陕西省西安市第一中学2017-2018学年高二上学期期末考试物理试题

市一中大学区2017-2018学年度第一学期期末考试高二物理试题命题人：何幼一一、单项选择题：（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的4个选项中只有一项是正确的）1.根据磁感应强度的定义式B＝F/(IL)，下列说法中正确的是（）A.在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B.一小段通电直导线在空间某处受磁场力F＝0，那么该处的B一定为零C.磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同D.一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零2.如图所示的情况中，a、b两点电势相等、电场强度也相同的是（）A.带等量异种电荷的平行金属板之间的两点B.离点电荷等距的任意两点C.两等量同种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点D.两等量异种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点3.—个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=500Ω。要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（）A.串联一个10kΩ的电阻B.并联一个10kΩ的电阻C.串联一个9.5kΩ的电阻D.并联一个9.5kΩ的电阻4.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示，现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是（）A.增大金属盒的半径B.减小狭缝间的距离C.减小磁场的磁感应强度D.增大高频交流电压5.在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时，合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U，现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况（）A.I1增大，I2不变，U增大B.I1减小，I2增大，U减小C.I1增大，I2减小，U增大D.I1减小，I2不变，U减小6．如图所示，在x0，y0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向里，大小为B，现有一质量为m，电量为q的带正电粒子，从在x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场，不计重力的影响，则下列有关说法中正确的是（）A．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为2mBqB．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为2mBqC．只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点D．粒子一定不可能通过坐标原点7.如图所示，以o为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心o处产生的电场强度大小为E。现改变a处点电荷的位置，使o点的电场强度改变，下列叙述正确的是()A.移至b处，o处的电场强度大小减半，方向沿odB.移至c处，o处的电场强度大小不变，方向沿oeC.移至f处，o处的电场强度大小不变，方向沿oeD.移至e处，o处的电场强度大小减半，方向沿oc8．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（）A．图1中，A1与L1的电阻值相同B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等9．如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（）A．PQ中电流先增大后减小B．PQ两端电压先减小后增大C．PQ上拉力的功率先减小后增大D．线框消耗的电功率先减小后增大10．如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中，两板间有一个质量为m、电量为+q的油滴处于静止状态，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是（）A、正在增加，B、正在减弱，C、正在增加，D、正在减弱，二、多项选择题：（本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的4个选项中至少有两项是正确的，选不全的得2分，有错选或不答的得0分）11.如图所示，一个质量为m，带电量为q的粒子（不计重力），始终从两平行板左侧中点处沿垂直场强方向射入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板．要使粒子的入射速度变为，仍能恰好穿过电场，则必须再使（）A.粒子的电量变为原来的B.两板间电压减为原来的C.两板间距离增为原来的4倍D.两板间距离增为原来的2倍12．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（）A.电场强度的大小为2.5V/cmB.坐标原点处的电势为1VC.电子在点的电势能比在b点的低7eVD.电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV13.如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场，下列表述正确的是（）A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小14．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（）A．磁感应强度的大小为0.5TB．导线框运动速度的大小为0.5m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N15.如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（）A．电源1与电源2的内阻之比是11：7B．电源1与电源2的电动势之比是7：11C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2三．填空题（每空2分，16题电路图4分，共16分）16.某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻。步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度，如上图A所示，可知其长度为_______mm。（2）用螺旋测微器测量其直径，如上图B所示，可知其直径为_______cm。（3）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R（阻值约为200Ω）电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约l0kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）[来源:Zxxk.Com]直流电源E（电动势4V，内阻不计）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围0～20kΩ，允许通过的最大电流0.5A）开关S导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号________。[来源:学§科§网Z§X§X§K]17.某同学用如图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r，R为电阻箱。干电池的工作电流不宜超过0.5A，实验室提供的器材如下：电压表(量程0〜3V，内阻约3kΩ)；电阻箱(阻值范围0〜999.9Ω)；开关、导线若干。(1)请根据图甲的电路图在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路__________。(2)实验时，改变电阻箱R的值，记录电压表的示数U，得到若干组R、U的数据。根据实验数据绘出如图丙所示的图线，由图像得出电池组的电动势E＝____V，内阻r＝____Ω。(保留三位有效数字)(3)关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是（_______）A.电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差B.该同学读电压表读数引起的误差属于系统误差C.本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差四．计算题（共34分）18．（10分）如图所示，MN、PQ为足够长的平行导轨，间距L＝0.5m.导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°.NQ⊥MN，NQ间连接有一个R＝3Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0＝1T.将一根质量为m＝0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r＝2Ω，其余部分电阻不计.现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变，cd距离NQ为s＝2m.试解答以下问题：(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)金属棒达到稳定时的速度是多大？(2)从静止开始直到达到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少？19.（10分）如图所示在边长为L的等边三角形OAB区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。在纸面内从O点向磁场区域AOB各个方向瞬时射入质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所有粒子的速率均为v,已知沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，不计粒子之间的相互作用和重力的影响，已知sin35°≈0.577,。求：(1)匀强磁场的磁感应强度的大小；(2)带电粒子在磁场中运动的最长时间；20.(14分)如图所示，直角坐标系xOy位于同一竖直平面内，其中x轴水平，y轴竖直。xOy平面内长方形区域OABC内有方向垂直OA的匀强电场，OA长为L，与x轴间的夹角θ=30°，一质量为m，电荷量为q的带正电小球（可看成质点）从y轴上的P点沿x轴方向以一定速度射出，恰好从OA的中点M垂直OA进人电场区域。已知重力加速度为g。（1）求P点的纵坐标及小球从P点射出时的速度v0。（2）已知电场强度的大小为E=，若小球不能从BC边界离开电场，OC长度应满足什么条件？．市一中大学区2017-2018学年度第一学期期末考试高二物理试题答案一、单项选择题：（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的4个选项中只有一项是正确的）12345678910DDCABDDCCB二、多项选择题：（本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的4个选项中至少有两项是正确的，选不全的得2分，有错选或不答的得0分）1112131415ADABDABCBCC三．填空题（每空2分，16题电路图4分，共16分）16.(1).50.15(2).0.4700(3).17.(1).(2).2.86(2.85～2.87均可)[来源:学科网ZXXK]6.07(6.06～6.08均可)(3).CD四．计算题（共34分）18.(1)2m/s(2)0.06J解析(1)在达到稳定速度前，金属棒的加速度逐渐减小，速度逐渐增大，达到稳定速度时，有：mgsinθ＝B0IL＋μmgcosθE＝B0LvE＝I(R＋r)代入已知数据，得v＝2m/s(2)根据能量守恒得，重力势能减小转化为动能、摩擦产生的内能和回路中产生的焦耳热.有：mgssinθ＝21mv2＋μmgcosθ·s＋Q[来源:Zxxk.Com]电阻R上产生的热量：QR＝R＋rRQ解得：QR＝0.06J19.(1)；(2)（1）OC=Lcos30o=L①沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，由几何知识得粒子做圆周运动的圆弧对的圆心角为60