2017-2018学年河北省唐山一中高二上学期期中考试物理试题 7页

唐山一中 2017-2018 年度第一学期高二年级期中考试 物理试卷 命题人：裴丽丽 审题人: 贲琰 说明： 1.考试时间 90 分钟，满分 100 分。2．将卷Ⅰ答案用 2B 铅笔涂在答题卡上, 如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。卷Ⅱ用黑色签字笔答在答题纸上。在试题卷上作答， 答案无效。3．Ⅱ卷卷头和答题卡均填涂本次考试的考号，不要误填学号。 第Ⅰ卷（选择题 共 40 分） 一、单项选择题（共 8 小题，每小题 3 分，共计 24 分。在每小题给出的四个选 项中，只有一个选项正确，选对的得 3 分，选错或不答的得 0 分。） 1.下列说法中正确的是 A．根据磁感应强度 B 的定义式 B=F/IL 可知，磁感应强度 B 与 F 成正比，与 IL 成反比 B．一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零 C．两个磁场叠加的区域，磁感线就有可能相交 D．磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同 2.关于电源的电动势和内阻，下列说法正确的是 A．电源电动势越大，储存的电能越多 B．电源内部非静电力做功越多，电动势越大 C．电源的电动势一定等于闭合电路中电源两端的电压 D．电源电动势大小与内阻无关 3．如图所示，当滑动变阻器的滑动片 P 向上端移动时，则电表示数的变化情况是 A．V1 减小，V2 增大，A 增大 B．V1 增大，V2 减小，A 增大 C．V1 增大，V2 增大，A 减小 D．V1 减小，V2 减小，A 减小 4．如图所示，固定不动的绝缘直导线 mn 和可以自由移动的矩形线框 abcd 位于同一光滑水 平面内，mn 与 ad、bc 边平行且离 ad 边较近.当导线 mn 中通入向上的电流，线框中通入顺 时针方向的电流时，线框运动情况是 A．向左运动 B．向右运动 C．以为 mn 轴运动 D．静止不动 5．带电粒子仅在电场力作用下，从电场中 a 点以初速度 v0 进入电场并沿虚线所示的轨迹运 动到 b 点，如图所示，可以判断 A．粒子的加速度在 a 点时较大 B．粒子的电势能在 b 点时较大 C．粒子可能带负电，在 b 点时速度较大 D．粒子一定带正电，动能先变小后变大 6．如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静 电计所带电量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的 P 点，现将平行板电容器 的下极板竖直向下移动一小段距离，则 A．平行板电容器的电容值将变大 B．静电计指针张角变小 C．带电油滴的电势能将增大 D．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受 电场力不变 7. 如下图所示，带正电的粒子以一定的初速度 v0 沿两板的中线进入水平放置的平行金属板 内，恰好沿下板的边缘飞出．已知板长为 L，板间距离为 d，板间电压为 U，带电粒子的电 荷量为 q，粒子通过平行金属板的时间为 t（不计粒子的重力），则 A．在前t 2时间内，电场力对粒子做的功为Uq 4 B．在后t 2时间内，电场力对粒子做的功为Uq 4 C．粒子的出射速度偏转角满足 tanθ＝d L D．粒子通过竖直位移前d 4和后d 4的过程，所用时间之比为 2∶1 8．把电阻非线性变化的滑动变阻器接入如图的电路中，移动滑动变阻器触头改变接入电路 中的长度 x（x 为图中 a 与触头之间的距离），定值电阻 R1 两端的电压与 x 间的关系如图 2， a、b、c 为滑动变阻器上等间距的三个点，当触头从 a 移到 b 和从 b 移到 c 的这两过程中， 下列说法正确的是 A．电流表示数变化相等 B．电压表 V2 的示数变化不相等 C．电阻 R1 的功率变化相等 D．电源的输出功率不断增大 二、多项选择题（共 4 小题，每小题 4 分， 共计 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得 4 分， 少选得 2 分,选错或不答的得 0 分。） 9. 电动机的电枢阻值为 R，电动机正常工作时，两端电压为 U，通过电流强度为 I，工作时 间为 t，下列说法中正确的是 A．电动机消耗的电能为 UIt B．电动机消耗的电能为 I2Rt C．电动机生热为 I2Rt D．电动机生热小于 10．如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个 D 形金属盒，在加速带电粒子时， 两金属盒置于匀强磁场中，并与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动的动能 Ek 随时间 t 的 变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是 A．