2018-2019学年广西南宁市第三中学高二上学期期末考试物理试题 Word版 10页

南宁三中2018—2019学年度上学期高二期考 物理试卷 考试时间：90分钟 总分：100分 一、选择题(共12小题，共48分。第1题至第8题为单选题，每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确;第9题至第12题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分．）‎ ‎1.下列说法正确的是( )‎ A．电场和磁场都是客观存在，电场线和磁感线也是客观存在 B．电场和磁场都具有力的性质，不计重力的电荷在电场和磁场中一定受到力的作用 C．电源电动势在数值上等于电路断开时，电源两极间电压 ‎ D．电流元在磁场中受磁场力为零时，此处磁感应强度也为零 ‎2．如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是 （ ）‎ ‎3.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的有(　　)‎ A．当开关S闭合瞬间，A、B两灯同时亮，稳定后B灯亮度不变 B．当开关S断开瞬间，A、B两灯同时熄灭 C．当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势低 D．当开关S断开瞬间，流经灯泡B的电流由a到b ‎4.如图所示的直角坐标系中，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x 轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O点上方，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是(　　)‎ A．b点的电势为零，电场强度也为零 B．a点电场强度大于b点的电场强度，同一正的试探电荷 在a点和b点所受电场力方向向右 C．将正的试探电荷从b点移到a点，电势能减少 D．将同一正的试探电荷先后分别从O、b点移到a点，第二次电场力做功较多，电势能的变化较少。‎ ‎5.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i－t图中正确的是 ‎6.如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电、磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c 为圆环上的三个点，a 点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是(　　)‎ A．当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛伦兹力最大 B．当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大 C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大 D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小 ‎7.如图所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表。现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列说法正确的是(　　)‎ A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大 B．小灯泡L变亮 C．电容器C上电荷量减少 D．电源的总功率变大 ‎8.如图所示装置中，ab、cd杆原来均静止，当ab杆在外力作用下向右加速运动，cd杆保持静止，忽略闭合铁芯漏磁，则下列说法不正确的是(　　)‎ A．ab杆中感应电流方向是从a到b，a端电势高于b端　　　　‎ B．线圈L2的磁通量增大 C．cd杆中感应电流方向是从c到d D. cd杆受到水平向右的安培力的作用 ‎9.（多选）小型发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场可视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈从图示位置以角速度ω绕OO′匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，下列说法正确的是(　　)‎ A．若从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝2Ne0sin ωt B．从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝2Ne0cos ωt C．发电机线圈从垂直中性面位置转动90°的过程中，产生的感应电动势的平均值是 D．发电机线圈从垂直中性面位置转动180°的过程中，产生的感应电动势的平均值是 ‎10.（多选）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，图中电表均为理想电表，R、L和D分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、电感线圈和灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是(　　)‎ A．电压u的频率为50 Hz B．电压表的示数为22 V C．有光照射R时，电流表的示数变大 D．抽出L中的铁芯，D灯变亮 ‎11.（多选）有一电场强度方向沿x轴方向的电场，其电势φ随x的分布如图所示。一质量为m、带电荷量为－q的粒子只在电场力的作用下，以初速度v0从x＝0处的O点进入电场并沿x轴正方向运动，则下列关于该粒子运动的说法中正确的是(　　)‎ A．粒子从x＝0处运动到x＝x1处的过程中动能逐渐增大 B．粒子从x＝x1处运动到x＝x3处的过程中电势能逐渐减小 C．欲使粒子能够到达x＝x4处，则粒子从x＝0处出发时的最小速度应为2 D．若v0＝2，则粒子在运动过程中的最小速度为 ‎12.（多选）如图，S为一离子源，MN为长荧光屏，S到MN的距离为L，整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。某时刻离子源S一次性沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的正离子，各离子的质量m，电荷量q，速率v均相同，不计离子的重力及离子间的相互作用力，则(　　)‎ A．当v<时所有离子都打不到荧光屏上 B．当v<时所有离子都打不到荧光屏上 C．当v＝时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为 D．当v＝时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为 第Ⅱ卷（共52分）‎ 二、填空题（本题包括3个小题，共14分）‎ ‎13.（2分）如图1是用游标卡尺测量时的刻度图，为20分度游标尺，读数为：_________cm；图2中螺旋测微器的读数为：________mm。‎ ‎14.（4分）小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，为了更准确选取电压表和电流表的合适量程，决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。‎ ‎(1)在使用前发现电表指针位置如图甲所示，该同学应该调节哪个位置________(选“①”或者“②”)。‎ ‎(2)小明使用多用电表欧姆挡的“×‎10”‎挡测量小灯泡电阻阻值，读数如图乙所示，为了更准确地进行测量，小明应该旋转开关至欧姆挡________(填“×‎100”‎或“×‎1”‎)，两表笔短接并调节__________(选“①”或者“②”)。‎ ‎(3)按正确步骤测量时，指针指在如图丙位置，则小灯泡阻值的测量值为________Ω。‎ ‎15.（8分）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，备有下列器材：‎ A．待测的干电池一节 ‎ B．电流表A1(量程0～3 mA，内阻Rg1＝10 Ω)‎ C．电流表A2(量程0～‎0.6 A，内阻Rg2＝0.1 Ω) ‎ D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，‎1.0 A)‎ E．电阻箱R0(0～9 999.9 Ω) ‎ F．