加速直线运动 D.在3~4s内，物体A做加速度增大的直线运动 二、多选题：共4题 ‎9．在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异种电荷的小球A、B(均可视为质点)处在同一水平面上。现将两球以相同的水平速度v0向右抛出，最后落到水平地面上，运动轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，则 A.A球带正电，B球带负电 B.A球比B球先落地 C.两球从抛出到各自落地的过程中，A球的速率变化量比B球的小 D.在下落过程中，A球的电势能减少，B球的电势能增加 ‎10．如图所示,平行金属导轨宽度为d,一部分轨道水平,左端接电阻R,倾斜部分与水平面成θ角,且置于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。现将一质量为m长度也为d的导体棒从导轨顶端由静止释放,直至滑到水平部分(导体棒下滑到水平部分之前已经匀速,滑动过程中与导轨保持良好接触,重力加速度为g)。不计一切摩擦阻力,导体棒接入回路电阻为r,则整个下滑过程中 A.导体棒匀速运动时速度大小为 B.匀速运动时导体棒两端电压为 C.导体棒下滑距离为s时,通过R的总电荷量为 D.重力和安培力对导体棒所做的功大于导体棒获得的动能 ‎11．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I，U1，U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I，△U1，△U2和△U3表示。下列正确的是 A.U1增大、U2减小，△U2<△U1 B.U1:I不变，△U1:△I不变 C.U2:I变大，△U2:△I变大 D.U3:I变大，△U3:△I不变 ‎12．在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，如图甲所示。测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示，则下列说法正确的是 A.线框受到的水平外力一定是恒定的 B.线框边长与磁场宽度的比为3:8‎ C.出磁场的时间是进入磁场时的一半 D.出磁场的过程中水平外力做的功大于进入磁场的过程中水平外力做的功 三、实验题：共2题 ‎13．某实验小组为了测定某一电阻约为52Ω圆柱形导体的电阻率，进行如下实验：‎ ‎(1)分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，结果如图所示，则读数分别是L=_______m，d=________mm。‎ ‎(2) 为使实验更准确，再采用“伏安法”进行电阻测量，如图中的两个电路方案中，应该选择图      用实验中读取电压表和电流的示数U、I和(2)中读取的L、d，计算电阻率的表ρ=          。‎ ‎14．如图所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的示意图，其中电源电动势E1=1.5V，改装后若将原电流表3mA刻度处定为零阻值位置，则1.5mA刻度处应标多少       ，1mA刻度处应标多少       Ω。‎ 四、计算题：共3题 ‎15．如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向里，一质量为m、带电量为+q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动。(重力加速度为g)‎ ‎(1)求此区域内电场强度的大小和方向；‎ ‎(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成45º，如图所示．则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？‎ ‎(3)在(2)问中微粒运动P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？‎ ‎16．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量。求：‎ ‎(1)整个过程中，气泡内气体内能的增加量；‎ ‎(2)已知气泡内气体的密度为=1.29kg/，平均摩尔质量为M=0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字)。