河南省郑州市2018-2019高二上学期期末物理试卷

^.2018-2019学年上学期期末考试高二物理试题卷一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分、在每小题给出的四个选项中，第1-8小题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．下列叙述中正确的是（）A.用点电荷来代替带电体的研究方法叫做等效替代法B.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度qFE、电容UQC都是采用了比值法定义的C.利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比、并直接用实验进行了验证D.库仑提出了用电场线描述电场的方法2关于静电场，下列说法中正确的是（）A.随着电场强度的减小，电势也逐渐降低B.电场力做正功，电势能增加；电场力做负功，电势能减少C.电扬强度的方向与等势面垂直D.将一负的试探电荷从电势高的等势面移至电勢低的等势面，电场力做正3．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就会熔断。由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么，熔丝熔断的可能性较大的是（）A.同时熔断B.可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方C.横截面积大的地方D.横截面积小的地方4如图所示，R为光敏电阻，光照越强电阻值越小。平行板电容器板间电压为U，板间距为d，两板间为匀强电场。让质子流以初速度0v垂直电场方向射入电场（不计质子重力），沿a轨迹落到下板的中央。现只改变下列一个条件，有可能让质子沿b轨迹落到下板边缘的是（）A.开关S断开^.B.初速度变为021vC．使光照强度减弱D．竖直移动上板，使板间距变为2d5，回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（）A．若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间不变。C.若只将交变电压的周期变为2T，仍能用此装置持续加速质子D．质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为nn:16．如图所示是一种焊接方法的原理示意图。将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待爆接工件就焊接在一起了。我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的。下列说法中正确的是（）^.A．这种焊接方法的原理是电流的磁效应B．线圈中通入的交流电频率越高，焊缝处温度升高的越快C．线圈中的电流是很强的恒定电流D.待焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反7．如图甲所示，一根电阻R＝4Ω的导线绕成半径d＝2m的圆，在圆内部分区域存在匀强磁场，中间S形虚线是两个直径均为d的半圆，磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示（磁场垂直于纸面向外为正，电流逆时针方向为正），关于圆环中的感应电流-时间图象，下列选项中正确的是（）8.如图所示、一个不计重力的带正电子粒子以0v沿各图的虚线射人场中。A中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外；B中I是两条垂直纸面的长直导线中等大同向的电流，虚线是两条导线连线的中垂线；C中I是圆环线圈中的电流、虚线过圆心且垂直圆环平面；D中＋Q、一Q是两个位置固定的等量异种点电荷的电^.荷量、虚线是两位置连线的中垂线。其中，带电粒子能做匀速直线运动的是（）9.如图所示，竖直墙面与水平地均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球a、b分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内。如图所示，在水平推力FF的作用下，小球a、b静止于图示位置。如果将小球b向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（）A.地面对小球的弹力可能减小B.两个小球之同的距离增大C.推力F将减小D.竖直墙面对小球a的弹力不变10.如图甲所为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动。某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则（）A.电流的瞬时值表达式为)(10sin5.0AtiπB.磁体的转速为5r/sC.若给阻值为10Ω的电阻供电，该电阻1h内产生的电热为1.8×104JD.线圈中电流的有值为0.5A^.11.如图所示，电路中a、b是两个完全相同的灯泡，电阻为R（忽略电压变化时对电阻的响）L是一个自感系数很大、直流电阻为R的自感线圈。当S闭合与断开时，a、b灯泡的发光情况正确的是（）A．S刚闭合后，a灯立即变亮，b灯逐渐变亮B．S刚闭合后，b灯立即变亮，a灯逐渐变亮C．S闭合足够长时间后，a灯比b灯更亮D．S断开后，a灯立即熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭12．如图所示，半径R=0.5m的41圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，Ob水平。一质量为m＝10－4kg、带电荷量为q＝2．0×10－6C的粒子，从与圆弧圆心O等高且距O点0．