陕西省西安市长安区学年高二物理上学期期末考试试题理.docx
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陕西省西安市长安区学年高二物理上学期期末考试试题理
2017~2018学年度第一学期期末考试
高二物理试题(理科)
本卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分110分,考试时间100分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、学号和班级写在答题卷上。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
第Ⅱ卷用黑色墨水的签字笔或碳素钢笔在指定地方作答,答在试卷上或答在答题卷非指定的位置均无效。
3.考试结束后,监考老师只将答题卷收回。
第Ⅰ卷(选择题共60分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题所给的四个选项中,只有一个选项符合题意。
)
1.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()
A.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化
B.在通有恒定电流的线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化
D.将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路,然后观察电流表的变化
2.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是()
A.B.
C.
D.
3.在重复奥斯特的电流磁效应实验时,为使实验方便且效果明显,通电直导线应()
A.平行于东西方向,位于小磁针上方
B.平行于南北方向,位于小磁针上方
C.平行于东南方向,位于小磁针下方
D.平行于西南方向,位于小磁针下方
4.在某电场中,沿x轴上的电势分布如图所示,由图可以判断()
A.x=2m处电场强度可能为零
B.x=2m处电场方向一定沿x轴正方向
C.沿x轴正方向,电场强度先增大后减小
D.某负电荷沿x轴正方向移动,电势能始终增大
5.如图所示,abcd四边形闭合线框,a、b、c三点坐标分别为(0,L,0),(L,L,0),
(L,0,0),整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中,通入电流I,方向如图所示,关于四边形的四条边所受到的安培力的大小,下列叙述中正确的是()
A.ab边与bc边受到的安培力大小相等
B.cd边受到的安培力最大
C.cd边与ad边受到的安培力大小相等
D.ad边不受安培力作用
6.一根中空的绝缘圆管放在光滑的水平桌面上.圆管底端有一个带正电的光滑小球.小球的直径略小于圆管的内径.空间存在一个垂直纸面向里的匀强磁场,如图
所示.现用一拉力F拉圆管并维持圆管以某速度水平向右匀速运动,则在圆管水平向右运动的过程中()
A.小球做类平抛运动,且洛伦兹力不做功
B.小球做类平抛运动,且洛伦兹力做正功
C.小球所受洛伦兹力一直沿圆管向管口方向
D.小球的运动很复杂,以上说法都不对
7.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,线圈的自感系数很大,线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL A. B. C. D. 8.穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是() A.图①有感应电动势,且大小恒定不变 B.图②产生的感应电动势一直在变大 C.图③在0~t1时间内的感应电动势是t1~t2时间内感应电动势的2倍(t2=3t1) D.图④产生的感应电动势先变大再变小 9.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则() A.t=0.01s时线框平面与中性面重合 B.t=0.005s时线框的磁通量变化率为零 C.线框产生的交变电动势的有效值为311V D.线框产生的交变电动势的频率为100Hz 10.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为5∶1,原线圈与一固定电阻R0串联后,接入一正弦交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R1=R0/10,可变电阻的阻值R2=2R1,电路中所连接的电流表是理想交流电流表.现保持变压器输入电压u不变,将可变电阻的阻值减少为R2=R1,此时电流表读数为1.0A,则() A.此时流过原线圈的电流最大值为0.4A B.此时流过原线圈的电流最大值为10A C.原先电流表的示数为1.125A D.原先电流表的示数为1.0A 二、选择题(本大题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有多个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全得2分,选错或不选得0分。 ) 11.某空间出现了如图所示的一组闭合电场线,方向从上向下看是顺 时针的,这可能是() A.沿AB方向磁场在迅速增强 B.沿AB方向磁场在迅速减弱 C.沿BA方向磁场在迅速减弱 D.沿BA方向磁场在迅速增强 12.下列各图中(A、B、C选项中的虚线为转轴;D选项中O点为固定点,线圈在纸面内绕O点转动),线圈中能产生交流电的有() A. B. C. D. 13.某发电厂原来用电压为U1的交流电输电,后改用变压比为1∶50的升压变压器将电压升高为U2后输电,输送的电功率保持不变.若输电线路的电阻为R线,则下列说法中正确的是() A.由公式 可知,提高电压后输电线上的功率损耗为原来的2500倍 B.由公式 可知,提高电压后输电线上的电流为原来的50倍 C.由公式P=I2R线可知,提高电压后输电线上的功率损耗为原来的1/2500 D.由公式 可知,提高电压后输电线上的电流为原来的1/50 14.如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器,下列说法中正确的是() A.1是磁铁,在2中产生涡流 B.2是磁铁,在1中产生涡流 C.该装置的作用是使指针能很快地稳定 D.该装置的作用是使指针能够转动 15.如图所示,当交流电源的电压(有效值)U=220V,频率f=50Hz,3只灯泡L 1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻),若将交流电 源的频率变为f=100Hz,电压不变,则( ) A.L3灯比原来亮 B.L2灯比原来亮 C.L3灯和原来一样亮 D.L1灯比原来亮 第Ⅱ卷(非选择题共50分) 三、实验题(本大题共3小题,共16分。 ) 16.(4分)为确定某电子元件的特性,做如下测量. 用多用电表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转过大,因此需选择__________倍率的电阻挡(填: “×10”或“×1k”),并欧姆调零再进行测量,多用电表的示数如图所示,测量结果为________Ω. 17.(6分)某同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时,发现实验桌上还有一个定值电阻R0.他设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和R0的阻值.实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,并在滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.(已知,所有电表均为理想电表). (1)他在同一坐标纸上分别作出U1-I、U2-I图线,如图乙所示,则U1-I图线是图中________(填A或B). (2)定值电阻R0的计算表达式是: R0=_______(用测得的U1、U2、I表示). (3)若实验中没有电压表V2,你能测出的量是_______(填电动势“E”、内阻“r”或“R0”). 18.(6分)有一根粗细均匀的空心导体棒如图a所示,截面为同心圆环(如图b),其电阻约为100Ω,这种材料的电阻率为ρ.某同学用以下器材测量该导体棒的内径: A.20分度的游标卡尺 B.螺旋测微器 C.电流表A1(量程50mA,内阻R1=100Ω) D.电流表A2(量程100mA,内阻R2约40Ω) E.滑动变阻器R(0~10Ω) F.直流电源E G.导电材料样品Rx H.开关一只,导线若干 (1)用游标卡尺测量导体棒长度,示数记为L;用螺旋测微器测量其外径如图,示数D=____mm. (2)请根据下面的实验原理图完成实物连接. (3)闭合开关S,调整滑动变阻器,记录电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2,则导体管的内径d=____(用已知量和测量量的符号来表示). 四、计算题(本大题共3小题,共34分。 解答时必须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。 ) 19.(8分)如图所示,水平放置的平行板电容器两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.5m/s的初速度从板间的正中点水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下极板向上提起4/3cm,液滴刚好打在金属板末端,g取10m/s2,求: (1)液滴经过P点以后的加速度大小; (2)从液滴射入开始计时,求液滴运动到P点所用时间. 20.(12分)如图所示,在x轴上方有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.x轴下方有磁感应强度大小为B/2,方向也为垂直纸面向里的匀强磁场.一质量为m、电荷量为-q的带电粒子(不计重力),从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出.