2017-2018学年河北省石家庄市高二上学期期末考试物理试题（Word版） 11页

石家庄市2017〜2018学年第一学期期末检测试题 高二物理 满分100分 时间90分钟 第I卷(共40分)‎ 一．选择题(本题共12个小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1～8题只有一个选项正确，9～12题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分)‎ ‎1.如图甲所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入水银，如果把玻璃皿放在磁场中，水银就会旋转起来。如图乙所示，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动。下列说法正确的是 A.图甲中，如果只改变磁场的方向，水银的旋转方向不变 B.图甲中，如果只改变磁场的正负极，水银的旋转方向不变 C.图乙中，如果只改变磁场的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动 D.图乙中，如果只将水银换成纯酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动 ‎2.如图所示，带电粒子在匀强磁场中所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是 ‎3.如图所示是真空中正点电荷形成的电场，已知M点与N点在同一条电场线上，M点与P点到正点电荷的距离相等，下列说法正确的是 A.M点的电场强度比N点的电场强度小 B.P点的电势比N点的电势低 C.同一点电荷在P点的电势能比在N点的电势能大 D.同一点电荷从M点到N点和从P点到N点电场力做功相等 ‎4.在磁感应强度为B的匀强磁场中垂直磁场放置一“L”型导线abc，ab⊥bc，ab长为l，bc长为l。当导线通入如图所示的恒定电流I时，“L”型导线受到的安培力大小为F，方向与bc夹角为θ，则 A.， B.，‎ C.， D.，‎ ‎5.如图所示，闭合开关k，将条形磁铁两次插入闭合线圈，且两次的起始和终止位置相同，第一次用时0.4s，第二次用时0.2s，则 A.第一次通过线圈的磁通量变化较大 B.第一次通过线圈的磁通量的变化率较小 C.第一次经过电流表G的总电荷量较多 D.第一次电流表G的指针偏转较大 ‎6.在如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，V为理想电压表，L为小灯泡（其电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻（其阻值随光强度的增大而减小）。现减弱照射R3的光的强度，则 A.电压表的示数变大 B.小灯泡变亮 C.通过R2的电流变大 D.R3两端的电压变小 ‎7.在如图所示的电路中，两个较大的平行板A、B，分别接在电源E的正负极上，G为电流表。一带电油滴恰好静止在两板之间。在保持其他条件不变的情况下，将两板缓慢地水平错开的过程中（不考虑边缘效应），下列说法正确的是 A.油滴向上运动，电流表G中的电流从b流向a B.油滴静止不动，电流表G中的电流从a流向b C.油滴向上运动，电流表G中的电流从a流向b D.油滴静止不动，电流表G中无电流流过 ‎8.如图甲所示，匝数n=100、电阻r=1Ω、面积S1=0.4m2的圆形金属线圈处在垂直纸面向外、面积S2=0.3m2的磁场区域中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。现将阻值R=2Ω的电阻与线圈的两端a、b相连，其中b端接地。下列说法正确的是 A.圆形线圈中产生的感应电动势为6V B.设b端电势为零，则a端的电势为3V C.在0～4s内通过电阻R的电荷量为12C D.在0～4s内电阻R上产生的焦耳热为18J ‎9.在如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V，12W”字样，电动机线圈的电阻 RM=0.5Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法中正确的是 A.