2017-2018学年湖南省长郡中学高二上学期期末考试物理试题 解析版 17页

湖南省长郡中学2017-2018学年高二上学期期末考试物理试题 一、选择题 ‎1. 质点做简谐运动，其位移x随时间t变化的图象如图.由图可知，在t=0.2s时，质点 A. 速度为零，加速度为负的最大值 B. 速度为零，加速度为正的最大值 C. 速度为负的最大值，加速度为零 D. 速度为正的最大值，加速度为零 ‎【答案】B ‎【解析】由图可知，在t=0.2s时，质点的位移为负向最大，质点的速度为零，而加速度方向总是与位移方向相反，大小与位移大小成正比，则加速度为正向最大值，故B正确，ACD错误。‎ ‎2. 下列说法不正确的是 A. 传感器担负着信息采集的任务，是将力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具 B. 干簧管是一种磁敏感元件 C. 话简是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 D. 电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断 ‎【答案】C ‎【解析】A、传感器担负着信息采集的任务，是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具．故A正确；B、干簧管是一种磁敏感元件，能够将此信号转化为电信号．故B正确；C、话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声音信号转换为电信号．故C错误；D、电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断．故D正确．本题选择不正确的，故选C。‎ ‎【点睛】传感器能满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节．‎ ‎3. 一弹簧振子做简谐运动，周期为T，则下列说法正确的是 A. 若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍 B. 若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T/2的整数倍 C. 若Δt=T，则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动的加速度一定相等 D. 若Δt= T/2，则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等 ‎【答案】C 点睛：本题考查对简谐运动过程的理解能力．也可以画简谐运动图象，更形象直观地分析位移、速度、加速度的关系.‎ ‎4. 如图是创意物理实验设计作品“小熊荡秋千”。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置.当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千.以下说法正确的是 A. P向右摆动的过程中，P中的电流方向为逆时针方向(从右向左看)‎ B. P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动 C. P向右摆动的过程中，Q会向左摆动 D. 若用手左右摆动Q，P会始终保持静止 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：P向右摆动的过程中，穿过P的磁通量减小，根据楞次定律，P中有顺时针方向的电流（从右向左看）．故A正确．P向右摆的过程中，P中的电流方向为顺时针方向，则Q下端的电流方向向外，根据左手定则知，下端所受的安培力向右，则Q向右摆动．同理，用手左右摆动Q，P会左右摆动．故B正确，C错误，D也错误．故选AB。‎ 考点：楞次定律 ‎【名师点睛】本题考查了楞次定律和左手定则的综合，掌握楞次定律判断感应电流方向的一般步骤，以及会通过左手定则判断安培力的方向，不能与右手定则混淆。‎ ‎5. 如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，与灯泡L1连接的是一只理想二极管D.下列说法中正确的是 A. 闭合开关S，稳定后L1、L2亮度相同 B. 断开S的瞬间，L1闪亮一下再逐渐熄灭，L2会立刻熄灭 C. 断开S的瞬间，L1中电流方向向左 D. 断开S的瞬间，a点的电势比b点高 ‎【答案】D ‎【解析】闭合开关S稳定后，因线圈L的直流电阻不计，所以灯L1与二极管被短路，灯泡L1不亮，而L2将更亮，因此L1、L2亮度度不同，故A错误；断开开关S的瞬间，L2会立刻熄灭，线圈L与灯泡L1及二极管构成的回路不能形成反向的电流，因而线圈产生感应电动势，a端的电势高于b端，回路中没有电流，故BC错误，D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎6. 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的.使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差.在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点间的距离为3.00mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 pV，磁感应强度的大小0.040T.则血流的速度的近似值和电极a、b的正负为 A. 1.3m/s，a负、b正 B. 2.7m/s，a 正、b负 C. 1.3m/s，a 正、b负 D. 2.7m/s，a 负、b正 ‎【答案】C ‎【解析】血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏，则a带正电，b带负电。最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则有：，代入数据解得：v=1.3m/s，故C正确，ABD错误。‎ ‎7. 