2017-2018学年河南省商丘市九校高二上学期期末联考物理试题 Word版 8页

2017-2018 学年河南省商丘市九校高二上学期期末联考物理 试题 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分，其中 1-8 题为单选题，9-12 题为多选题在每 小题给出的四个选项中，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分) 1．关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是(　　) A．可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动 B．不可能做匀减速运动 C．一定做曲线运动 D．一定是匀变速运动 2．关于静电场的等势面，下列说法正确的是(　　) A．两个电势不同的等势面可能相交 B．同一等势面上各点电场强度一定相等 C．电场线与等势面处处相互垂直 D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面， 电场力做正功 3．如图所示，是一交流电随时间而变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为 Im；电流的负值的大小也为 Im．则该交变电流的有效值为（ ） A． B． C． D． 4．电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合回路，条形磁铁 静止于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示．现使磁铁自由下落，在 N 极接近线圈上端的过程中， 流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ） A．从 a 到 b，上极板带正电 B．从 b 到 a，下极板带正电 C．从 b 到 a，上极板带正电 D．从 a 到 b，下极板带正电 5．从发电站输出的功率为 220 kW，输电线的总电阻为 0.05 Ω，分别用 110 V 和 11 kV 两种电压输 电．两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为(　　) A．10∶1 B．1∶10 C．1∶100 D．100∶1 6.如图，理想变压器原线圈输入电压 u＝Umsin ωt，副线圈电路中 R0 为定值电阻，R 是滑动变阻器， mI2 3 2 mI mI2 2 mI2 6 V1 和 V2 是理想交流电压表，示数分别用 U1 和 U2 表示；A1 和 A2 是理想交流电流表，示数分别用 I1 和 I2 表示。下列说法正确的是(　　) A.I1 和 I2 表示电流的瞬时值 B.U1 和 U2 表示电压的最大值 C.滑片 P 向下滑动过程中，U2 不变、I1 变大 D.滑片 P 向下滑动过程中，U2 变小、I1 变小 7.两个定值电阻 R1=1200Ω，R2=600Ω 串联接在电压稳定的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于 R1、R2 的电压表接在 R1 的两端，如图所示，电 压表示数为 8 V，如果把 它改接在 R2 的两端，则电压表的示数将(　　) A．小于 4 V　　　　　　 B．等于 4 V C．大于 4 V 而小于 8 V D．等于或大于 8 V 8.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场， 图中的正方形为其边界 ．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从 O 点入射．这两种粒子带同种电荷，它们 的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子，不计重力．下列说法正 确的是(　　) A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹不一定相同 C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大 9．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分 钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（ ） A．增加线圈的匝数 B．将金属杯换为瓷杯 C．提高交流电源的频率 D．取走线圈中的铁芯 10．在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡 A、B 与自感系数很大的线 圈 L 和定值电阻 R 组成如图所示的电路(线圈的直流电阻可忽略，电源的内阻不能忽略)，关于这个 实验下面说法中正确的是(　　) A．闭合开关的瞬间，A、B 一起亮，然后 A 熄灭 B．闭合开关的瞬间，B 比 A 先亮，然后 B 逐渐变暗 C．闭合开关，电路稳定后再断开，A、B 灯中的电流方向均为从左向右 D．闭合开关，电路稳定后再断开，A 逐渐变暗，B 闪亮一下然后逐渐变暗 11．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化， 其瞬时值的表达式为 e=220 sin100πtV，下列说法中正确的是（ ） A．交流电的频率是50Hz B．当 t=0时，线圈平面与中性面重合 C．当 t=1/100 s 时，e 的值为220 V D．线圈转动的转速为100 r/s 12.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图 (光照射到光敏电阻上时,电阻减小),其 中 R1 为光敏电阻,R2 为定值电阻。此光电计数 器 的 基 本 工 作 原 理 是 ( 　 　 ) A.当有光照射 R1 时,信号处理系统获得低电压 B.当有光照射 R1 时,信号处理系统获得高电压 C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 二、实验题（本题共 18 分，把正确答案填在题中的横线上或方框里。） 13.(6 分)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下 是实验探究过程的一部分。 (1)如图甲所示,当磁铁的 N 极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方 向,必须知道 　。 (2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏。电路稳定后,若向左移动变阻器滑片,此 过程中电流表指针向　　　　偏转;若将线圈 A 抽出,此过程中电流表指针向　　　　偏转。(均选填 “左”或“右”) 14．(12 分)在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路如图甲所示． ⑴实验过程中，为了方便操作和减小误差，应选用电流表 和滑动变阻器 (请填写 选项前对应的字母) A．电流表 (量程 0.6A，内阻约 0.8Ω)1A B．电流表 (量程 3A，内阻约 0.5Ω) C．滑动变阻器 (0~10Ω) D．滑动变阻器 (0~200Ω) ⑵实验中要求电流表测量通过电池的电流，电压表测量电池两极的电压．