‎ ‎17．如图所示，匝数N=100匝、截面积S=0.2 m2、电阻r=0.5 Ω的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度随时间按B=0.6+0.02t(T)的规律变化。处于磁场外的电阻R1=3.5 Ω，R2=6 Ω，电容C=30 μF，开关S开始时未闭合，求：‎ ‎(1)闭合S后，线圈两端M、N两点间的电压UMN和电阻R2消耗的电功率；‎ ‎(2)闭合S一段时间后又打开S，则S断开后通过R2的电荷量为多少？‎ 参考答案 ‎1.C ‎【解析】本题考查了元电荷、电场线等基本概念，意在考查考生的识记和理解能力。元电荷是电荷量的最小单位，电子、质子是带电粒子，选项A错误；物体通常呈现电中性，是因为物体所带的正电荷和负电荷电荷量一样大，选项B错误；电荷间的相互作用力是通过电场产生的，选项C正确；电场线是人为引入的虚拟的曲线，选项D错误；综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎2.C ‎【解析】本题考查了点电荷的概念，意在考查考生的理解能力。电荷的电荷量都是元电荷的整数倍，但不一定是1.60×10﹣19C，选项A错误；点电荷是一个理想化的模型，带电体的形状、大小对所研究的问题没有影响，或影响很小时，带电体可以看作点电荷，选项BD错误，C正确；综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎3.C ‎【解析】本题考查库仑定律、加速度、速度之间的关系，意在考查考生的分析能力。同种电荷间相互排斥，所以小球做加速运动，又因为距离逐渐变大，所以库仑力逐渐变小，加速度减小，因此小球做加速度减小的加速运动，选项ABD错误，C正确；综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎4.B ‎【解析】本题考查了电场线的特点，意在考查考生的识记能力。点电荷周围的电场呈辐射状，由正电荷出发，终止于负电荷，选项B正确，ACD错误；综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎5.C ‎【解析】本题考查了机械能守恒和圆周运动的应用，意在考查考生的分析和解决能力。假设竖直最高点时速度为零，根据机械能守恒，有：，在最低点时，应用牛顿第二定律有： ，联立解得：，假设运动员的质量为50kg，所以拉力约为2500N，选项ABD错误，C正确；综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎6.B ‎【解析】本题考查了万有引力定律的应用，意在考查考生的理解和应用能力。飞船受到的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，选项A错误；神州十一号离地球距离较近，角速度和线速度都较大，选项B正确；任何卫星的环绕速度都小于第一宇宙速度，选项D错误；神州十一号的轨道平面不一定与赤道所在平面共面，选项C错误，综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎7.B ‎【解析】本题考查了机械能、动能定理的应用，意在考查考生的理解和应用；重力对物体做功为：，选项A错误；根据运动学规律可知物体的加速度为：‎ ‎，所以合力为1N，合力做功为；选项C错误；根据牛顿第二定律，可知拉力为，拉力做功为5.5J，所以机械能增加为5.5J，选项B正确；手对物体做功，即为拉力对物体做功，即为5.5J，选项D错误；综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎8.D ‎【解析】本题考查了牛顿定律的综合应用，意在考查考生的分析和解决能力。在0～1s内，外力F逐渐增加，物体可能静止，也可能做加速度增大的加速运动，选项AB正确；在1～3s内，拉力不变，所以物体可能做匀速，也可能静止，还有可能做匀加速直线运动，选项C正确；在3～4s内，拉力从F0减小到0，在这个过程中必然是先做加速度减小的加速，再做加速度增大的减速运动，选项D错误；综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎9.AC ‎【解析】本题考查带电粒子在匀强电场中的偏转，意在考查考生的分析和解决能力。