2017-2018学年福建省莆田市第二十四中学高二上学期期末考试 物理 Word版 12页

绝密★启用前 莆田第二十四中学2017-2018学年度第一学期期末考试 高二物理试卷 满分100分，考试时间：90分钟 2018年2月6日 一、选择题（本大题共12小题，每题4分，共计48分。在每小题给出的四个选项中，第1—8小题只有一个项选符合题目要求，第9—12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1.如图所示的电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　）‎ ‎　‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎2.首先发现电流磁效应的科学家是（　　）‎ A．法拉第 B．奥斯特 C．库仑　 D．麦克斯 ‎3.我们可以用如图所示的装置探究影响安培力方向的因素．实验中把磁铁的N极放置在金属棒上端，给金属棒通以A→B的电流，则金属棒将（ ）‎ ‎ A．向磁铁内摆动 B．向磁铁外摆动 ‎ C．静止不动 D．上下振动 ‎4.如图所示的通电螺线管，在其轴线上有一条足够长的直线ab．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是 （ ）‎ ‎5.如图4，水平光滑导轨接有电源，电动势为E，内电阻为r，其它的电阻不计，导轨上有三根导体棒a、b、c,长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，整个装置置下向下的匀强磁场中，三棒受到安培力的关系为（ ）‎ ‎ ‎ ‎ A．Fa＞Fb＞Fc      B．Fa＝Fb＝Fc   C．Fb＜Fa＜Fc      D．Fa＞Fb＝Fc ‎6.如图所示，质子(H)和α粒子(He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为 (　　)‎ A．1：2 B．1：1‎ C．2：1 D．1：4‎ ‎7.集成电路应用广泛、集成度越来越高，现在集成电路的集成度已达几亿个元件，目前科学家们正朝着集成度突破10亿个元件的目标迈进，集成度越高，各种电子元件越微型化，如图2甲一是我国自行研制成功的中央处理器（CPU）芯片“龙芯”1号，下图二中，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸，通过两导体的电流方向如图乙所示，则这两个导体的电阻R1、R2的关系说法正确的是（   ）‎ ‎ A．R1＞R2        B．R1＜R2       C．R1=R2         D．无法确定 ‎8.静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计。开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取措施可行的是（   ） ‎ A．断开开关S后，将A、B两极板分开些 B．断开开关S后，将A、B两极板靠近些 C．保持开关S闭合，将A、B两极板分开些 D．保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动 ‎9.一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功3J，克服空气阻力做功0.5J，电场力做功1J，则下列说法正确的是（ ）‎ A．小球在a点的重力势能比在b点大3J B．小球在a点的电势能比在b点小1J C．小球在a点的动能比在b点小3.5 J D．小球在a点的机械能比在b点大0.5J ‎10.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻设计了如图所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区（灯泡不会烧坏），则 (　 　) ‎ A．灯泡L变亮 ‎ B．灯泡L变暗 C．电流表的示数变小 D．电流表的示数变大 ‎11.如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图像，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图像，若将这两个电阻分别接到该电源上，下列说法正确的是（ ） ‎ ‎　 A．两电阻阻值R1＞R2 ‎ ‎　 B．R2接在电源上时，电源的内阻消耗功率更大 ‎　 C．R2接在电源上时，电源的效率更高 ‎　 D．电源的内阻和R2的阻值相等 ‎12.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷，在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是（   ）‎ A.A板带正电 ‎ B.有电流从B经用电器流向A C.金属板A、B间的电场方向向下 D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力 二、填空题 （本大题共2小题，将答案填写在答题卷上，共计18分）‎ ‎13.如图所示为J0411多用电表示意图．其中A、B、C为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1～3kΩ的电阻．他测量的操作步骤如下：‎ ‎（1）调节可调部件　 　，（选A、B或C）使电表指针指向表盘　 　的零刻度．（选左边或右边）‎ ‎（2）调节可调部件B，使它的尖端指向　 　位置．（选填×10Ω挡、×100Ω挡、×1KΩ挡）‎ ‎（3）将红黑表笔分别插入正负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件　 　，使电表指针指向欧姆零刻度位置．‎ ‎（4）将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．‎ ‎（5）换测另一阻值为20～25kΩ的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此时还必须重复步骤　 　，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是　 　．‎ ‎14.实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10﹣8Ω•m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：‎ 电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω；‎ 电压表：量程3V，内阻约9kΩ；‎ 滑动变阻器R1：最大阻值20Ω；‎ 滑动变阻器R2：最大阻值5Ω；‎ 定值电阻：R0=3Ω；‎ 电源：电动势6V，内阻可不计；‎ 开关、导线若干．‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）实验中滑动变阻器应选　 　 （选填“R1”或“R2”），‎ ‎（2）在实物图丙中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．