求: (1)射出之后经多长时间粒子再次进入x轴上方的匀强磁场? (2)若x轴下方的匀强磁场的磁感应强度大小变为2B/3,求粒子射出后经过多长时间回到O点. 21.(14分)如图所示,倾角为θ=30°、宽度为d=1m、长为L=4m的光滑倾斜导轨,导轨C1D1、C2D2顶端接有定值电阻R0=15Ω,倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=5T,C1A1、C2A2是长为s=4.5m的粗糙水平轨道,A1B1、A2B2是半径为R=0.5m处于竖直平面内的1/4光滑圆环(其中B1、B2为弹性挡板),整个轨道对称.在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m=2kg、电阻不计的金属棒MN,当开关S闭合时,金属棒从倾斜轨道顶端静止释放,已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达到最大速度,当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关S,(不考虑金属棒MN经过C1、C2处和棒与B1、B2处弹性挡板碰撞时的机械能损失,整个运动过程中金属棒始终保持水平,水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为μ=0.1,g=10m/s2).求: (1)开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度大小; (2)金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中,电阻R0上产生的热量Q; (3)已知金属棒会多次经过圆环最低点A1A2,求金属棒经过圆环最低点A1A2时对轨道压力的最小值. 高二物理参考答案(理科) 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 A C B D B A C C A C BD AC CD BC CD 二、实验题 16.×1070 17. (1)B (2)(3)E 18. (1)3.50 0 (2)电路如图 (3) 三、计算题 19.【答案】 (1)2m/s2 (2)0.3s 【解析】 (1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力,因为液滴做匀速运动,所以有: qE= =mg,即: qU=mgd. 当下极板上提后,d减小,E增大,电场力增大,故液滴向上偏转,在电场中做类平抛运动.此时液滴所受电场力F′= = , 此时加速度a= = = g=2m/s2. (2)因液滴刚好从金属板末端飞出,所以液滴在竖直方向上的位移是 ,设液滴从P点开始在匀强电场中 的飞行时间为t1,则: = at ,解得t1= = s=0.2s,而液滴从刚进入电场到出电场时间t2= = s=0.5s,所以液滴从射入开始匀速运动到P点的时间t=t2-t1=0.3s. 20.【答案】 (1) (2) 【解析】粒子射出后受洛伦兹力做匀速圆周运动,运动半个圆周后第一次到达x轴,以向下的速度v0进入x轴下方磁场,又运动半个圆周后第二次到达x轴. (1)由牛顿第二定律qv0B=m ① T= ② 得T1= ,T2= , 粒子第二次到达x轴需时间t= T1+ T2= . (2)粒子第二次通过x轴在出射点左侧r1,第四次通过x轴在出射点左侧2r1.因此所用时间为3T1/2+2T2/2 21.【答案】 (1)6m/s (2)4J(3)56N,方向竖直向下 【解析】 (1)金属棒沿导轨下滑,速度增大,感应电流增大,安培力增大,加速度减小,当加速度减小到零时,金属棒受到的合外力为零,速度增加到最大,此后金属棒就以最大速度做匀速运动.对金属棒受力分析, 由力的平衡方程: F安=mgsinθ,① 当金属棒最大速度时感应电动势E=Bdvm,② 感应电流I= ,③ 安培力F安=BId,④ 由①②③④解得金属棒的最大速度vm= =6m/s,⑤ (2)金属棒MN在导轨上运动的过程中,重力势能减少,动能增加,同时产生焦耳热,由能量守恒定律可知,减少的重力势能等于增加的动能与焦耳热之和, 即: mgLsinθ= mvm2+Q,⑥ 故金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中,电阻R0上产生的 热量: Q=mgLsinθ- mvm2=4J⑦ (3)当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时已断开开关S,故金属棒再滑回倾斜的轨道上时,不再产生安培力。 -μmg×ns=0- mvm2,n=4 从金属棒滑上水平轨道到第三次经过A1A2,重力做的总功为零,相当于只有摩擦力做功,由动能定理得: -μmg×3s= mv2- mvm2,⑧ 在A1A2对金属棒受力分析,支持力与重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得: FN-mg=mv2/R,⑨ 由⑧⑨,根据牛顿第三定律,金属棒对轨道的压力: FN′=FN= +mg=56N,方向竖直向下.⑩
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