2018-2019学年吉林省长春市第十一高中高二上学期期末考试物理试题 Word版 11页

体验 探究 合作 展示 长春市第十一高中2018-2019学年度高二上学期期末考试 物 理 试 题 第Ⅰ卷（共 48 分）‎ 一、 选择题：本题共12小题，每小题4分。 在每小题给出的四个选项中，第1-8题只 有一项符合题目要求；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.‎ ‎1．下列说法正确的是（ ）‎ A．楞次最先发现了电流的磁效应 B．法拉第发现了产生感应电流的条件 C．由可知，磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线I、L的乘积成反比 D．若运动的电荷不受洛伦兹力作用，则该处磁感应强度为零 ‎2．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a、b、c、d四个小磁针的运动情况是（ ）‎ A．a、b、d不动，c的N极朝纸外 ‎ B．a、b、d的N极朝纸内，c的N极朝纸外 C．d不动， c的N极朝纸外 ，a、b的N极朝纸内 ‎ D．a、b、d的N极朝纸外，c的N极朝纸内 ‎3．如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是动圈式话筒的原理图，下列说法正确的是（ ）‎ A．甲图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大 B．乙图电路开关断开瞬间，灯泡A一定会突然闪亮一下 C．丙图在测量电阻前，需两表笔短接，调节R1使指针指向0Ω D．丁图声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流，利用了电流磁效应的原理 ‎4．如下图所示，ab间接入u=200sin100πtV的交流电源，理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，Rt为热敏电阻，且在此时的环境温度下Rt=2Ω(温度升高时其电阻减小)，忽略保险丝L的电阻，电路中电表均为理想电表，电路正常工作，则(　　 )‎ A． 保险丝的熔断电流不小于‎25A B． 原副线圈交流电压的频率之比为2︰1‎ C． 若在副线圈两端并入一个耐压值为100V的电容器，电容器可以正常工作 D． 若环境温度升高，电压表示数减小，电流表示数增大，输入功率不变 ‎5．如图所示，有一金属块放在垂直于侧面C的匀强磁场中，当有稳恒电流自左向右通过时，下列说法正确的是(　　 )‎ A． 金属块上表面的电势高于下表面的电势 B． 磁感应强度增大时，金属块上、下两表面间的电势差U增大 C． 电流增大时，金属块上、下两表面间的电势差U减小 D． 电流不变时，金属块中单位体积内自由电子越多，上下两表 面间的电势差U越大 ‎6．用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率。则(　　) ‎ A． 圆环中产生逆时针方向的感应电流 ‎ B． 圆环具有收缩的趋势 C． 圆环中感应电流的大小为 D． 图中a、b两点间的电势差大小为 ‎7．如图电路，C为电容器的电容，D为理想二极管（具有单向导通作用），电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为，电压表V2‎ 的示数改变量大小为，电流表A的示数改变量大小为，则下列判断正确的有（ ）‎ A．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，电流表A的示数变小 B．滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量不变 C．滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少 D．的值变大，的值不变 ‎ ‎8．如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是 (　 　)‎ A． 图示位置线圈中的感应电动势最大为Em＝BL2ω B． 闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωcosωt C． 线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝‎ D． 线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝‎ ‎9．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度为B的匀强磁场，在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度为的匀强磁场。一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方磁场中运动的半径为R。则(　 　)‎ A． 粒子经偏转后一定能回到原点O B． 粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为2∶1‎ C． 