北京四中2016―2017学年度第一学期高二物理期末考试试卷2017.1

北京四中2016~2017学年度第一学期期末考试高二年级物理学科第1页物理试卷（试卷满分为100分，考试时间为100分钟）一．选择题（本大题共18小题；每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1．下列说法中正确的是()A．布朗运动就是液体分子的无规则热运动B．布朗运动反映了液体分子的无规则热运动C．物体吸收热量，内能一定增大D．物体吸收热量，内能可能减小2．关于磁场中某点的磁感应强度方向，下列说法中正确的是()A．磁感应强度的方向就是自由转动的小磁针静止时N极的指向B．磁感应强度的方向就是小磁针N极在该点的受力方向C．磁感应强度的方向就是一小段通电直导线在该点的受力方向D．磁感应强度的方向就是磁感线在该点的切线方向3．质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的光滑的平行导轨上，在磁场的作用下，ab恰好在导轨上静止，如右图所示。下图是从b端观察时的四个平面图，其中通电细杆ab可能保持静止的是()4．有个电流计，内阻Rg=300Ω，满偏电流Ig=1mA，要把它改装成一个量程为3V的电压表，需要给它()A．并联一个0.1Ω的电阻B．串联一个0.1Ω的电阻C．并联一个2.7KΩ的电阻D．串联一个2.7KΩ的电阻θIBBθ×IBAθIBCθIBD×××θθERab北京四中2016~2017学年度第一学期期末考试高二年级物理学科第2页5．如图是奥斯特实验的装置图，在不考虑磁偏角的情况下，为了更直观的说明电流周围存在磁场，下列有关奥斯特实验的做法和现象正确的是()A．做实验时，通电直导线应该沿东西方向水平放置B．做实验时，通电直导线应该沿南北方向水平放置C．通以如图电流，小磁针的N极将垂直纸面向里转动D．通以如图电流，小磁针的N极将垂直纸面向外转动6．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上距原点r3的位置。虚线分别表示分子间斥力f斥和引力f引的变化情况，实线表示分子间的斥力与引力的合力f的变化情况。若把乙分子由静止释放，则乙分子()A．从r3到r2做加速运动，从r2到r1做减速运动B．从r3到r1做加速运动，从r1向O做减速运动C．从r3到r1的过程中，分子势能先减小再增大D．从r3到r1的过程中，分子势能一直在减小7．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r。L1、L2是两个小灯泡。闭合S后，两灯均能发光。当滑动变阻器的滑片向右滑动时()A．L1变暗B．L1变亮C．L2变暗D．L2变亮8．如图，一个枕形导体AB原来不带电。将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电量为-Q，与AB中心O点的距离为R。由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷，达到静电平衡时，则()A．导体A端电势高于B端电势B．导体A端电势低于B端电势C．感应电荷在O点产生的场强为0D．感应电荷在O点产生的场强大小2RQkL2L1RSE、rSNIff斥f引fOrr1甲乙r2r3ABR－QO北京四中2016~2017学年度第一学期期末考试高二年级物理学科第3页9．把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示。下列关于这一过程的分析，正确的是()A．曲线1表示电容器的充电过程，曲线2表示电容器的放电过程B．形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压逐渐升高C．形成电流曲线2的过程中，电容器的电容在逐渐减小D．曲线1与横轴所围的面积等于曲线2与横轴所围的面积10．如图所示，A、B是两块平行金属极板，充电后与电源断开。A板带正电，B板带负电并与地连接，有一带电微粒悬浮在两板间P点处静止不动。现将B板上移到虚线处，则下列说法正确的是()A．带电微粒的电性为正B．平行板电容器电容增大C．极板间P点的电势升高D．带电微粒的电势能增大11．如图所示，是一个示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后以一定的速度垂直进入电压为U2的偏转电场，离开电场时的偏转量是h，若两平行板间距离为d，极板长为l。假设电子都可射出，为了增加射出电场时的偏转量h，可以采取下列哪些方法()A．增大加速电压U1B．减小极板长度lC．增大偏转电压U2D．减小极板间距dABPU1U2dlhv0ER电流传感器12SC甲t0i12乙甲北京四中2016~2017学年度第一学期期末考试高二年级物理学科第4页12．如图(a)所示，AB是某电场中的一条电场线。若有一负点电荷以某一初速度并且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，其速度图象如图(b)所示。下列关于A、B两点的电势和电场强度E大小的判断正确的是()A．BAEEB．BAEEC．BAD．BA13．在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为l.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是()A．电源两端的电压为8VB．电源输出的电功率为20WC．电动机两端的电压为7.0VD．电动机的输出功率为12W14．一个带电粒子沿垂直于电场方向以初速v0向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域。设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图虚线所示。在图示的几种轨迹中，可能出现的是()15．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是两个与高频交流电极相连接的D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是()A．增大磁场的磁感应强度B．增大匀强电场间的加速电压C．增大D形金属盒的半径D．增大D型盒狭缝间的距离BEv0BBEv0CBEv0DBEv0AAR0电动机MS北京四中2016~2017学年度第一学期期末考试高二年级物理学科第5页16．