高频电源的变化周期应该等于 t n -t n-1 B．在 Ek-t 图中应有 t 4 -t 3 =t 3 -t 2 =t 2 -t 1 C．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大 D．不同粒子获得的最大动能可能相同 11．如图，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷 Q，在 M 点无初速释放一带有恒定电量的小物 块，小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止，则从 M 点运动到 N 点的过程中 A．小物块所受电场力逐渐减小 B．小物块具有的电势能逐渐减小 C．M 点的电势一定高于 N 点的电势 D．小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 12. 在 xOy 平面上以 O 为圆心、半径为 r 的圆形区域内，存在磁感应强度为 B 的匀强磁场， 磁场方向垂直于 xOy 平面．一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，从原点 O 以初速度 v 沿 y 轴正方向开始运动，经时间 t 后经过 x 轴上的 P 点，此时速度与 x 轴正方向成θ角，如图 所示．不计重力的影响，则下列关系成立的是 A．若 r＜2mv/qB，则 0°＜θ＜90° B．若 r≥2mv/qB，则 t≥πm/qB C．若 t=πm/qB，则一定有 r=2mv/qB D．若 r=2mv/qB，则一定有 t=πm/qB 第Ⅱ卷（非选择题 共 60 分） 三、填空题（共 2 小题，每题 4 分，共计 8 分） 13.如图所示，直线 OAC 为某一直流电源的总功率 P 随总电流 I 变化的图线，抛物 线 OBC 为同一电源内部消耗的功率 Pr 随总电流 I 变化的图线，则当通过电源的电 流 为 1A 时 ， 该 电 源 的 输 出 功 率 为 P1=________W ， 电 源 的 最 大 输 出 功 率 P2=________W. 14.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示.1982 年澳大利亚国立大学制成了能 把 m=40g 的弹体(包括金属杆 CD 的质量)加速到 v=2km／s 的电磁炮.若轨道宽 l=2m，长 s=100m，通过的电流为 I=10A，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度 B=________T，磁场力的最大功率 P=________W(轨道摩擦不计). 四、实验题（共 2 小题，每题 8 分，共计 16 分。） 15. 某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极（接 触电阻不计），两电极相距 L＝0.700 m，其间充满待测的导电溶液。用图中的器材进行测量： 电压表(量程 15 V，内阻约 30 kΩ)、 电流表(量程 300μA，内阻约 50Ω)、 滑动变阻器(100Ω，1 A)、 电池组(电动势 E＝12 V，内阻 r＝6Ω)、 单刀单掷开关一个、导线若干。 表中是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据． U /V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0 I /μA 0 22 65 109 155 175 240 已知玻璃管的内径为 4.00mm，回答以下问题： （1）表中数据已在坐标图中描点，请根据你作出的 U－I 图线，求出电阻 R＝____Ω（保留 两位有效数字）； （2）计算导电溶液的电阻率表达式是ρ＝_______(用 R、d、L 表示)，测量值为_______Ω·m （保留两位有效数字）； （3）请在实物图中补画出未连接的导线． 16.为测量某电源的电动势 E 及内阻 r(E 约为 6 V，r 约为 1.5 Ω)，可选器材如下器材： A、电压表 V1：量程 0~3 V，内阻约为 3kΩ B、电压表 V2：量程 0~10 V，内阻约为 5kΩ C、电流表 A1 量程 0~0.6 A，内阻约为 3Ω D、电流表 A2 量程 0~3 A，内阻约为 1Ω E、定值电阻 R＝8.5 Ω F、滑动变阻器 R1(0～10 Ω) G、滑动变阻器 R2(0～2000 Ω) H、开关 S，导线若干 (1)实验电路如图，图中电压表应选______，电流表应选______ ，滑动变阻器应选______ （需用题目中给出的字母序数表示） (2)实验中，当电流表读数为 I1 时，电压表读数为 U1；当电流表读数为 I2 时，电压表读数为 U2，则可以求出 E＝______，r＝______.