在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是 A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数增大 C. 电容器C所带电荷量增大 D. 电阻R3中有从左向右的电流 ‎【答案】D ‎【解析】滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路的总电阻减小，电路中总电流增大，电流表示数增大，内阻和R1两端电压增大，则R2的电压减小，所以电压表示数减小，故A B错误；电容器的电压等于R2的电压，则电容器的电压减小，根据Q=CU可知，电容器C所带电荷量减小，故C错误；由上可知电容器C所带电荷量减小，电容器C放电，且电容器C的左极板带正电，所以电阻R3中有从左向右的电流，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎8.‎ ‎ 进人冬季以来来，我国北方遭遇雨雪冰冻灾害.马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的凝冰，有人设计了这样的融冰方法:利用电流的热效应除冰.若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I.热损耗功率为ΔP;除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP，则除冰时(输电功率和输电线电阻不变)‎ A. 输电电流为I/9 B. 输电电流为3I C. 输电电压为3U D. 输电电压为9U ‎【答案】B ‎【解析】高压线上的热耗功率为：△P=I2R线，若热耗功率变为9△P，根据电功率公式则有：9△P=I′2R线，联立可得：I′=3I，故A错误，B正确；又因为输送功率不变，根据，解得：，故CD错误。所以B正确，ACD错误。‎ ‎9. 如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ.整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.现给物块水平向右的初速度比，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为 A. 0 B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】若滑块受到向上的洛伦兹力F=mg时，则支持力FN=0，摩擦力为f=0，所以滑块将匀速运动，摩擦力不做功，故A正确；若洛伦兹力F＜mg，则弹力方向向上，竖直方向满足：FN+F=mg，水平方向受摩擦力向左，滑块做减速运动，由F=qvB知，F减小，FN则增大，f增大，由-f=ma可知，v逐渐减小，最后减为零，由能量守恒得：，若洛伦兹力F＞mg，则滑块受到向下的压FN，在竖直方向有F=mg+FN，滑块向右做减速运动，由动态分析知，当洛伦兹力F=mg时，FN=0，f=0，最终滑块做匀速运动，此时满足：qvB=mg，解得：，对滑块整个过程由动能定理得：，解得：，故D正确。所以AD正确，BC错误。‎ ‎10. 如图所示，某带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2‎ 的两块平行导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射人边界线竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，设粒子射人磁场和射出磁场的M、N两点间的距离为s(不计重力，不考虑边缘效应).下列说法正确的是 A. 若仅将水平放置的平行板间距离增大，则s减小 B. 若仅增大磁感应强度B，则s减小 C. 若仅增大U1，则s增大 D. 若仅增大U2，则s增大 ‎【答案】BC ‎【解析】对于加速过程，有 ，得 带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ， 则有： ‎ 而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有： ,所以 ；又因为半径公式 ，则有 ．可知增大平行金属板两板间距时，s不变；选项A错误；故s随U1变化，s与U2无关，仅增大U1，s将增大．故C正确， D错误；仅增大磁感应强度B，则s减小，选项B正确；故选BC.‎ 点睛：带电粒子在磁场中的运动类题目关键在于确定圆心和半径，然后由向心力公式即可确定半径公式，由几何关系即可求解。‎ ‎11. 在绝缘的水平桌面上有MN.PQ两根平行的光滑金属导轨，导轨间的距离为1，金属棒ab和cd垂直放在导轨上，两棒正中间用一根长l的绝缘细线相连，棒ab右侧有一直角三角形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，三角形的两条直角边长均为1，整个装置的俯视图如图所示，从图示位置在棒ab上加水平拉力，使金属棒ab和cd向右匀速穿过磁场区.则金属棒ab中感应电流i和绝缘细线上的张力大小F随时间t变化的图象可能正确的是(规定金属棒ab中电流方向由a到b为正) ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】在ab棒通过磁场的时间内，ab棒切割磁感线的有效长度均匀增大，由E=BLv分析可知，ab产生的感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，由楞次定律知感应电流的方向由b到a，为负值．根据cd棒受力平衡知，细线上的张力F为0；‎ ‎12. 如图所示，等腰直角三角形MON的直角边MO长度为L，在MON区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.三个相同的带电粒子从M点沿MO方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1:t2:t3 =3:3:2，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是 A. 粒于可能带正电 B. 三个粒子速度的大小关系可能是v2