河北省正定中学高二物理上学期期末考试试题.docx
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河北省正定中学高二物理上学期期末考试试题
2015-2016学年高二第一学期期末考试
物理试题
一、选择题(本题共14个小题,每题4分,共56分,其中1-10题为单项选择题,11-14为不定项选择题,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不选的得0分)
1.关于物理学史,下列说法正确的是()
A.奥斯特首先发现了电磁感应现象
B.楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕
C.法拉第研究了电磁感应现象,并总结出法拉第电磁感应定律
D.纽曼和韦伯总结出法拉第电磁感应定律
2.如图所示为通电螺线管的纵剖面图,“”和“”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出,图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是()
A.aB.bC.cD.d
3.下列有关分子动理论的相关内容,说法正确的是()
A.布朗运动是液体分子的运动,所以它能说明分子在做永不停息的无规则运动。
B.两个分子间的距离由无穷远靠近到r=r0时,分子间作用力的合力先增大后减小。
C.温度是物体内能大小的标志,温度越高的物体,内能越大。
D.已知某物体的质量、密度和该物质分子的体积,可求得阿伏伽德罗常数。
4.如图所示,在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P,AB在线圈平面内.当发现闭合线圈向右摆动时()
A.AB中的电流减小,线圈中产生逆时针方向的电流
B.AB中的电流不变,线圈中产生逆时针方向的电流
C.AB中的电流增大,线圈中产生逆时针方向的电流
D.AB中的电流增大,线圈中产生顺时针方向的电流
5.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC,已知∠B=θ,导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下,沿垂直DE方向从静止开始匀加速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角形回路。
设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻。
关于回路中的电流I随时间t变化的下列四个图像中可能正确的是()
6.如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n1:
n2=n4:
n3。
与日常相比,当处于用电高峰期时,下列表述正确的是()
A.用户的电压U4增加B.恒有U1:
U2=U4:
U3
C.输电线上损耗的功率减小D.发电机的输出功率不变
7.如图所示,A1、A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是()
A.开关S接通时,A2灯立即亮、A1灯逐渐亮,最后A1、A2一样亮
B.开关S接通时,A1、A2两灯始终一样亮
C.断开S的瞬间,流过A2的电流方向与断开S前电流方向相反
D.断开S的瞬间,流过A1的电流方向与断开S前电流方向相反
8.如图所示,水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中,一边长为L的正方形单匝线圈abcd绕水平中轴OO’沿逆时针方向以角速度匀速转动,OO’与磁场方向垂直。
线圈的两端与磁场外的电阻相连组成闭合电路,电路总电阻为R,则()
A.线圈平面垂直于磁场方向时,穿过线圈平面的磁通量最小
B.线圈平面垂直于磁场方向时,线圈中的感应电流最大
C.线圈旋转一周,电路中电流方向改变次
D.线圈旋转一周通过线圈某一横截面的电荷量为0
9.空间存在如图所示的水平向右的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B,下面关于带电粒子在其中运动情况的判断正确的是( )
A.若不计重力,粒子做匀速运动的方向可沿y轴正方向,也可沿y轴负方向
B.若不计重力,粒子可沿x轴正方向做匀加速直线运动
C.若重力不能忽略,粒子可能做匀速圆周运动
D.若重力不能忽略,粒子可能做匀速直线运动
10.如图所示为质谱仪原理图,未知性质的带电粒子(不计重力)垂直于匀强磁场B、匀强电场E匀速穿过速度选择器,垂直进入匀强磁场B′中做半径为R的圆周运动,若测得B、E、B′、R,则可以计算出( )
A.粒子在偏转磁场中的向心力B.粒子的质量C.粒子的电量D.粒子的比荷
11.将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图所示,则下列说法正确的是()
A.图线b表示电源内部的发热功率Pr随电流I的变化关系
B.M点对应的功率为最大输出功率
C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA D.两个图线上交点M与N的横坐标之比一定为1: 4,纵坐标之比一定为1: 2 12.如图所示为某住宅区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成.发电机中矩形线圈所围的面积为S,匝数为N,电阻不计,它可绕水平轴OO'在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动.矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,R0表示输电线的电阻.以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是() A.若发电机线圈某时刻处于图示位置,变压器原线圈的电流瞬时值为零 B.发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt C.当滑动触头P向下移动时,变压器原线圈两端的电压将升高 D.当用户数目增多时,为使用户电压保持不变,滑动触头P应向上滑动 13.在圆形区域的匀强磁场的磁感应强度为B,一群速率不同的质子自A点沿半径方向射入磁场区域,如图所示,已知该质子束中在磁场中发生偏转的最大角度为120°,圆形磁场的区域的半径为R,质子的质量为m,电量为e,不计重力,则该质子束的速率可能是() A.B. C.D. 14.如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACDE(由细软导线制成)挂在两固定点A.D上,水平线段AD为半圆的直径,在导线框的E处有一个动滑轮,动滑轮下面挂一重物,使导线处于绷紧状态。 在半圆形区域内,有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。 