根据如图所示的电路 可知：电流表测量值 真实值(选填“大于”或“小于”)． ⑶用如图甲所示的电路根据正确实验操作测得的数据如下： I(A) 0.10 0.20 0.30 0.39 0.50 U(V) 1.40 1.31 1.20k] 1.10 1.00 ①依此数据，在如图乙所示的坐标图上作出 U－I 图线； ②实验中测得干电池电动势 E= V；内阻 r= Ω．（保留小数点后两位有效数字） ⑷若测量的是新干电池，其内电阻比较小，在调节滑动变阻器时，电压表读数变化 ．(选 填“明显”或“不明显”) 三、计算题（本题共 4 小题，54 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤） 15．(16 分)如图所示，N＝50 匝的矩形线圈 abcd，ab 边长 l1＝20 cm，ad 边长 l2＝25 cm，放在磁感 应强度 B＝0.4 T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的 OO′轴以 n＝3 000 r/min 的转速匀速转动，线圈总电阻 r＝1Ω，外电路电阻 R＝9Ω，t＝0 时线圈平面与磁感线平行， ab 边正转出纸外、cd 边转入纸里．求： (1)t＝0 时感应电流的方向； (2)感应电动势的瞬时值表达式； (3)线圈转 90°外力做的功； (4)从图示位置转过 90°的过程中流过电阻 R 的电荷量。 16.（18 分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距 1m，导轨平 面与水平面成 θ=370 角，下端连接着阻值为 R 的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为 0.1kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为 0.25． （1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小． 2A 1R 2R A V 甲 r E S R 乙 U/V I/A 1.5 0.9 1.1 1.3 0.60 0.2 0.4 θ θ a b （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻 R 消耗的功率为 8W，求该速度的大小． （3）在上问中，若 R=2Ω，金属棒中的电流由 a 到 b，求磁感应强度的大小和方向（g=10m/s2， sin37°=0.6，cos37°=0.8）． 17．(20 分)如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，右边是一个电 场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于 OC 且垂直于磁场方向．一个质量为 m、电荷量为－q 的 带电粒子从 P 孔以初速度 沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角 θ=60°，粒子恰好从 C 孔垂直于 OC 射入匀强电场，最后打在 Q 点，已知 OQ=2OC，不计粒子的重力， 求： ⑴粒子从 P 运动到 Q 所用的时间 t； ⑵电场强度 E 的大小； ⑶粒子到达 Q 点时的动能 ． 0υ kQE θ P υ0 O Q C EB 高二物理试题答案 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分，其中 1-8 题为单选题，9-12 题为多选题在每 小题给出的四个选项中，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分) 1 D 2 C 3．A 4B 5D 6C 7B 8D 9．AC 10BD 11． AB 12BC 二、实验题（本题共 18 分，把正确答案填在题中的横线上或方框里。） 13．(6 分) (1)电流从正(负)接线柱流入时,电流表指针的偏转方向 (2 分) (2)右 左(各 2 分) 14．(12 分) ⑴AC(2 分)；⑵小于(2 分)； ⑶①如图所示(2 分)；②1.50(2 分)，1.00(2 分)； ⑷不明显(2 分) 三、计算题（本题共 4 小题，54 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤） 15．(16 分)解析：(1)根据右手定则，感应电流方向为 adcba.(2 分) (2)线圈的角速度ω＝2πn＝100 πrad/s， (1 分) 图示位置的感应电动势最大，其大小为 Em＝NBl1l2ω， (1 分) 代入数据得 Em＝314 V， (1 分) 感应电动势的瞬时值表达式： e＝Em cos ωt＝314cos 100πt V. (2 分) (3)电动势的有效值 E＝ Em 2， (1 分) 线圈匀速转动的周期 T＝ 2π ω ＝0.02 s， (1 分) 线圈匀速转动 90°，外力做功大小等于电功的大小，即： W＝I2(R＋r)T/4＝ E2 R＋r·T/4， (2 分) 代入数据得 W＝24.65 J. (1 分) (4)从 t＝0 起转过 90°过程中，Δt 内流过 R 的电荷量： q＝I△t (1 分) (1 分) U/V I/A 1.5 0.9 1.1 1.3 0.60 0.2 0.4 trR NI ∆+ ∆= )( φ q＝ NΔΦ （R＋r）ΔtΔt＝ NBΔS R＋r ＝ NBl1l2 R＋r ， (1 分) 代入数据得 q＝0.1 C. (1 分) 16（18 分）解：①金属棒开始下滑初速度为零，根据牛顿第二定律 mgsinθ－μmgcosθ＝ma (2 分) 2 (2 分) ②设稳定时金属棒的速度为 v，所受安培力为 F，棒在沿导轨方向受力平衡 (2 分) 此时，金属棒克服安培力做功的功率等于电路中 R 消耗的电功率 即 (2 分) 得 (2 分) ③设电路中电流为 I，导轨间金属棒长为 l，磁感应强度为 B (2 分) (2 分) (2 分) 方向垂直导轨平面向下 (2 分) 17．(20 分) 解：⑴画出粒子运动的轨迹如图所示的三分之一圆弧( 为粒子在磁场中圆周运动的圆心)． 由图知：∠P C=120° (2 分) 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为 r， 则： (2 分) 解得： (1 分) 由图中几何关系知： (1 分) 所以 (1 分) m/s4)cos(sin =−= θµθga sin cos 0mg mg Fθ µ θ− − = PFv = m/s20)cos(sin =−== θµθmg P F Pv R BlvI = RIP 2= T2.0== lv PRB 1O 1O r υmυqB 2 0 0 = qB υmr 0= °+= 60cosrrOC rOC 2 3= 粒子在磁场中圆周运动的周期 （1 分） 粒子在磁场中圆周运动的时间： (1 分) 粒子在电场中做类平抛运动，由题中条件知： (1 分) 则粒子在电场中运动的时间： (1 分) 粒子从 P 运动到 Q 所用的时间： (1 分) ⑵粒子在电场中做类平抛运动： (2 分) 解得： (2 分) ⑶由动能定理得： (2 分) 解得粒子到达 Q 点时的动能为： (2 分) qB m v rT ππ 22 == qB mTt 3 2 3 1 1 π== rOCOQ 32 == qB m υ rt 33 0 2 == qB mπttt )3 23(21 +=+= 2 2 2 2 3 1 1 2 2 2 qEr at tm = = 03 1 υBE = 2 kQ 0 1 3 2 2E m qE rυ− = × 2 0kQ υmE =