3m的a点，以初速度0v=3m／s沿水平方向射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直圆弧曲面打到弧面上的c点（图中未画出），取c点电势c＝0，则（）A．该匀强电场的电场强度E＝100V／mB．粒子到达c点的速度大小为5m／sC．粒子在a点的电势为－40VD．粒子速率为3m／s时的电势能为4×10－4J二、实验题（本题共2小题，共14分。请按题目要求作答。）^.13．（6分）如图所示，在水平桌面上有一个台秤，台秤上沿东西方向放置金属棒ab，金属棒ab处在沿南北方向的匀强磁场中。现通过测量金属棒ab在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向（1）在图中画线代替导线完成实验电路图，要求接通电源后电流由a流向b（2）完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线；②保持开关S断开，读出台秤示数m0；③闭合开关S，调节R的阻值使电流大小适当，此时台秤仍有读数，然后读出并记录台秤示数m1和____________④用米尺测量_________________（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得到B＝_________。（4）判断磁感应强度方向的方法是：若m1＜m0，磁感应强度方向垂直金属棒向_________（填“南”或“北”）。14．（8分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材A．干电池（电动勢E约1．5V、内电阻r约1．0Ω）B．电流表G（满偏电流2．0mA、内阻R0＝10Ω）C．电流表A（量程0－0．6A、内阻约0．5Ω）D．滑动变阻器R1（0一20Ω，10A）E．滑动变阻器R2（0－1000Ω，10A）^.F．定值电阻R0（阻值990Ω）G．开关和导线若干（1）一组同学设计的实验电路如图甲所示，需要利用以上器材，正确连接好电路，进行实验测量，其中滑动变阻器选择__________（填“R1”或“R2”）（2）本实验中若将电流表G和定值电阻R0组装成电压表，则此电压表的量程为_______V。（3）实验步骤如下：①利用选好的器材正确连接电路；②闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，记录电流表G的示数1I和电流表A的示数2I；③多次改变滑动端P的位置，得到多组数据；④在图乙所示的坐标纸上建立1I、2I坐标系，并已标出了与测量数据对应的4个坐标点。还有一组数据如图丙中的电表所示，请读出此时电流表G的示数I1＝________mA和电流表A的示数I2＝_______mA⑤将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中，并依据所标各点在图中描绘出21II图线；⑥利用所画图线求得电源的电动势E＝________V，电源的内阻r=_____Ω（结果要求保留两位小数）三、计算题（本题共4小题，共38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，答案中必须写出数值和单位。）15．（8分）如图所示为直流电动机提升重物的装置，重物的重量G＝360N，电源电动势E＝90V，电源内阻为r＝2Ω，不计各处摩擦。当电动机以v＝1m／s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流I＝6A。求：^.（1）电动机消耗的总功率为多少？（2）电动机线圈的电阻为多少？16．（8分）在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。某小型发电站，输送的电功率为P＝500kW，发电站输出电压为U1＝250V。为减少输送功率的损失，变电站先用一升压变压器将电压升高到U2＝5kV再输出，在这种情况下，用户端获得的电功率为P1＝340kW。所用变压器均为理想变压器。求（1）升压变压器原副线圈的匝数之比为多少？（2）这样输电，效率仍然较低，若想使输电效率提高到98％，又不改变输电线，那么变电应将电压升高到多少向外输电？^.17.(10分）如图所示在xOy平面内，有以虚线OP为理想边界的匀强电场和匀强磁场区域。OP与x轴成45°角，OP与y轴之间的磁场方向垂直纸面向里，OP与x轴之间的电场平行于x轴向左，电场强度为E。在y轴上有一点M，到O点的距离为L。现有一个质量为m、带电量为-q的带电粒子，从静止经电压为U的电场加速后，从M点以垂直y轴的速度方向进入磁场区域（加速电场图中没有画出），不计带电粒子的重力，求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹与OP相切时，磁感应强度B的大小；（2）只改变匀强磁场磁感应强度的大小，使带电粒子经磁场能沿y轴负方向进入匀强电场，则带电粒子从x轴离开电场时的位置到O点的距离为多少？从进入磁场到离开电场经过的时间为多少？^.18．（12分）如图所示，两根间距为L的平行金属导轨，其cd右侧水平，左侧为竖直的41画弧，圆弧半径为r，导轨的电阻与摩擦不计，在导轨的顶端接有阻值为R1的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。现有一根阻值为R2、质量为m的金属杆，在水平拉力作用下，从图中位置ef由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好。开始运动后，经时间t1，金属杆运动到cd时撤去拉力，此时理想电压表的示数为U，此后全属杆恰好能到达圆弧最高处ab。重力加速度为g。求：（1）金属杆从ef运动到cd的过程中，拉力F随时间t变化的表达式；（2）金属杆从ef运动到cd的过程中，电阻R1上通过的电荷量；（3）金属杆从cd运动到ab的过程中，电阻R1上产生的焦耳热。