2017-2018学年河南省三门峡市高二上学期期末考试物理试题 Word版

2017-2018学年河南省三门峡市高二上学期期末考试物理试题 Word版

‎―、选择題（本题共12小题，每题4分，共48分。在每小題给出的四个选项中，第1-7題 只有一项符合題目要求，第8-12通有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的 得2分，有错选的得0分） ‎ ‎1.下列关于静电场中电场强度、电势能等的说法中，正确的是 A.电荷在电场强度大的地方，电势能一定大 B.电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零 C.负电荷从电势高处运动到电势低处，电势能增加 D.只在静电力的作用下运动，电荷的电势能一定减少 ‎2.如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中. 其速率-时间图象可能是选项中的 ‎3.如图所示为一交流电随时间变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周（两段各半个周期）， 则该交变电流的有效值约为 A. ‎2.1‎A‎ B. ‎3.1A C. ‎4.1A D. ‎‎5.1A ‎4.煤矿矿井中用于监测瓦斯浓度的传感器，它的电阻随瓦斯浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的瓦斯浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与瓦斯浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断瓦斯是否超标。有一种瓦斯传感器，其电阻的倒数与瓦斯的浓度成正比，那么，电压表示数U与瓦斯浓度C之间的对应关系正确的 是 A.U越大，表示C越大，C与U成正比 B. U越大，表示C越小，C与U成反比 C. U越大，表示C越大，但是C与U不成正比 D. U越大，表示C越小，但是C与U不成反比 ‎5.如图所示，在平行带电金属板间有垂直纸而向里的匀强磁场，质子、氘核、氚核（质子、 氘核、氚核电量相同，质量不同，不计重力）沿平行金属板方向以相同动能射入两板间， 其中氘核沿直线运动不发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则 A.偏向正极板的是氚核 ‎ B.偏向正极板的是质子 .‎ C.射出时动能最大的是质子 D.射出时动能最小的是氚核 ‎ ‎6.如图所示，一根长为L重力可忽略不计的细铝棒用两个劲度系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩短∆y,若通以向左的电流，大小也等于I时，弹簧伸长∆y，则磁感应强度B为：‎ A . B. C. D. ‎ ‎7.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场方向竖直向上为正。当磁感应强度B随时间t按图2变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是 ‎8.如图所示，线圈L的电阻不计，则 A. S闭合瞬间，A板带正电,B板带负电 B. S保持闭合，A板带正电，B板带负电 C. S断开瞬间，B板带正电，A板带负电 D.由于线圈电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下两板都不带电 ‎9.如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为5:1，电压表和电流表均为理想交流电表，Rt为阻值随温度升高而变大的热敏电阻，R1为定值电阻。若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法中正确的是 A.输入变压器原线圈的交流电压的表达式为μ= 36sin50πt B. t=0.01s时，线圈平面与磁场方向垂直，穿过线圈的磁通量最大 C.变压器原、副线圈中的电流之比为1:5‎ D. Rt温度升高时，电流表的示数变小，电压表的读数不变 ‎10.如图，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM′和NN'是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入，要使粒子不能从边界NN'射出，粒子入射速率v的最大值可能是 A. qBd/m B. (2+)qBd/m C. qBd/‎2m '‎ D.(2-)qBd/m ‎11.如图(a)所示，—个电阻值为R匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0，导线的电阻不计。在0至t1时间内，下列说法正确的是 ‎ A.R1中电流的方向由a到b通过R1‎ B.电流大小为 ‎ C.线圈两端的电压大小为 D.通过电阻R1的电荷量为 ‎12.如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为‎0.2kg,且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板的左端无初速放置一质量为‎0.1kg,电荷q=+‎0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取‎10m/s2则以下说法中错误的是 A.木板和滑块一直做加速度为‎2m/s2匀加速运动 B.滑块开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动 ‎ C.最终木板做加速度为‎2m/s2的匀加速运动，滑块做速度为‎10m/s的匀速运动 ‎ D.最终木板做加速度为‎3m/s2的匀速运动，滑块做速度为‎10m/s的匀速运动 二、实验題（本题共2个小題，共15分）‎ ‎13. 某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下:‎ ‎(1 )游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为 mm;‎ ‎(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为 mm;‎ ‎(3)选用多用电表的电阻“× ‎1”‎挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为 Ω；‎ ‎(4 )为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：‎ 电流表A1 (量程300mA.