小球受到重力和电场力作用，当电场力与重力同向时，加速度为：，反向时，加速度为，小球做类平抛运动，下落高度相同，根据，带正电的小球运动较慢，下落时间较长，又因为水平匀速直线运动，所以水平位移较大，选项A正确，B错误；电场力对A球做负功，电势能增加，对B球做正功，电势能减少，选项D错误；根据动能定理，可知A球末速度较小，所以速率变化量比B球小，选项C正确；综上本题选AC。‎ ‎ ‎ ‎10.AC ‎【解析】导体棒在倾斜导轨上匀速运动有mgsin θ=BId=,A对;匀速运动时导体棒两端电压U=IR=,B错;根据法拉第电磁感应定律可知导体棒下滑s过程中电路中平均电动势E=,平均电流I=,通过R的电荷量q=It=,C对;对导体棒应用动能定理可知重力和安培力对导体棒所做的功等于导体棒获得的动能,D错。‎ ‎【备注】本题考查电磁感应、法拉第电磁感应定律、电路和导体棒运动的综合,意在考查考生对电磁感应综合题的分析综合能力。‎ ‎ ‎ ‎11.BD ‎【解析】本题考查了电路的动态分析，意在考查考生的分析能力。滑片向下滑动，接入电路的电阻阻值变大，根据串反并同，可知U1减小、U2变大，选项A错误；根据欧姆定律可知U1:I表示定值电阻R1的阻值，其阻值不变，所以U1:I不变，△U1:△I不变，选项B正确；根据闭合电路欧姆定律有：，U2:I=，所以比值变大，‎ ‎△U2:△I=，比值不变，选项C错误；同理U3:I=，变大，△U3:△I=，比值不变，选项D正确；综上本题选BD。‎ ‎ ‎ ‎12.BD ‎【解析】本题考查了电磁感应定律的应用，意在考查考生的分析和解决能力。线框做匀加速直线运动，所以感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，根据可知，安培力逐渐增大，为保证线圈做匀加速直线运动，水平外力也应该逐渐增大，选项A错误；根据图像可知，线框进入磁场的过程为2s，在磁场中匀速直线运动时间为2s，0-4s内位移为：，0-2s内的位移为：，4-6s内位移为：，线框宽度为6a，磁场宽度为16a，所以线框边长与磁场宽度的比为3:8，选项B正确；离开磁场的时间为，选项C错误；出磁场过程中速度大于进磁场的过程的速度，所以出磁场时安培力较大，线框做匀加速直线运动，所以拉力较大，拉力做功较大，选项D正确；综上本题选BD。‎ ‎ ‎ ‎13.(1)L=23.7 mm，d=2.793 mm；(2)应该选择图乙；电阻率的表达式：‎ ‎【解析】本题考查了测量金属丝的电阻率，意在考查考生的识记能力。(1)螺旋测微器读数需要估读，根据固定刻度和可动刻度可知螺旋测微器的读数为：d=2.5mm+29.3×0.01mm=2.793 mm；游标卡尺的读数不需要估读，所以读数为：L=23mm+7×0.1mm=23.7 mm；(2)待测电阻较小，所以电流表的分压比较显著，因此电流表采用外接，故应该采用图乙；根据欧姆定律有：；根据电阻定律有：；联立解得：。‎ ‎ ‎ ‎14.500；1000‎ ‎【解析】本题考查了电流表改装成欧姆表的知识点，考查了理解能力。‎ 根据闭合电路欧姆定律，原电流表3mA刻度处有：=500Ω；则1.5mA刻度处应标=500Ω；1mA刻度处应标=1000Ω。‎ ‎ ‎ ‎15.(1)，方向竖直向上；(2)；(3)‎ ‎【解析】本题考查了带电粒子在电磁场中的运动，意在考查考生的分析和解决能力。‎ ‎(1)带电微粒在做匀速圆周运动，电场力与重力应平衡，有mg=Eq，‎ 即，方向竖直向上．‎ ‎(2)粒子做匀速圆周运动，轨道半径为R，如图所示:‎ 根据几何关系可确定，最高点与地面的距离为Hm＝H+R(1+cos45°)，‎ 解得 该微粒运动周期为，‎ 根据运动圆弧对应的圆心角，可得粒子运动至最高点所用时间为 ‎(3)设粒子上升高度为h，由动能定理得 解得 微粒离地面最大高度为 ‎ ‎ ‎16.(1)ΔE=0.2J；(2)‎ ‎【解析】(1)水中等温过程内能不变，水面升温过程 ΔE=Q+W=0.3-0.1=0.2J ‎(2) 单位质量气体体积V0= 变成液体的体积V=‎ ‎ ‎ ‎17.(1)   (2)‎ ‎【解析】本题考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律以及电荷量相结合的问题，意在考查考生的综合分析和解决能力。‎ ‎(1)线圈中感应电动势 通过电源的电流强度 线圈两端M、N两点间的电压 电阻R2消耗的电功率。‎ ‎(2)闭合S一段时间后，电路稳定，电容器C相当于开路，其两端电压UC等于R2两端的电压，即 ，‎ 电容器充电后所带电荷量为 当S再断开后，电容器通过电阻R2放电，通过R2的电荷量为。‎ ‎ ‎