设导线框的电阻为r,圆的半径为R,在将导线上的C点以恒定角速度ω(相对圆心O)从A点沿圆弧移动的过程中,若不考虑导线中电流间的相互作用,则下列说法正确的是() A.在C从A点到D点的过程中,导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针 B.在C从A点到图中∠ADC=30°位置的过程中,通过导线上C点的电量为 C.当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时,导线框中的感应电动势最大 D.在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中产生的电热为 二、实验题(本题共两个小题,15题6分,16题12分,共18分) 15.(6分)“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下: ①向体积V油=1mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500mL; ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1mL; ③先往浅盘里倒入2cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上; ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状; ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长l=20mm. 根据以上信息,回答下列问题: (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL(计算结果保留两位有效数字) (2)油膜轮廓的总面积为_______________m2(计算结果保留两位有效数字) (3)油酸分子直径是________m.(计算结果保留两位有效数字) 16.(12分)某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接. (1)实验要求滑动变阻器的滑片从左向右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔划线代替导线在图中完成余下导线的连接; (2)实验测得的数据如下表记录: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压U(V) 0 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 2.70 电流I(A) 0 0.10 0.20 0.28 0.35 0.40 0.45 0.48 0.50 0.51 请将剩余两个点描在图乙的坐标图中,并画出小灯泡的伏安特性曲线; (3)根据所画伏安特性曲线判断: ①将该灯泡直接接在一电动势为3V、内阻为1Ω的电源两端,小灯泡的功率为W;(结果保留两位小数) ②将只相同的小灯泡并联后,与①中电源、以及一定值电阻R0=0.25Ω串联成闭合回路,可使灯泡消耗的总功率最大,最大值约为W.(结果保留两位小数) 三、计算题(本题共3个小题,17题10分,18题12分,19题14分,共36分。 请写出必要的说明文字和解题步骤,只写出最后结果的不给分。 ) 17.如图所示是用金属导线制成一矩形框架abcd,其中ab=cd=2ad=2bc=2m,框架放在水平面上,磁感强度为B=1T的匀强磁场垂直于框架平面竖直向下,用同样的金属导线MN垂直于ab和cd,从ad处开始以v0=0.5m/s的速度匀速向右运动,已知该金属导线每米电阻为0.1Ω,求在MN从ad向bc运动的过程中: (1)MN两点间最大的电势差. (2)MN运动过程中框架消耗的最大电功率Pm. 18.如图所示,倾角θ=30°、宽为L=1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上。 现用一平行于导轨的F牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω的导体棒ab由静止开始沿导轨向上滑动;牵引力的功率恒定为P=90W,经过t=2s导体棒刚达到稳定速度v时棒上滑的距离s=11.9m。 导体棒ab始终垂直导轨且与导轨接触良好,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2。 求: (1)从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热Q1; (2)若在导体棒沿导轨上滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力,从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为q=0.5C,导体棒产生的焦耳热为Q2=2.0J,则撤去牵引力时棒的速度v′多大? 19.如图所示,两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。 A板电势高于B板,电场强度为E;磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B1。 平行金属板右侧有一挡板M,中间有一小孔O′,OO′是平行于两金属板的中心线。 挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场感应强度为B2。 CD为磁场B2边界上的一绝缘板,它与M板的夹角θ=45°,=a,现有大量质量均为m,含有各种不同电荷量、不同速度的带正负电粒子(不计重力),自O点沿OO′方向进入电磁场区域,其中有些粒子沿直线OO′方向运动,并进入匀强磁场B2中,求: (1)沿直线进入匀强磁场B2的带电粒子的速度; (2)能击中绝缘板CD的粒子中,所带电荷量的最大值; (3)绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度。 高二第一学期期末考试·物理试题参考答案 1.D2.B3.B4.C5.B6.B7.D8.D9.D10.D11.AB12.BD13.ABC14.ABD 15. (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V′==×mL=2.0×10-5mL. (2)根据大于半个方格的算一个,小于半个方格的舍去,油膜形状占据的方格数大约为115个,故面积S=115×20×20mm2=4.6×104mm2 (3)油酸分子直径d==mm=4.3×10-10m. 16.【解析】 试题分析: (1)探究小灯泡在不同电压下的功率大小,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,实物电路图如图所
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