内阻约为2Ω)‎ 电流表A2(量程150mA,内阻约为10Ω);‎ 电压表V1(量程IV,内阻r=1000Ω);‎ 电压表V2(量程15V,内阻约为3000Ω);‎ 定值电阻R0=1000Ω 滑动变阻器R2(最大阻值1000Ω);‎ 电源E(电动势约为3V,内阻r约为1Ω); 开关，导线若干 为了使测量尽量准确，电压表应选 _。电流表应选 滑动变阻器应选 （均填器材代号）根据你选择的器材，请在答题卡线框内画出实验电路图；‎ ‎14.某研究性学习小组利用图中所示电路测量电池组的电动势E和内阻r，根据实验数据绘出如图实乙所示的R-1/I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得 到：E= V. r= Ω。‎ 三、计算题（本题共4个小题，共37分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 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.如图所示，R1=14Ω，R2=9Ω，当开关处于位置1时，电流表读数I1=‎0.1A;当开关处于位置2时，电流表读数I2=‎0.15A,求：‎ ‎(1 )电源的电动势E和内电阻r; ‎ ‎(2)开关处于位置1时，电源的效率。‎ ‎16.如图所示，光滑斜面倾角为370，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q， 置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上。从某时刻开始，电场强度方向不变，大小变化为原来的1/2.(g取 ‎10m/s2, sin370= 0.6, cos370= 0.8 )求：‎ ‎(1)原来的电场强度大小；‎ ‎(2)沿斜而下滑距离为L时，物块的速度大小；‎ ‎(3 )沿斜而下滑距离为L的过程中，物块电势能的变化量。‎ ‎17.如图所示，两根平行的光滑金属导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨的左端串接—个电阻R,在导轨上有一个质量为m的金属棒MN，它的电阻为r，与导轨接触良好，导轨的电阻忽略不计。金属棒MN在水平向右的恒力作用下由静止开始向右运动的过程中，恒力做功的最大功率为P，金属棒MN的最大加速度为a，求：‎ ‎(1)金属棒MN的最大速度；‎ ‎(2)当金属棒的加速度是a/3时，电阻R上的电热功率。‎ ‎18.如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10‎-11kg、电荷量q=+l.0× 10‎-5C，从静止开始经电压为U1‎ ‎=100V的电场加速后，水平进人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,微粒重力忽略不计。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。‎ 高二物理参考答案 一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。）‎ ‎1.C 2.B 3.C 4.C 5.B 6.B 7.C 8.AC 9.BCD 10.BD 11.BD 12.AC 二、实验题（本题共2个小题，共15分）‎ ‎13.(11分）(1)50.15　 (2)4.700　 (3)22(22.0)　 （各2分） ‎ ‎(4)V‎1　‎A2　R1　（各1分）如图 （电路图2分）‎ ‎14.（4分） 2.4（2.5） 1 （各2分）‎ 三、计算题（本题共4个小题，共37分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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） (1)设电源的电动势为E、内阻为r，由闭合电路的欧姆定律得： 开关处于1时：E=I1（R1+r）… ① 开关处于2时：E=I2（R2+r）…② 代入数据得：E=0.1（14+r），E=0.15（9+r）， 解之得：E=1.5V，r=1Ω； ——————5分 ‎(2) 开关处于1时 U=I1RI=0.1×14=1.4V ‎ η=U/E=1.4/1.5=93.3℅ ——————3分 ‎16. （9分）（1）平衡时，物块受重力mg、电场力qE、斜面的支持力N的作用， 如图所示 有：qE＝mgtan 37° ‎ 得：E= tan 37°＝ . ————2分 ‎（2）当E′＝ 时，将滑块受力沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，如图，‎ 沿斜面方向，有：mgsin 37°－ cos 37°＝ma 得：a＝gsin 37°－ × cos 37°＝‎0.3g＝‎3 m/s 2 .————3分 物块沿斜面做匀加速直线运动，初速度为0，加速度为a，位移为L，‎ 由V2-V02＝2aL，得： v ＝  ＝  ＝ ————2分 ‎(3 )W=-qE’L cos 37°=-0.3mgL=3mL 所以，电荷电势能增加3mL ——————2分 ‎17. （8分）（1）开始时，金属棒MN中没有感应电流，不受安培力，由牛顿第二定律得：‎ 恒力 F=ma 当金属棒MN匀速运动时速度最大，设为vm 由P=Fvm得：vm=P/F＝P/ma ————2分 ‎（2）当金属棒速度最大时，恒力F做功的功率最大有：‎ ‎ F= FA=BIL ‎ P=Fv I=E/(R+r)=BLV/(R+r) ‎ 联立解得：P电=I2R=RP/R+r ————4分 当a′=a/3时，根据牛顿第二定律有：F=B‎2L2 v′/(R+r)=ma′…⑦‎ 解得：v′=2v /3‎ ‎    I′=2I/ 3‎ 所以电阻R上的电热功率 P电′=I′2R=4RP/9(R+r) -------2分 ‎18.（12分） 解：（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1，‎ 根据动能定理： ‎ ‎=1． 0×‎104m/s ——————3分 ‎（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：‎ 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：   ‎ 由几何关系       ‎ E=10000V/m ——————-4分 ‎（3）设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则 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     ‎ ‎ 由 得   (或T) ——----5分