2017-2018学年河北省定州中学高二（承智班）上学期期末考试物理试题 Word版 13页

河北定州中学2017—2018学年度第一学期期末考试 高二年级 物理试卷 ‎ ‎ 一、选择题 ‎1．如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是（ ）‎ ‎2．如图所示，在两根平行长直导线M、N 中，通入同方向同大小的电流，导线框abcd 和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自左向右在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向为（ ）‎ A. 沿abcda不变 B. 沿adcba不变 C. 由abcda 变成adcba D. 由adcba 变成abcda ‎3．直流电路如图所示，电源的内阻不能忽略不计，在滑动变阻器的滑片P由图示位置向右移动时，电源的 A. 效率一定增大 B. 总功率一定增大 C. 热功率一定增大 D. 输出功率一定先增大后减小 ‎4．在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生 的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈 1,2 的匝数之比 n1∶n2＝2∶1.在不接负载的 情况下( )‎ A. 当线圈 1 输入电压为 220 V 时，线圈 2 输出电压为 110 V B. 当线圈 1 输入电压为 220 V 时，线圈 2 输出电压为 55 V C. 当线圈 2 输入电压为 110 V 时，线圈 1 输出电压为 220 V D. 当线圈 2 输入电压为 110 V 时，线圈 1 输出电压为 55V ‎5．长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为R.如图所示，对称轴MN的左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出，第二次让线框以ω＝2v/b的角速度转过90°角。那么(   ) ‎ A. 通过导线横截面的电荷量q1∶q2＝1∶n B. 通过导线横截面的电荷量q1∶q2＝1∶1‎ C. 线框发热功率P1∶P2＝2n∶1‎ D. 线框发热功率P1∶P2＝1∶2‎ ‎6．法拉第圆盘发动机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，下列说法正确的是（ ）‎ A. 圆盘虽然转动，但由于通过圆盘的磁通量没有变化，没有电流通过电阻R B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流过电阻R C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的两倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 ‎7．如图所示，PM是粗糙的水平轨道，其左端P点与竖直半圆形轨道PQ平滑连接。一质量为 m的物块从M点出发，向左冲上半圆形轨道，并能恰好通过半圆轨道的最高点Q。已知物块与水平轨道间的动摩擦因数为0. 25,半圆轨道的半径为R，M点和P点间的距离为2R,物块在P点的速度大小为 (g为重力加速度大小），则（ ）‎ A. 物块在P点受到半圆轨道的支持力大小为mg B. 物块在M点的速度大小为 C. 物块从P点运动到Q点的过程中，合力做的功为-2mgR D. 物块将恰好落回到水平轨道上的M点 ‎8．图示电路中，定值电阻的阻值为R1，电源内阻为r，A、V均为理想电表，滑动变阻器的总阻值R2>R1+r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中（ ）‎ A. 电压表的示数减小 B. 电流表的示数增大 C. 该定值电阻消耗的电功率先增大后减小 D. 滑动变阻器接入电路的电阻消耗的电功率先增大后减小 ‎9．如图所示，虚线a、b 和c 是某静电场中的三个等势面，电势分别为φa、φb和φc，且φa＞φb＞φc，一带正电的粒子射入电场中，运动轨迹如实线KLMN 所示，则（ ）‎ A. 粒子从K 到L的过程中，加速度增大 B. 粒子从L到M的过程中，电场力不做功 C. 粒子从K到L的过程中，电势能增加 D. 粒子从M到N的过程中，动能减少 ‎10．如图所示，空间某一区域内同时存在竖直向下的匀强电场、垂直纸面向里的匀强磁场。带电微粒a、b、c 所带电荷电性和电量都相同，以相同的速率在此空间分别向右、向左、向里做匀速运动。以下判断正确的是（ ）‎ A. 它们都带正电 B. 它们都带负电 C. b 的质量最大 D. a 的质量最大 ‎12．在同光滑斜面上放同导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们月在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上；两次导体棒A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。己知斜面的倾角为日，则 A. B. C. 导体样A 所受安培力大小之比 D. 斜面对导体棒A的弹力大小之比 ‎13．如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压恒定为U1=250V，输出功率P1=100kW，输电线电阻R=8Ω．则进行远距离输电时，下列说法中正确的是（ 　）‎ A. 若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小 B. 若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大 C. 输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比 D. 用10000 V高压输电，输电线损耗功率为800W ‎14．关于磁场，下列说法中正确的是 A. 磁场和电场一样，是客观存在的物质 B. 一小段通电直导线在磁场中受力为零，则该处的磁感应强度一定为零 C. 磁场的方向就是放入该点的通电直导线受到的磁场力的方向 D. 磁场的方向就是放入该点的小磁针静止时N极所指的方向 ‎15．如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V。实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，已知带电粒子所带电荷量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子 A.该粒子一定带正电 B. 在b点处的电势能为0.5J C. b点是a、b、c三点中动能最大的位置 D. 在c点处的动能为0.4J ‎16．