粒子完成一次周期性运动的时间为 D． 粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进了3R ‎10．如图所示，导体棒沿两平行导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是（规定电流由M经R到N为正方向，安培力向左为正方向）‎ A． B．C． D．‎ ‎11．如图，水平面上有足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，导轨间距为L，电阻不计，导轨所处空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨上放有质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b。开始时金属棒b静止，金属棒a获得向右的初速度v0，从金属棒a开始运动到最终两棒以相同的速度匀速运动的过程中，经过每个金属棒的电荷量为q，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是(　 　)‎ A． a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动 ‎ B． 最终两金属棒匀速运动的速度为 C． 两金属棒产生的焦耳热为 ‎ D． a和b距离增加量为 ‎12．如图所示，边长为‎2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一个由某种材料做成的边长为L、粗细均匀的正方形导线框abcd所在平面与磁场方向垂直；导线框、虚线框的对角线重合，导线框各边的电阻大小均为R。在导线框从图示位置开始以恒定速度v沿对角线方向进入磁场，到整个导线框离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A． 导线框进入磁场区域的过程中有向里收缩的趋势 B． 导线框中有感应电流的时间为 C． 导线框的bd对角线有一半进入磁场时，整个导线框所受安培力大小为 D． 导线框的bd对角线有一半进入磁场时，导线框ac两点间的电压为 第Ⅱ卷（共62分）‎ 二、实验题：本题共2小题,共20分.‎ ‎13．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。‎ ‎(1)用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，从图1中的示数可读出该次测量金属丝的直径D为_______mm。‎ ‎(2)用伏安法测量待测金属丝接入电路部分的电阻Rx(约为5)，现有电池组(3 V，内阻1)、电压表(0—3 V，内阻约3 k)，开关和导线若干，以及下列仪器可供选择：‎ A．电流表(0—‎3 A，内阻约0.025)‎ B．电流表(0—‎0.6 A，内阻约0.125)‎ C．滑动变阻器(0—20，额定电流‎2 A)‎ D．滑动变阻器(0—200，额定电流‎1.5 A)‎ 为了减小误差及操作方便，在实验中电流表应选用_______，滑动变阻器应选用_______(选填字母代号)。‎ ‎(3)根据第(2)问中选择的实验仪器，应选择图2中_______电路进行实验(选填“甲”或“乙”)。‎ ‎(4) 若待测金属丝接入电路部分的长度为l，直径为D，电阻为Rx，计算金属丝电阻率的表达式为ρ= (用已知字母表示)。‎ ‎14．在做“测电源电动势与内阻”的实验中，‎ ‎（1）某物理研究性学习小组先用多用电表粗测了一节干电池的电动势。 如图所示是测量时选择开关与表头指针所处的位置，则该电池的电动势为________V，实验结束后，应将选择开关拨到图中的_____挡位（选填A、B、C或D）。‎ ‎（2）为了较精确地测量这节干电池的电动势和内阻，该学习小组从实验室选定了如下实验器材：‎ A．定值电阻R0（阻值为900）‎ B．滑动变阻器R1（0～10，额定电流为‎2 A）‎ C．电流表G（满偏电流3.0mA，内阻为100）‎ D．电流表A（量程0～‎0.6A，内阻约为1）‎ E．开关一个，导线若干 ‎①请将图甲中实验电路补充完整；‎ ‎②图乙为该学习小组根据正确的实验得到的数据画出的图线，纵坐标I1为电流表G的示数，横坐标I2为电流表A的示数，则可知被测电源的电动势为______V，内阻为______ （保留两位有效数字）‎ ‎15．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T，边长为L=‎10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r=1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO’匀速转动，角速度ω=2π rad/s，外电路电阻R=4 Ω，求：‎ ‎(1)由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°时的瞬时感应电动势；‎ ‎(3)交变电压表的示数；‎ ‎16．如图所示，半径为r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置，在轨道左上方端点M、N间接有阻值为R的小灯泡，整个轨道处在磁感应强度为B的匀强磁场中，两导轨间距为L，现有一质量为m，电阻也是R的金属棒ab从MN 处由静止释放，经一定时间到达导轨最低点O、O’，此时速度为v。