如图所示，金属板放在垂直于它的匀强磁场中，当金属板中有电流通过时（自由电子导电），在金属板的上表面A和下表面A′之间会出现电势差，这种现象称为霍尔效应。关于霍尔效应，下列说法中正确的是()A．在上、下表面形成电势差的过程中，电子受到的洛仑兹力方向向下B．达到稳定状态时，金属板上表面A的电势低于下表面A′的电势C．只减小通过金属板的电流，则上、下表面的电势差大小变大D．只增大通过金属板的电流，则上、下表面的电势差大小变大17．真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是()A．点电荷M、N一定为异种电荷B．点电荷M、N一定为同种电荷C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:1D．将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.5a，该电荷的电势能先减小再增大18．如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg，且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg，电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2。则()A．木板和滑块一直以2m/s2做匀加速运动B．滑块先做匀加速运动，再做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动C．最终木板以2m/s2做匀加速运动，滑块以10m/s做匀速运动D．最终木板以3m/s2做匀加速运动，滑块以10m/s的匀速运动FBxEaO3a2a北京四中2016~2017学年度第一学期期末考试高二年级物理学科第6页二．填空题（本大题共2小题，共14分。请把答案填在答题纸的横线上）19．某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。（1）他采用如图甲所示的实验电路进行测量。图乙给出了做实验所需要的各种仪器。请按电路图把它们连成实验电路。（2）根据实验数据做出U-I图象，如上图丙所示，该电池的电动势E=V，内电阻r=Ω。（3）这位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是。A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C．电动势的测量值小于电动势的真实值D．内电阻的测量值大于内电阻的真实值20．某实验小组要描绘一只小灯泡L（2.5V0.3A）的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：电源E（3.0V，内阻约0.5Ω）电压表V1（0～3V，内阻约3kΩ）电压表V2（0～15V，内阻约15kΩ）电流表Al（0.6A，内阻约0.125Ω）电流表A2（0～3A，内阻约0.025Ω）滑动变阻器R1（0～5Ω）滑动变阻器R2（0～1750Ω）北京四中2016~2017学年度第一学期期末考试高二年级物理学科第7页（1）电压表应选择________，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________。（2）实验过程中要求小灯泡两端电压从零开始调节，应选择图1中哪一个电路图进行实验？________。（3）实验过程中，电流表和电压表的一组示数如下图2所示，则此时电流表和电压表的读数分别为A和V。（4）根据正确的实验电路，该小组同学测得多组电压和电流值，并在图3中画出了小灯泡L的伏安特性曲线。由图可知，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝阻值__________________，原因是____________________。（5）若将这个小灯泡L直接接在电动势为3V，内电阻为3Ω的直流电源两端，则小灯泡的电功率为________W（结果保留2位有效数字）。RLES×AVRLVRLAVABCD图1AESESRALES×××V图2150510V0123012A00.20.40.63图3++++1.02.03.000.100.200.30U/VI/A++++++北京四中2016~2017学年度第一学期期末考试高二年级物理学科第8页三．简答题（本大题共4小题，共32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。）21．如图所示，边长为l的正方形abcd区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电子从ad的中点M处沿垂直ad的方向射入磁场，恰好从c点射出。已知电子质量为m，带电量为-e，求：（1）用直尺、圆规和铅笔画出电子的运动轨迹；（2）电子入射时的速度v大小；（3）若增大电子的入射速度，试定性判断电子在磁场中的运动时间如何变化。22．如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37角。重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8。（1）试判断带电小球的电性；（2）求该匀强电场的电场强度E的大小；（3）若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时绳上的拉力大小。BabcdMvEA37lO北京四中2016~2017学年度第一学期期末考试高二年级物理学科第9页23．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。（1）一段横截面积为S、长为L的直导线，将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向与磁场方向垂直。若导线内单位体积内有n个自由电子，电子电量为-e，形成电流的自由电子定向移动的速率均为v。试根据通电导线在匀强磁场中受到的安培力，推导电子在磁场中受到的洛伦兹力的表达式。（2）带电粒子可以在电场或磁场中做匀速圆周运动。已知电子质量为m，电荷量为-e。a．电子绕氢原子核做匀速圆周运动，已知半径为r，氢原子核的电量为+e，静电力常量为k，则电子绕核转动的等效电流多大？b．电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则电子