2017-2018学年湖南省郴州市高二上学期期末考试物理（理）试题 Word版 8页

‎2017-2018学年湖南省郴州市高二上学期期末考试物理理试题 命题人 唐昭信 周建树 一、 选择题（本大题共12小题，共48分）‎ 1. 关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是( )‎ A. 奥斯特发现了电流的磁效应 B. 密立根测出了元电荷e的数值 C. 库仑发现了电磁感应现象 D. 安培提出了分子电流假说 2. 美国物理学家于1995年在国家实验室观察到了顶夸克这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中r是正、反顶夸克之间的距离，是强相互作用耦合常数，无单位，K是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数K的单位是( )‎ A. J B. N C. J·m D. J/m 3. 据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电，下列说法正确的是( )‎ A. 该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大 B. 该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少 C. 该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变 D. 充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零 ‎4、如图所示，a、b分别为一对等量同种电荷连线上的两点（其中b为中点），c为连线中垂线上的一点．今将一负点电荷q自a沿直线移到b再沿直线移到c，下列说法正确的是（ ）‎ a b c A．电荷q受到的电场力一直变小 ‎ B．电场力对电荷q一直做负功 C．电荷q的电势能先减小，后增加 ‎ D．电荷q受到的电场力方向一直不变 ‎5、两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的3倍，然后给它们分别加相同电压后，则在同一时间内没拉长的导线与拉长的导线产生的热量之比为( )‎ A．1∶3 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶1‎ ‎6、如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则( )‎ A. 电压表读数减小 B. 电流表读数减小 C. 质点P将向上运动 D. R3上消耗的功率逐渐增大 ‎7、有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN各点的磁感应强度，下列说法中正确的是( )‎ ‎ A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同 ‎ B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反 ‎ C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零 ‎ D．在线段MN之间有三点的磁感应强度为零 ‎8．将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面（纸面）。回路ab边置于垂直纸面向里的稳定的匀强磁场Ⅰ中； 回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示（以向里为磁场的正方向）。用F表示ab边受到的安培力，以水平向左为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是( )‎ A． B． C． D．‎ ‎9．法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用长直导线连通，长直导线正下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是( )‎ A.只要A线圈中电流足够强，小磁针就会发生偏转 B.A线圈闭合开关电流稳定后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转， 匝数足够多时小磁针也不偏转 C.线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转 D.线圈A和电池断开瞬间，小磁针不会偏转 ‎10、‎ 某兴趣小组自制一小型发电机，使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化的图象如图所示，线圈转动周期为T，线圈产生的电动势的最大值为Em则( )‎ A. 在t = T/4时，磁场方向与线圈平面垂直 B. 在t = T/2时，线圈中的磁通量变化率最大 C. 线圈中电动势的瞬时值 D. 若线圈转速增大为原来的2倍，则线圈中电动势变为原来的2倍 ‎11．如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源E相连,在与两板等距离的M点有一个带电液滴恰处于静止状态。若将b板向上平移一小段距离,但仍在M点下方,下列说法中正确的是 ( )‎ A. 液滴仍将处于静止状态 ‎ B. M点电势升高 C. 带电液滴在M点的电势能增大 D. 在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同 ‎12.如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场.一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点垂直射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出.若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b ( )‎ A.穿出位置一定在O′点下方 B.穿出位置一定在O′点上方 C.运动时，在电场中的电势能一定减小 D.在电场中运动时，动能一定增加 二、实验题（每空2分，共16分）‎ ‎13．