2017—2018学年度高二物理第一学期期末试卷(含答案)

1（考试时间：120分钟满分：100分）制卷人：梁国柱第Ⅰ卷（选择题48分）一、选择题(每小题4分，共48分．其中1～8题为单选题，9～12题为多选题，全部选对得4分，选不全的得2分。有选错或不选的得0分)1．下列说法正确的是[]A．由2kQEr可知，在以点电荷Q为中心，半径为r的球面上，各点电场强度相同B．沿电场线方向电势降低，沿磁感线方向磁场减弱C．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零D．运动电荷在某处不受作用，则该处磁感应强度一定为零2．一带电粒子（不计重力)以一定速度垂直射入匀强磁场中，则关于它的物理量不变的是[]A．速度B．加速度C．洛仑兹力D．动能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，下列说法不正确的是[][来源:学科网]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不会立即熄灭C．丙图在测量电阻前，需两表笔短接，调节R1使指针指向0ΩD．丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流4．如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若丁丙乙甲mmmm，丁丙乙甲vvvv，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是[]A．甲乙丙丁B．甲丁乙丙C．丙丁乙甲D．甲乙丁丙5．水平面上存在竖直方向的匀强磁场，磁场的边界是MN，在MN左侧无磁场，如图甲所示．现有一个闭合的金属线框以恒定速度从MN左侧水平进入匀强磁场区域．线框中的电流随时间变化的i﹣t图象如图乙所示，则线框的形状可能是图中的[]6．经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，一个线圈A连接电池与开关，另一线圈B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针，如图1所示，法拉第可观察到的现象有[]A．当合上开关瞬间，小磁针偏转一下，随即复原B．只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转C．A线圈接通并稳定后其电流越大，小磁针偏转角度也越大D．当开关打开瞬间，小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相同的偏转7．如图所示，在同一匀强磁场中放置通有相同电流的三条导线甲、乙、丙，三条导线的形状不同，但每条导线的两端点间的距离相同，且导线均与磁场方向垂直，关于三条导线所受磁场力合力大小的比较，下列说法中正确的是[]A.B.C.D.甲乙丙丁磁铁音圈金属膜片声波AESL2017-2018学年第一学期期末考试高二年级物理试卷A．甲导线受力最大B．乙导线受力最大C．丙导线受力最大D．三条导线受力一样大28．如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中[]A．它们的运动时间的关系为tP＞tQB．它们的电荷量之比为qp：qQ=4：1C．它们的机械能增加量之比为△EP：△EQ=4：1D．它们的电势能减少量之比为△EP：△EQ=2：19.（多选）如图所示，用绝缘丝线吊一个质量为m的带电小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时[]A．小球的动能相同B．丝线所受的拉力相同C．小球所受的洛伦兹力相同D．小球的向心加速度相同10.（多选）两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左下端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为m、电阻不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑高度h。如图所示，在这过程中[]A．恒力F与安培力的合力所做的功等于零B．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热C．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于零D．金属棒的机械能守恒11.（多选）空间有一沿x轴对称分布的电场，x轴上其场强E随x变化的图象如图所示．下列说法中正确的是[]A．O点的电势最高B．x2点的电势最高C．x1和－x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等12.（多选）一带电粒子沿着图中曲线ＪＫ穿过一匀强电场，ａ、ｂ、c、ｄ为该电场的等势面，其中dcba，若不计粒子受的重力，可以确定[]Ａ．该粒子带正电Ｂ．该粒子带负电Ｃ．从Ｊ到Ｋ粒子的电势能增加Ｄ．粒子从Ｊ到Ｋ运动过程中的动能与电势能之和不变第Ⅱ卷（非选择题52分）二、实验题(本题包括2小题，每空2分，共16分)13.（6分）现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示．图（a）图（b）（1）由上图读得圆柱体的直径为mm，长度为cm．（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用测得的D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=．14.（10分）将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V．可是这种电池并不能点亮手电筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．为了较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻．提供的实验器材有：A.电流表A1（量程0～3mA，内阻约为0.5Ω）B.电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）C.电压表V（量程0～1.5V，内阻约为3kΩ）D.滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流为1A）E.滑动变阻器R2（阻值0～3kΩ，额定电流为1A）3F.电键，导线若G.水果电池（1）应选图______（选填“a”或“b”）电路图进行实验．（2）实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用（均用序号字母表示）．（3）根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图象如图所示，由图象可知，水果电池的电动势E=V，内阻r=Ω．三、计算题(本大题共3个小题，共36分，解答时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，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里．一质量为m、带电量为q的微粒以速度υ与磁场垂直、与电场成45°角射入复合场中，恰能做匀速直线运动．求电场强度E和磁感应强度B的大小．16.（12分）如图(a)所示,间距为L=1.0m的水平光滑的金属轨道左端连接一个R=10Ω的电阻,有一长也为L金属杆在外力F的作用下由静止开始沿框架向右做匀加速直线运动,匀强磁场的磁感应强度B=1.0T，方向竖直向下,轨道与金属杆的电阻不计并接触良好,外力F随时间t变化规律的图象如图（b）所示，求金属杆的质量m及其运动的加速度a.图(a)图（b)17.（14分）如图所示，在0y的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在0y的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上hy处的点1p时速率为0v，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上hx2处的2p点进入磁场，并经过y轴上hy2-处的3p点（不计重力）。求:（l）电场强度的大小；（2）粒子到达P2时速度v的大小和方向；（3）磁感应强度的大小。10t/sF/N62042017-2018年度第一学期期末考试高二物理参考答案一、选择题题号123456789101112答案CDABBADCADBCACBD二、实验题13【答案】(1)1.846~1.849,5.015(2)IL4UD214【答案】(1)b(2)A、E(3)1.35、450三、计算题15【解析】（10分）画出受力图（如图所示），根据合力为零的知识得045sinqvBmg①（3分）由①式得qvmgB2（2分）045tanmgqE②（3分）由②式得qmgE（2分）16【解析】（12分）设金属棒的质量为m，加速度为a,则由atv（1分）BLvE（2分）REI（1分）BILF安（2分）由牛二定律有：maFF安（2分）联立上述各式可得：matRaLBF22（2分）结合图（b）得：102622RaLB，2ma代入数据解得：24sma，kgm5.0（2分）17【解析】（14分）（1）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示.设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛二定律及运动学公式有：maqE(1分),tvh02(1分)221ath(1分)由以上三式求得：qhmvE220(2分)（2）粒子到达P2时速度沿x方向的分量仍为0v，以yv表示速度沿y方向分量的大小，表示速度v和x轴的夹角，则有：ahvy22(1分)，220yvvv(1分)，0tanvvvy(1分)由以上三式可求得：02vv(1分)，045(1分)(3)设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，设r是圆周的半径，由牛顿第二定律可得：rvmqvB2(2分)此圆周与x轴和y轴的交点分别为P2、P3.因为OP2=OP3，045，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径，由此可求得hr2(1分)由以上各式可求得：qhmvB0(1分)