‎ ‎（1）求金属棒ab到达导轨最低点OO’时，整个电路的瞬时热功率P ‎（2）求ab棒从M、N到O、O’的过程中，流过小灯泡的电荷量q ‎17．abcd是质量为m，长和宽分别为b和l的矩形金属线框，有静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑，轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域，磁感应强度为B，方向竖直向上。已知da=an=ne=b，线框的cd边刚要离开磁区时的瞬时速度为v，整个线框的电阻为R，试用题中给出的物理量（m、b、l、B、θ、v、R）表述下列物理量。‎ ‎（1）ab刚进入磁区时产生的感应电动势；‎ ‎（2）此时线框的加速度；‎ ‎（3）线框下滑过程中共产生的热量。‎ ‎18．如图所示，在竖直平面内，直线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MOP范围内存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E，MOQ上方的某个区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为+q 的带电粒子在纸面内以大小不等的速率v（v≤v0）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。求：‎ ‎（1）速度最大的粒子在磁场中运动的时间；‎ ‎（2）速度最大的粒子打在水平线POQ上的位置离O点的距离；‎ ‎（3）磁场区域的最小面积。‎ 物 理 答 案 一、 选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。第1-8题只有一项符合题目要求；第9-12题有多 项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎ B B ‎ C A B ‎ D ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ B D CD AC BC ACD 二、实验题：每空2分，共20分。‎ ‎13. (1)0.396~0.399均可 (2) B C (3) 甲 (4) ‎ ‎14. （1） 1.42‎-1.43 A （2）① ② 1.4 ； 0.67 ‎ 三、解答题：本题共4小题，共42分。‎ ‎15. （8分）【答案】(1) V (2) V ‎【解析】‎ ‎（1）（4分）最大值：Em=100×0.5×0.1×0.1×2πv=3.14V （1分）‎ 因此感应电动势的瞬时表达式为e=3.14cos2πt（V） （1分）‎ 由图示位置转过60°角时的瞬时感应电动势：e=3.14cos60°（V）=V(小数对了也给分)（2分）‎ ‎（2）（4分）电流的最大值 （1分） U=IR（1分）‎ 得U =×4V=V (没有有效数字的要求，对了就给分)（2分）‎ ‎16. （10分）【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】（1）（5分）由右手定则可判电流方向由N到M，ab棒由静止开始作圆周运动，速度先增大，当安培力和重力的合力方向指向圆心时速度达到最大，之后开始做减速运动，故ab棒的速度先变大后变小．‎ 在最低点ab棒切割磁力线产生的：E=BLv     ①（1分）（1分）② 瞬时功率：P=EI （1分）③ 由①②③联立得： （2分）‎ ‎（2）（5分）在ab棒下滑的过程中设流过小灯泡的电荷量为q，‎ ‎④（1分）  ⑤（1分） ⑥（1分） ‎ ‎        解得：（2分）‎ ‎17. （12分）‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】（1）（4分）设ab边进入磁区时的速度为v，‎ 由机械能守恒定律可得： （2分）可得：‎ 所以ab刚进入磁区时产生的感应电动势（2分）‎ ‎（2）（4分）当ab边刚进入磁区时，受到的安培力为：F=BIl（1分）（1分）‎ 由牛顿第二定律可得：mgsinθ -F = ma（1分）可得：（1分）‎ ‎（3）（4分）根据能量守恒有：（4分）‎ ‎18. （12分）【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】（1）（4分）因粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，说明粒子速度方向改变了，由，得 （1分） （1分） 所以（2分）‎ ‎（2）（4分）设匀速运动的距离为s，由几何关系知： （1分）‎ 设在电场中做类平抛运动的时间为t2， （1分）解得 ‎ 由几何关系知，速度最大的粒子打在水平线POQ上的位置离O点的距离：‎ ‎（1分） 解得：（1分）‎ ‎（3）（4分）由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM，则其飞出磁场的位置均应在ON的连线上，故磁场范围的最小面积是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积 扇形的面积 （1分） ‎ 的面积为：（1分）‎ ‎（2分）‎