在图示电路中，灯L1、L2的电阻分别为R1、R2，变阻器的最大电阻为R0，若有电流通过，灯就发光，假设灯的电阻不变，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，灯L1、L2的亮度变化情况是（　　）‎ A. 当R1＞R0时，L1变暗，L2变亮 B. 当R1＞R0时，L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 C. 当R1＜R0时，L1先变暗后变亮，L2不断变暗 D. 当R1＜R0时，L1先变暗后变亮，L2不断变亮 ‎17．三个质量相等的带电微粒（重力不计）以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入，已知上极板带正电，下极板接地，三微粒的运动轨迹如图所示，其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场，则（　　）‎ A. 三微粒在电场中的运动时间有t3=t2＞t1‎ B. 三微粒所带电荷量有q1＞q2=q3‎ C. 三微粒所受电场力有F1=F2＞F3‎ D. 飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能 ‎18．一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的1/2，再给它两端加上电压2U，则（　　）‎ A. 通过导线的电流为I/16 B. 通过导线的电流为I/8‎ C. 导线中自由电子定向移动的速率为v/2 D. 导线中自由电子定向移动的速率为v/4‎ ‎19．如图所示是一个直流电动机提升重物的装置，重物质量m=50kg，电源电压U=100V，不计各处的摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度将重物向上提升1m时，电路中的电流I=5A，g取10m/s2，由此可知（　　）‎ A. 电动机线圈的电阻r=2Ω B. 电动机线圈的电阻r=1Ω C. 此过程中无用功为50J D. 该装置的效率为90%‎ ‎20．如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104 N/C的匀强电场.在匀强电场中有一根长L=2 m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08 kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°=0.8，g取10 m/s2.下列说法正确 ‎（ ）‎ A. 小球的带电荷量q=6×10－5 C B. 小球动能的最小值为1J C. 小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值 D. 小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，且为4J 三、实验题 ‎21．某实验小组描绘规格为“2.5V 0.6W”的小灯泡的I－U特性曲线。实验室提供下列器材：‎ A．电流表A1（量程为0－25mA，内阻约0.2）‎ B．电流表A2（量程为0－300mA，内阻约1）‎ C．电压表V1（量程为0－3V，内阻约5k）‎ D．电压表V2（量程为0－15V，内阻约15k）‎ E．滑动变阻器R1（0－10，额定电流1.5A）‎ F．滑动变阻器R2（0－1000，额定电流0.5A）‎ G．直流电源（电动势6V，内阻忽略不计）‎ H．开关一个、导线若干 ‎(1)实验中所用的电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选_______（只需填器材前面的字母代号） 。‎ ‎(2)若采用如图所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表的右端应与电路中的________点相连（选填“a”或“b”）。‎ ‎(3)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片P应该置于_______端（选填“c” 或“d”）。‎ ‎(4)测量后，该小组根据实验数据，利用Excel拟合出小灯泡的I－U特性曲线如图所示。请根据曲线确定小灯泡两端电压为1.5V时，其实际功率P＝________W。‎ ‎(5)图中描绘的小灯泡伏安特性曲线发生了明显的弯曲，请简要分析其原因：______________。‎ 四、解答题 ‎22．如图所示,等边三角形AQC的边长为2L，P、D分别为AQ、AC的中点.水平线QC以下是水平向左的匀强电场,区域Ⅰ(梯形PQCD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0；区域Ⅱ(三角形APD)内的磁场方向垂直纸面向里,区域Ⅲ(虚线PD之上、三角形APD以外)的磁场与区域Ⅱ大小相等、方向相反，且磁感应强度为3B0。带正电的粒子从QC边中点N以速度v0垂直QC进入区域Ⅰ再从P点垂直AQ射入区域Ⅲ(粒子重力忽略不计).经一系列运动粒子将再次回到N点以速度v0垂直QC进入下方匀强电场,最后从O点离开电场（QO边长为L）。求：‎ ‎(1) 该粒子的比荷q/m；‎ ‎(2) 匀强电场E的大小；‎ ‎(3) 粒子在磁场从N点出发再回到N点的运动过程所需的时间t．‎ 参考答案 AAABB ‎6．B ‎7．BD ‎8．ABD ‎9．AC ‎10．BC ‎11．ABD ‎12．AD ‎13．ACD ‎14．AD ‎15．AD ‎16．AD ‎17．AD ‎18．BC ‎19．AD ‎20．AB ‎21． B C E a c 0.33 小灯泡发光后，灯丝温度明显升高，灯丝电阻会明显增大，小灯泡的伏安特性曲线会发生明显的弯曲 ‎ (1) 灯泡额定电流为： ，从电表的安全性和可操作性角度分析电流表应选择B，电压表应该选择C；灯泡的电阻常温下为： ，最好选择滑动变阻器E且接成分压式；‎ ‎(2) 由于，电流表应该接成外接法，故电压表右端应接在a点；‎ ‎(3) 电建闭合前，滑动变阻器的滑片应接在c点，使此时灯泡上的电压为0；‎ ‎(4) 据图像，当灯泡电压为1.5v时，通过灯泡的电流为0.22A，则灯泡的实际功率为： ；‎ ‎(5) 小灯泡发光后，灯丝温度明显升高，灯丝电阻会明显增大，小灯泡的伏安特性曲线会发生明显的弯曲。‎ ‎22．（1）；（2）E=2B0v0；（3）t=；‎ ‎(1)由题意可知，粒子在区域Ⅰ内做匀速圆周运动，轨道半径为：r1=L 由牛顿第二定律和洛伦兹力表达式得到：qvB= 解得： ‎(2)粒子从N点到O点过程中，做类平抛运动则：‎ 竖直方向匀速直线运动 t1= 水平向左做初速度为零的匀加速直线运动，则：L= ‎ 由牛顿第二定律得：QE=ma 解得：E=2B0v0；‎ ‎(3)带电粒子在区域Ⅱ和区域Ⅲ内做匀速圆周运动，同理由牛顿第二定律和洛伦兹力表达式可得：r2= 粒子从N点出发再回到N点的运动轨迹如图所示 在区域Ⅰ中匀速圆周运动周期：T1= 在区域Ⅰ中运动的时间：t2= 在区域Ⅱ和区域Ⅲ中匀速圆周运动周期：T2= ‎ 在区域Ⅱ和区域Ⅲ中运动时间：t2= 所以t=t2+t3=