2017-2018学年辽宁省大连市第二十四中学高二上学期期中考试物理试题 8页

大连市第二十四中学2017-2018学年高二上学期期中考试 物理试题 一、选择题(本题共12小题，每小题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，对但不全的得2分，有错选的得0分)‎ ‎1.如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设橡胶棒单位长内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为( )‎ A.vq B. ‎ C.qvS D. ‎ ‎2.如图所示，质量为m、长度为L的直导线用两纯缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为θ。磁感应强度方向和大小可能为( ）‎ A.z正向， B.y负向，‎ C.z负向， D.沿悬线向上，‎ ‎3.下图中的四个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P与电压平方之间函数关系的是( )‎ ‎4.如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为，乙的圆心为，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中a=b=b=c，此时a点的磁感应强度大小为，b点的磁感应强度大小为。当把环形电流乙撤去后，c点的磁感应强度大小为( ）‎ A.- B.-‎ C.- D.‎ ‎5.如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡L1的U-I图线的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中止确的是( ）‎ A.此电源的内电阻为 B.灯泡L1的额定电压为3V，额定功率为6W C.把灯泡L1换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小 D.由于小灯泡L1的U-I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用 ‎6.如图所示，蹄形磁铁用柔软的细绳悬吊在天花板上，在磁铁两极的正下方固定着一根水平直导线，当直导线中通以向右的电流时( ）‎ A.磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小 B.磁铁的S极向纸外、N 极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小 C.磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大 D.碰铁的s 极向纸外、N 1极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大 ‎7.如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向乘直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动。下列说法中正确的是( ）‎ A.微粒一定带负电 B.微粒的动能一定减小 C.微粒的电势能一定增加 D.微粒的机械能不变 ‎8.在空间某一区域里，有竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，且两者正交。有两个带电油滴，都能在竖直平面内做匀速圆周运动，其中一个油滴的轨迹如右图所示，则两油滴一定相同的是( ）‎ A.带电性质 B.运动周期 C.运动半径 D.运动速率 ‎9.如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是( ）‎ A.电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大 B.电压表V1 的读数增大，电流表A1的读数减小 C.电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大 D.电压表V2的读数增火，电流表A2的读数减小 10. 如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，其边外界为一边长为L的正三角形（边界上有磁场)，A、B、C为三角形的3个顶点。今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力），以速度从AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，若该粒子能从BC边上某点Q射出，则( ）‎ A. B. ‎ C. D.‎ ‎11.如图所示的电路中，各个电键均闭合，且k2接a，此时电容器C中的带屯微粒恰好静止，现要使微粒向下运动，则应该( )‎ A.将k1断开 B.将k2掷在b C.将k2掷在c D.将k3断开 ‎12.如图所示，以0为圆心、MN为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个不计重力、质量相同、带电荷量相同的带正电粒子a、b和c以相同的速率分别沿aO、b0和cO方向垂直于磁场射入磁场区域，已知b0垂真MN，aO、cO与bO的夹角都为30°，a、b、c 三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为、、，则下列给出的时间关系可能正确的是( )‎ A.<< B.>>‎ C.=< D.==‎ 二、填空题(本题共2小题，共14分，每空2分)‎ ‎13.(4分) 某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体：工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示。该工作的直径为 cm，高度为 mm。‎ ‎14.(10分) 某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：‎ ‎(1)用多用电表粗测： 多用电表电阻挡有4个倍率，分别为×1k、×100、×10、×1。该同学选择“×100”倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：‎ ‎ A. ；‎ B.两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处；‎ C.重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图所示，测量结果是 。‎ ‎(2)该同学用伏安法继续测定这只电阳的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：‎ A.直流电源(电动势3V，内阻不计)‎ B.电压表V(量程0～3V，内阻约为5kΩ)‎ C.电压表V2(量程0～15V，内阻约为25kΩ)‎ D.电流表A(量程0～25 mA，内阻约为1Ω)‎ E.电流表A(量程0～250mA，内阻约为0.1Ω)‎ F.滑动变阻器一只，阻值0～20Ω G.开关一只，导线若干 在上述仪器中，电压表应选择 (选填“V1”或“V2” )，电流表应选择___ (选填“A1‎ ‎”或“A2”)，请在虚线框内画出电路原理图(电表用题中所给的符号表示)。‎ 三、计算题(本题共3小题，共38分，解答时应写出必必要的文宇说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎15.（8分）图甲为一直流电动机提升重物的装置图，该直流电动机的电路结构可间化为图乙。用来保护电路的定值电阻的阻值为R=10Ω，电动机线圈屯阻为r=2Ω，当电动机匀速向上提升质量为10kg的重物时，图中电压表V1的示数为U=160V，而电压表V2的示数为U′= 110V，电动机处于正常工作中。g取10m/s2，求：‎ ‎(1)电流表的示数；‎ ‎(2)重物上升的速度。‎ ‎16.(12分）如图所示，MN、PQ 是平行金属板，板长为L，两板间距离为，PQ 板带正电，MN板带等量的负电，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电的粒子以速度从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力，求：‎ ‎(1)两金属板间所加电场的场强大小；‎ ‎(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。‎ ‎17.(18分)如图甲所示，在空间中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，其边界AB、CD相距为d，在左边界的Q点处有一质量为m、带电量为q的负粒子沿与左边界成30°的方向射入础场。粒子重力不计，求：‎ ‎(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度；‎ ‎(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图乙所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，则极板间电压U应满足什么条件?整个过程粒子在磁场中运动的时间是多少?‎ ‎(3)若带电粒子的速度是(2)中的倍，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，则粒子能打到CD边界的距离大小?‎ 参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ A C C B B C A AB AD AD AC AD ‎13.1.220（2分）；6.863（6.862-6.864均给分）（2分）‎ 14. ‎（1）换用“×10”倍率（2分）；160Ω；（2分）‎ ‎（2）V1（2分）；A1（2分）；见图解析（2分）‎ ‎15.解析 ：(1）对电阻R，根据欧姆定律得： （2分)‎ ‎(2)电动机的输入功率P=IU′=55OW (1分)‎ 电动机的发热功率W (1分)‎ 所以电动机的输出功率，即机械功率=500W (1分)‎ ‎ (2分)‎ 解得v=5m/s (1分)‎ ‎16.解析：(1)如图所示，设粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t，由类平抛运动可知：‎ ‎ (1分)‎ ‎ (1分)‎ ‎ (1分)‎ 联立解得： (2分)‎ ‎(2)粒了以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，由 (2分)‎ ‎ (1分)， (1分)， (l 分)‎ 联立解得： (2分)‎ ‎17.解析： (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为，运动速度为 粒子能从左边界射出，临界情况如图甲所示 则有 (2分) 由牛顿第二定律得： (2分) 计算得出： (1分) 则粒子能从左边界射出的速度应满足： (2)粒子能从右边界垂直射出，轨迹如图乙所示， 由几何知识得 (2分) 由牛顿第二定律得： (2分) 由动能定理得： (2分) 计算得出：‎ ‎ (1分) 即粒子不碰负极所加的电压应满足： 粒子转过的圆心角为60°所用时间为，而 (2分) 加上返回磁场所用的时间，得： (1分) (3)当粒子速度为(2)中的倍时，计算得出 (l分) 由几何关系可得粒子能打到CD边界的范围如图丙所示， 有： (2分) ‎