电动机的输入功率为24W B.电动机的输出功率为10W C.电动机的热功率为2W D.电路消耗的总电功率为22W ‎10.在如图所示的电路中，LA、LB是完全相同的小灯泡，带铁芯的线圈L自感系数很大，直流电阻可忽略。下列说法正确的是 A.开关S闭合瞬间，LA、LB同时发光，最后LA熄灭 B.开关S闭合瞬间，LA不亮，LB立即亮 C.稳定后断开开关S的瞬间，LA闪一下再逐渐熄灭，LB逐渐熄灭 D.稳定后断开开关S的瞬间，LB立即熄灭，LA逐渐熄灭 ‎11.‎ 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一带电金属块沿绝缘固定斜面滑下。在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，下列说法正确的是 A.金属块带负电荷 B.金属块克服电场力做功4J C.金属块的电势能减少8J D.金属块的机械能减少12J ‎12.在如图所示的xoy平面内，x=l处垂直x轴放置一足够长的荧光屏S，y轴与荧光屏间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。位于坐标原点O处的粒子源在xoy平面内与x轴正方向夹角为-60°~60°的范围内、以初速度大小v0向各方向发射大量完全相同的带负电荷的粒子。已知沿x轴正方向发射的粒子刚好打在荧光屏y=-l处，不计粒子的重力，下列说法正确的是 A.粒子的比荷为 ‎ B.粒子的运动半径为 ‎ C.粒子在磁场中运动时间不超过 ‎ D.粒子打在荧光屏S上的亮线长度大于 第II卷 非选择题 (共52分)‎ 二、实验题 (本大题共2小题，共15分)‎ ‎13.(6分)某同学购买了一卷镍铬合金丝，打算利用所学知识求出合金丝的长度，通过查阅铭牌得知该合金丝的电阻Rx约为150Ω、直径为0.300mm，又上查阅知镍铬合金丝在常温下的点电阻率ρ=1.0×10-6Ω·m。接下来该同学进行了如下实验：‎ ‎(1)测量合金丝的具体阻值： 所用电压表电阻约为3kΩ，电流表电阻约为0.05Ω，为了减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，请从A、B、C、D四个电路中选择 电路来测量镍铬合金丝电阻。‎ ‎ ‎ ‎(2)求合金丝的长度：若测得合金丝电阻为140Ω，可算出该合金丝的长度约为 m。(结果保留两位有效数字)‎ ‎14.(9分) 某实验小组用如图所示电路测量一节干电池的电动势和内电阻。可供选择的器材：‎ A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）    ‎ B．电压表（量程3V）‎ C．电压表（量程15V）    ‎ D．电流表（量程0.6A）    ‎ E．定值电阻（阻值为50Ω）‎ F．滑动变阻器（阻值范围0-50Ω）    ‎ G．开关、导线若干 ‎(1)实验中电压表应选用 (选填器材前的字母)；‎ ‎(2)实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在了下表中。请根据表中数据在给定的U-I坐标系描点、画出U-I图线；‎ ‎(3)由U-I图线可知，此干电池电动势E= V，内电阻r= Ω(结果均保留两位有效数字)。‎ 三、计算题。（本题共3小题，37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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎15. (10分)如图所示，真空中以O为圆心半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在圆形区域右侧放有长为2R的平行带电金属板MN、PQ，两板间距离为R，中心线O1O2与圆心O在同一水平线上，A、O1是圆周上的点，两金属板MN、PQ间存在匀强电场。一电荷量为-q、质量为m的带电粒子以速率v0沿AO竖直向上射入磁场中，粒子从O1点飞出磁场进入右侧电场，并恰好从PQ边缘的Q点离开电场。不计粒子的重力，求：‎ ‎(1)金属板间电场的电场强度E和圆形区域磁场的磁感应强度B的比值；‎ ‎(2)粒子离开电场时速度方向与水平方向夹角θ的正切值。