开关和若干导线 ‎(1)某同学发现上述器材中没有电压表，他想利用其中的一个电流表和电阻箱改装成一块电压表，其量程为0～3 V，并设计了图甲所示的a、b两个参考实验电路(虚线框内为改装电压表的电路)，其中合理的是______(选填“a”或“b”)电路；此时R0的阻值应_______Ω。‎ ‎(2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的I1I2图像(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)。根据该图线可得被测电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。（结果保留两位小数）‎ 三、计算题（本题包括4个小题，共38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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎16.(8分) 两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，导电棒质量为m=‎1.2kg，长L=‎1m。当导电棒中通入I1=‎3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流强度增大为I2=‎5A时，导电棒可获得a=‎2m/s2的加速度，求：‎ ‎（1）画出导电棒ab的受力示意图。‎ ‎（2）装置所在处的磁感强度B的大小。‎ ‎17.（8分）某个水电站发电机的输出功率为100KW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为2Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制为5KW（即用户得到的功率为95KW）。请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你：‎ （1） 画出远距离输送电能的线路示意图。‎ （2） 降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？‎ （3） 输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？‎ （4） 两变压器的匝数比各应等于多少？‎ ‎18.（10分）如图所示，两根半径为r的圆弧轨道间距为L，其顶端a、b与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B。将一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R0的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放。已知当金属棒到达如图所示的cd位置(金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为θ)时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道底端ef时，对轨道的压力为FN=1.5mg。求：‎ ‎(1)当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小和方向（方向为a到b或b到a）；‎ ‎(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量q；‎ ‎(3)金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量QR ‎19．（12分）如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为O1（a，0），圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场，在直线y=a的上方和直线x=‎2a的左侧区域内，有一沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E，一质量为m、电荷量为+q（q>0）的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入，当入射速度方向沿x轴方向时，粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场，不计粒子重力，求：‎ ‎（1）磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）粒子离开第一象限时速度方向与y轴正方向的夹角正切值；‎ ‎（3）若将电场方向变为沿y轴负方向，电场强度大小不变，粒子以速度v从O点垂直于磁场方向、并与x轴正方向夹角θ=300射入第一象限，求粒子从射入磁场到最终离开磁场的总时间t 南宁三中2018—2019学年度上期高二期末考试 物理答案 一、选择题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确（第1题至第8题，每题小4分），有的小题有多个选项正确（第9题至第12题，每小题4分），全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分．）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C D D B D D A A ACD ACD BD AC 二、填空题（本题包括3个小题，共14分）‎ ‎13题(2分)1.375　0.700‎ ‎14题（4分）(1)① （2）×1 ② (3) 28‎ ‎15题（8分）(1)b　990(2)1.48 (1.46～1.49之间均正确)　0.84(0.82～0.87之间均正确)‎ 三、计算题（本题包括4个小题，共38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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎16．（8分）解：（1）设电流方向由a到b，画出导电棒的受力图如图示（3分）‎ ‎（2）导电棒做匀速直线运动，由力的平衡的BI‎1L-f=0 （2分）‎ 由牛顿第二定律得：BI‎2L-f=ma （2分）‎ 解得B=1.2T （1分）‎ ‎17.（8分）（1）输电线路示意图如图所示。（2分）‎ ‎（2）降压变压器输出的电流即用户得到的电流A=‎431.8 A（1分）‎ ‎ 由 得输电线上通过的电流为 A（1分）‎ ‎（3）输电线上损失的电压为 V ‎ 对理想变压器 ‎ 得升压变压器的输出电压V（1分）‎ ‎ 降压变压器的输入电压1900 V（1分）‎ ‎（4）根据理想变压器匝数与电压的关系（1分） （1分）‎ ‎18．（10分）解：(1)金属棒速度最大时，在轨道切线方向所受合力为0，则有：mgcos θ＝BIL（1分）‎ 解得：I＝（1分），流经R的电流方向为a→R→b。（1分）‎ ‎(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中，穿过回路的磁通量变化量为：ΔΦ＝BS＝B·L·＝（1分）‎ 平均电动势为：＝，平均电流为：＝（1分）‎ 则流经电阻R的电量：q＝Δt＝＝。（1分）‎ ‎(3)在轨道最低点时，由牛顿第二定律得：FN－mg＝m（1分）‎ 据题意有：FN＝1.5mg 由能量转化和守恒得：Q＝mgr－mv2＝mgr（1分）‎ 电阻R上发热量为：QR＝Q＝。。（2分）‎ ‎19．（12分）解析：（1）当粒子速度沿x轴方向入射，从A点射出磁场时，几何关系知：r=a；（1分）‎ 由 （1分） （1分）‎ ‎（2）从A点进入电场后作类平抛运动；‎ 沿水平方向做匀加速直线运动：（1分）‎ 沿竖直方向做匀速直线运动：vy=v0；（1分）‎ ‎∴粒子离开第一象限时速度与y轴的夹角：（1分）‎ ‎（3）粒子从磁场中的P点射出，因磁场圆和粒子的轨迹圆的半径相等，OO1PO2构成菱形，故粒子从P点的出射方向与OO1平行，即与y轴平行；轨迹如图所示；（1分）‎ ‎∴粒子从O到P所对应的圆心角为θ1=600，粒子从O到P用时：（1分）。‎ 由几何知识可知，粒子由P点到x轴的距离； ‎ 粒子在电场中做匀变速运动的时间：；（1分）‎ 粒子磁场和电场之间匀速直线运动的时间：；（1分）‎ 粒子由P点第2次进入磁场，从Q点射出，ＰO1QO3构成菱形；由几何知识可知Q点在x轴上，即为（‎2a，0）点；粒子由P到Q所对应的圆心角θ2=1200，粒子从P到Q用时：；（1分）‎ ‎∴粒子从射入磁场到最终离开磁场的总时间：。（1分）‎