(用 I1、I2、U1、U2 及 R 表示) 五、计算题(共 3 小题， 17 题 10 分，18 题 12 分，19 题 14 分，共计 36 分。) 17．使带负电的点电荷 q 在一平行于纸面的匀强电场中沿直线匀速地由 A 运动到 B，必须对 该电荷施加一个恒力 F，如图所示；若已知 AB=0.5m，恒力 F 与 AB 的夹角α=37°，q=-3× 10-7C，F=1.5×10-4N，A 点电势 ψA=60V（不计重力，sin37°=0.6 ；cos37°=0.8），求出电场强度的大小和 B 点的电势． 18．在 xOy 平面内的第一象限内，x＝4d 处竖直放置一个长 L＝ d 的粒子吸收板 AB， 在 AB 左侧存在垂直纸面向外的磁感应强度为 B 的匀强磁场。在原点 O 处有一粒子源，可沿 y 轴正向射出质量为 m、电量为＋q 的不同速率的带电粒子，不计粒子的重力 (1)若射出的粒子能打在 AB 板上，求粒子速率 v 的范围； (2)若在点 C(8d，0)处放置一粒子回收器，在 B、C 间放一挡板(粒子与挡板碰撞无能量损失)， 为回收恰从 B 点进入 AB 右侧区间的粒子，需在 AB 右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场(图中 未画出)，求此磁场磁感应强度的大小和此类粒子从 O 点发射到进入回收器所用时间。 19．如图所示，空间内存在水平向右的匀强电场，在虚线 MN 的右侧有垂 直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，一质量为 m、带电荷量为+q 的小颗粒自 A 点由静止开始运动，刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面 C 点，与水平面碰撞 的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零，而水平分速度不变，小颗粒运动至 D 处刚好离开水 平面，然后沿图示曲线 DP 轨迹运动，AC 与水平面夹角α=30°，重力加速度为 g，求： （1）匀强电场的场强 E； （2）AD 之间的水平距离 d； （3）已知小颗粒在轨迹 DP 上某处的最大速度为 vm，该处轨迹的曲率半径是距水平面高度的 k 倍，则该处的高度为多大？ 唐山一中 2017-2018 学年度第一学期期中考试 高二年级 物理答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B D C B D D C A ACD BD ABD AD 13. 2 , 2.25 14. 40，1.6×106 15.(1) R＝4.4×104Ω~~4.8×104Ω； (2) ；0.78~~0.86 Ω·m (3)电路图略（分压电路，电流表内接）实物图如图 16. (1)A、C、F (2) (I1U2- I2U1)/(I1-I2) (U2- U1)/(I1-I2) - R 17. 解：电荷所受电场力与恒力 F 大小相等，方向相反，如图所示则： ；（2 分） 得： （2 分） 过 AB 点的等势线如图虚线所示，则：UAB=E•ABcos37° （2 分） 得：UAB =500×0.5×0.8V=200V；（1 分） 因为 UAB=ϕA - ϕB （2 分） 所以ϕB=-140V （1 分） 18. 解：（1）如图，若粒子打在 A 点，则 轨迹半径为 r1=2d (1 分) qv1B=mv1 2/r1 (1 分) 解得 v1=2qBd/m (1 分) 若粒子打在 B 点，则轨迹半径为 r1=8d (1 分) qv2B=mv2 2/r2 解得 v2=8qBd/m (1 分) 所以粒子的速度满足 ≤v≤ (1 分) （2）粒子由 B 点运动到 C 点，由图知 轨迹半径为 r3=8d/2n (n=1,2,3...)(1 分) qv2B‘/=mv2 2/r3 (1 分) 解得 B‘=2nB (1 分) 粒子从 O 点到 B 点的运动时间 (1 分) 粒子从 B 点到 C 点的运动时间 (n＝1、2、3…) (1 分) (1 分) 19. 解：（1）小颗粒受力如图所示，合方向沿运动方向， 则 qE=mgcotα（2 分）， 可得 E= （1 分）， 方向：水平向右（1 分）。 （2）设小颗粒在 D 点速度为 vD，在水平方向 由牛顿第二定律得：qE=ma（1 分）， 2ad=vD2（1 分）， 小颗粒在 D 点离开水平面的条件是：qvDB=mg (2 分) 解得 （1 分） （3）当速度方向与电场力和重力合力方向重直时，速度最大， 则 （2 分） 又 R=kh（1 分）， 可解得： （1 分）