‎ ‎16.(12分)如图所的，足够长的光滑平行金属导轨EF、PQ倾斜放置，其所在平面与水平面的夹角θ=30°，两导轨间距为L，电容为C的电容器和阻值为2r的电阻R通过导线连接在两导轨间，其中S1、S2为开关，整个装置处在垂直于两导轨所在平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。垂直放置在导轨上质量为m、电阻为r的金属棒，通过一根拴在金属棒中间不可伸长的绝缘细绳绕过定滑轮与质量为4m的重物M相连。初始时用手托住重物使轻绳恰处于绷紧状态，现闭合开关S1和S2，将重物M由静止释放，已知金属棒与导轨始终接触良好，金属棒与定滑轮之间的轻绳始终在两导轨所在平面内且与两导轨平行，不计导轨电阻，不计滑轮阻力，重力加速度大小为g，求：‎ ‎(1)重物M的最大速度；‎ ‎(2)电容器带的最大电荷量。‎ ‎17.(15分)如图所示，水平地面上放有一张桌子，桌面abcd是边长为L的正方形，桌子上表面水平、光滑、绝缘，距地面高度为h。桌面内有磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场，桌面以外有电场强度为E、竖直向下的匀强电场。一质量为m，电荷量为q的带正电小球，从桌面边缘ad的中点M沿垂直于ad边方向以速度v进入磁场区域，已知小球可看做质点，重力加速度为g。‎ ‎(1)为使小球能够从ab边飞离桌面，求小球进入磁场时速度大小；‎ ‎(2)若小球恰好从桌面上的b点飞离桌面，求小球落地点到桌面上b点的距离。‎ 石家庄市2017-2018学年第一学期期末检测 高二物理参考答案 一、 选择题（本题共12小题，每题4分，共48分。第1～8题为单选，第9～12为多选，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C D D D B C B D BC AC BD AC 二、实验题(本大题共2小题，共15分)‎ ‎13．（6分）‎ ‎（1）B　（3分） （2） 9.9 m （3分）‎ ‎14．（9分）‎ ‎（1）B （2分） ‎ ‎（2）如图（3分） ‎ ‎（3）1.5； 0.83 （2分；2分）‎ 三、计算题(本大题共3小题，37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)‎ ‎15.（10分）‎ 解：（1）（7分）带电粒子从Ao方向射入，从O1方向射出，其反向沿长线必经过O点，可得轨迹圆的半径与区域圆的半径是相同的，即: （1分）‎ ‎ 洛伦兹力提供向心力： （1分）‎ 得：‎ ‎ 带电粒子在电场中的运动做类平抛运动，（1分）‎ 可得： （1分）， （1分）‎ 得： ‎ ‎ 得： （2分）‎ （2） ‎（3分）带电粒子从Q点飞出时，水平方向的速度仍为v0，‎ 竖直方向速度：（1分）得 数学知识可得： （1分），得 （1分）‎ ‎16、（12分）‎ 解： (1)（7分）S1闭合，S2断开时，M由静止释放后拉动金属棒沿导轨向上做加速运动,金属棒受到沿导轨向下的安培力作用,设最大速度为vm，感应电动势E=BLvm （2分）‎ 感应电流I= （2分）‎ 当金属棒速度最大时有:Mg=mgsin 30°+BIL （2分）‎ 解得:vm= （1分）‎ ‎（2）（5分）S1、S2均闭合时,电容器两板间的最大电压U=UR=IR （2分） ‎ 电容器带的最大电荷量Q=CU （2分）‎ ‎ (1分）‎ ‎17、（15分）‎ 解：　(1)（7分）对小球受力分析可知，小球在桌面上运动时重力与支持力平衡，小球在磁场作用下做匀速圆周运动。‎ 当小球从a点飞离桌面时，速度最小，设此时小球运动半径为r1，‎ 由几何关系可得r1＝ （1分）‎ 已知洛伦兹力提供向心力qv1B＝m （2分） ，解得v1＝ 当小球从b点飞离桌面时，速度最大，设此时小球运动半径为r2，由几何关系可得 r＝L2＋2 （2分） ，解得r2＝ ‎ 已知洛伦兹力提供向心力qv2B＝m ，解得v2＝ 可得速度大小范围≤v≤ （2分）‎ ‎(2)（8分）小球飞出桌面后受重力和电场力作用，可知 mg＋qE＝ma （2分）‎ 小球做类平抛运动，可知h＝at2 (1分) ，x＝v2t (1分)‎ 由几何关系可知落地点到桌面上b点的距离为 s＝ (2分)‎ 由以上各式可得 (2分)‎