‎ ‎（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.40A时，电压表示数如图乙所示，读数为　 　V．‎ ‎（4）导线实际长度为　 m（保留2位有效数字）．‎ 三． 计算题（本大题包括4小题，共36分．解答应写出必要的文字说明．方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．所有答案必须写在答题卷上，在此作答一律无效！）‎ ‎15.某台电动机的额定电压为220V，线圈的电阻为0.4Ω，正常工作的电流为10A，求：‎ ‎⑴正常工作时消耗的电功率 ‎⑵正常工作时电动机线圈电阻每分钟产生的热量 ‎16.如图所示，一根长为l的细绝缘线，上端固定在天花板的O点，下端系一个质量为m的带电小球，将整个装置放入一匀强电场中，该匀强电场的电场强度大小为E，方向水平向右，当细线偏离竖直方向为θ=60°时，小球处于平衡状态，已知当地的重力加速度为g，求：‎ ‎（1）小球的带电性和带电量；‎ ‎（2）如果将细线剪断，小球经t时间内发生的位移大小．‎ ‎17.如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：‎ ‎(1)金属棒所受到的安培力大小；‎ ‎(2)通过金属棒的电流；‎ ‎(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值．‎ 18. 如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30º，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=10cm，两板间距d=17.3cm，重力不计。求：‎ ‎⑴带电微粒进入偏转电场时的速率V1；（≈1.73）‎ ‎⑵偏转电场中两金属板间的电压U2；‎ ‎⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？‎ 高二物理参考答案 一、 选择题（本大题共12小题，每题4分，共计48分。在每小题给出的四个选项中，第1—8小题只有一个项选符合题目要求，第9—12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分）‎ 题目 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D B A C D A C A AC AC ABD BD 二、填空题 （本大题共2小题，13题第一小题每格1分其余每格2分，共计18分）‎ ‎13.（1）、A；左边；（2）、×100Ω挡（3）、C；（5）、（3）；22kΩ．‎ ‎【考点】用多用电表测电阻．‎ ‎【分析】多用电表测量电阻时，先进行机械校零，需将选择开关旋到殴姆档某一位置，再进行欧姆调零，殴姆调零后，测量电阻读出示数．注意示数是由刻度值与倍率的乘积．‎ ‎【解答】解：（1）多用电表的使用首先进行机械调零：调节可调部件A，使电表指针停在表盘左边的零刻度的位置；‎ ‎ （2）选择合适的档位：因电阻1～3kΩ，为使指针指在中央刻度附近选择×100Ω即可．‎ ‎ （3）选档后进行欧姆调零：将红、黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件 C，使电表指针指向表盘右边的欧姆挡零刻线位置．‎ ‎ （5）换测另一阻值为20～25kΩ的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此时还必须重新进行欧姆调零，即重复步骤（3），图示读数为：22×103Ω=22kΩ．‎ 故答案为：（1）、A；表盘左边的零刻度；（2）、×100Ω挡（3）、C；（5）、（3）；22kΩ．‎ ‎14.‎ 解：（1）本实验采用限流法测电阻，所以滑动变阻器的最大阻值应为R0和Rx总阻值的4倍以上，R0=3Ω，所以滑动变阻器选R1；‎ ‎（2）根据实验电路图，连接实物图，如图所示：‎ ‎（3）电压表量程为3V，由图乙所示电压表可知，其分度值为0.1V所示为：1.80V；‎ ‎（4）根据欧姆定律得：R0+Rx===4.6Ω，则Rx=1.6Ω 由电阻定律：Rx=ρ可知：L=，代入数据解得：L=88m；‎ 故答案为：（1）R1‎ ‎（2）如右图所示．‎ ‎（3）1.80 ‎ ‎（4）88‎ ‎【考点】测定金属的电阻率．‎ ‎【分析】（1）本实验采用限流法测电阻，所以滑动变阻器的最大阻值应为R0和Rx总阻值的4倍以上；‎ ‎（2）根据实验电路图，连接实物图；‎ ‎（3）根据图乙读出电压，注意估读；‎ ‎（4）根据欧姆定律及电阻定律即可求解．‎ 三． 计算题（本大题包括4小题， 其中15题6分、16题8分、17题9分、18题13分，共36分．）‎ ‎15. (1)2200 W (2)2400 J ‎【解析】本题考查了电功及电功率的知识点，意在考查学生的推理能力。‎ ‎(1)由P=UI得 P=2200 W；‎ ‎(2)由得 Q=2400 J。‎ ‎16.‎ 解：（1）小球所受的电场力水平向右，与电场强度方向相同，所以小球带正电．设小球的带电量为q，对于小球，根据平衡条件可知：‎ 水平方向有：Tsinθ=qE，‎ 竖直方向有：Tcosθ=mg，‎ 解得 q=‎ ‎（2）剪短细线后，小球受电场力和重力，合力沿着绳子原来的方向向右下方，合力大小为 F==2mg 根据牛顿第二定律，得 加速度为：a==2g 小球将做初速度为零的加速度为2g的匀加速直线运动，t时间内的位移为 ‎ ‎ x=‎ 解得 x=gt2‎ 答：（1）小球带正电，带电量是；‎ ‎（2）如果将细线剪断，小球经t时间内发生的位移大小是gt2．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）带电小球所受电场力方向与电场强度方向相同，所以带正电．对小球受力分析后，根据平衡条件和电场力公式F=qE求带电量；‎ ‎（2）剪短细线后，小球受电场力和重力，合力恒定，加速度恒定，做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求加速度，再根据位移时间关系公式求解位移．‎ ‎17.(1)F安＝mgsin30°，得F安＝0.1 N.‎ ‎(2)金属棒静止在金属轨道上受力平衡，如图所示 ‎18.（1）带电微粒经加速电场加速后速度为，根据动能定理有： =1.0×104m/s   ‎ ‎（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动。‎ 在水平方向微粒做匀速直线运动，水平方向            ‎ 带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2‎ 竖直方向：                 ‎ ‎     得 =200V   ‎ ‎（3）带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，微粒轨道刚好与磁场右边界相切，设轨道半径为R，由几何关系知：‎ ‎        即 ‎ 设微粒进入磁场时的速度为，则 由牛顿运动定律及运动学规律 ‎   ‎ 得 ‎ 若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T  ‎