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置 ‎(1)将图中所缺两条导线补接完整；‎ ‎(2)用此装置研究感应电流方向时：将原线圈A插入副线圈B后，如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么在电键闭合的状态下将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将 （填“左偏”、“右偏”或“不偏”）；‎ ‎(3)在闭合电键时，将原线圈A向下插入副线圈B中，线圈B对线圈A的作用力为_____（填引力或斥力）。‎ ‎14.（1）某同学先用一个有四个倍率的多用电表粗略测量某合金材料制成的导体的电阻，四个倍率分别是×1、×10、×100、×1000。用×100档测量该导体电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 档。‎ ‎(2) 用游标卡尺测量该导体的长度如图所示,可知其长度为 mm.‎ ‎（3）若通过多用电表测得该导体的电阻约为8000Ω，现该同学想通过伏安法测定该导线的阻值Rx。现有电源（3V,内阻可不计）,滑动变阻器（0～10Ω,额定电流2A）,开关和导线若干以及下列电表：‎ A. 电流表（0～5mA,内阻约0.125Ω）‎ B. 电流表（0～0.6A,内阻约0.025Ω）‎ C.电压表（0～3V,内阻约3 kΩ）‎ D.电压表（0～15 V,内阻约15 kΩ）‎ ‎ 为减小测量误差,在实验中,电流表应选用 ,电压表应选用 （选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的 （选填“甲”、“乙”、“丙”、或“丁”）。 ‎ 一、 计算题（共36分）‎ ‎15．（10分）如图所示，在倾角为30°足够长的光滑绝缘斜面的底端A点固定一电荷量为Q的正点电荷，在离A距离为S0的C处由静止释放某正电荷的小物块P（可看做点电荷）．已知小物块P释放瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g．已知静电力常量为k，重力加速度为g，空气阻力忽略不计．‎ ‎（1）求小物块所带电荷量q和质量m之比；‎ ‎（2）求小物块速度最大时离A点的距离S。‎ ‎16.（12分）如图所示，虚线上方有方向竖直向下的匀强电场，虚线上下有相同的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外．a b是一根长为的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端恰在虚线上．将一套在杆上的带电量为+q、质量为m的小环(小环重力忽略不计)，从a端由静止释放后，小环沿杆先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小环与绝缘杆间的动摩擦系数为μ＝0.3．当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是/3，求：‎ ‎（1）小环到达b点的速度vb；‎ ‎（2）匀强电场的场强E；‎ ‎（3）带电小环从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．‎ ‎17.（14分）如图所示，倾角θ=30°的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接，轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T．现将两质量均为m=0．2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．‎ ‎（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；‎ ‎（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；‎ ‎（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．‎ 参考答案 一．选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C C B B D A B A BC ABD CD CD 二． 实验题 13. ‎（1）如图示 ‎ ‎ ‎ ‎（2）左偏 （3）斥力 14. ‎（1）×1000 （2）13.55 （3）A C 丁 三． 计算题 ‎15.【解析】‎ ‎（1）对小物块，由牛顿第二定律得： （3分）‎ 解得： （2分）‎ ‎（2）当合力为零时速度最大即： （3分）‎ 解得： （2分）‎ ‎16.【解析】 ‎ ‎①小球在磁场中作匀速圆周运动时， （2分）‎ 又 ∴vb＝Bq/3m （2分） ‎ ‎② 小球在沿杆匀速向下运动时，受力情况如图，‎ N＝Bqvb （1分） ‎ f ＝qE （1分）‎ 又 f＝μN （1分）‎ 所以 E=B2ql/10m （1分）‎ ‎③小球从a运动到b过程中，由动能定理得：‎ ‎ （1分）‎ 又 （1分）‎ 所以 （1分） ‎ 所以 （1分）‎ ‎17.【解析】‎ ‎（1）cd棒匀速运动时速度最大，设为vm，棒中感应电动势为E，电流为I，‎ 感应电动势： E=BLvm -------1分 ‎ 电流：--------1分 由平衡条件得：mgsinθ=BIL----------1分，‎ 代入数据解得：vm=1m/s-----1分 ‎（2）设cd从开始运动到达最大速度的过程中经过的时间为t，通过的距离为x，cd棒中平均平均感应电动势为E1，平均电流为I1，通过cd棒横截面的电荷量为q，‎ 由能量守恒定律得：mgxsinθ=mvm2+2Q---------------1分 平均电动势：-----------1分 ‎ 平均电流：-------------1分 电荷量：q=I1t -------------1分 ‎ 代入数据解得：q=1C----------1分 ‎（3）设cd棒开始运动时穿过回路的磁通量为Φ0。cd棒在倾斜轨道上下滑的过程中，设加速度大小为a，经过时间t通过的距离为x1，穿过回路的磁通量为Φ，cd棒在倾斜轨道上下滑时间为t，则： ‎ 加速度：a=gsinθ -----------1分 ‎ ‎ 位移：x1=at2---------------1分 ‎ -----------1分 ‎------------1分 为使cd棒中无感应电流，必须有：Φ0=Φ 解得：（且不难得t＜s）--1分