学年福建省莆田市第二十四中学高二上学期期末考试物理 Word版含答案.docx
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学年福建省莆田市第二十四中学高二上学期期末考试物理Word版含答案
绝密★启用前
莆田第二十四中学2017-2018学年度第一学期期末考试
高二物理试卷
满分100分,考试时间:
90分钟2018年2月6日
一、选择题(本大题共12小题,每题4分,共计48分。
在每小题给出的四个选项中,第1—8小题只有一个项选符合题目要求,第9—12题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全得2分,有选错或不答的得0分)
1.如图所示的电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
A.
B.
C.
D.
2.首先发现电流磁效应的科学家是( )
A.法拉第B.奥斯特C.库仑 D.麦克斯
3.我们可以用如图所示的装置探究影响安培力方向的因素.实验中把磁铁的N极放置在金属棒上端,给金属棒通以A→B的电流,则金属棒将()
A.向磁铁内摆动B.向磁铁外摆动
C.静止不动D.上下振动
4.如图所示的通电螺线管,在其轴线上有一条足够长的直线ab.用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是()
5.如图4,水平光滑导轨接有电源,电动势为E,内电阻为r,其它的电阻不计,导轨上有三根导体棒a、b、c,长度关系为c最长,b最短,将c弯成一直径与b等长的半圆,整个装置置下向下的匀强磁场中,三棒受到安培力的关系为()
A.Fa>Fb>Fc B.Fa=Fb=Fc C.Fb<Fa<Fc D.Fa>Fb=Fc
6.如图所示,质子(
H)和α粒子(
He),以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为( )
A.1:
2B.1:
1
C.2:
1D.1:
4
7.集成电路应用广泛、集成度越来越高,现在集成电路的集成度已达几亿个元件,目前科学家们正朝着集成度突破10亿个元件的目标迈进,集成度越高,各种电子元件越微型化,如图2甲一是我国自行研制成功的中央处理器(CPU)芯片“龙芯”1号,下图二中,R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸远远小于R1的尺寸,通过两导体的电流方向如图乙所示,则这两个导体的电阻R1、R2的关系说法正确的是( )
A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.无法确定
8.静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。
如图所示,A、B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计。
开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列采取措施可行的是( )
A.断开开关S后,将A、B两极板分开些
B.断开开关S后,将A、B两极板靠近些
C.保持开关S闭合,将A、B两极板分开些
D.保持开关S闭合,将变阻器滑动触头向右移动
9.一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功3J,克服空气阻力做功0.5J,电场力做功1J,则下列说法正确的是()
A.小球在a点的重力势能比在b点大3JB.小球在a点的电势能比在b点小1J
C.小球在a点的动能比在b点小3.5JD.小球在a点的机械能比在b点大0.5J
10.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强阻值越大.为探测磁场的有无,利用磁敏电阻设计了如图所示电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区(灯泡不会烧坏),则( )
A.灯泡L变亮
B.灯泡L变暗
C.电流表的示数变小
D.电流表的示数变大
11.如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图像,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图像,若将这两个电阻分别接到该电源上,下列说法正确的是()
A.两电阻阻值R1>R2
B.R2接在电源上时,电源的内阻消耗功率更大
C.R2接在电源上时,电源的效率更高
D.电源的内阻和R2的阻值相等
12.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:
将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷,在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是( )
A.A板带正电
B.有电流从B经用电器流向A
C.金属板A、B间的电场方向向下
D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
二、填空题(本大题共2小题,将答案填写在答题卷上,共计18分)
13.如图所示为J0411多用电表示意图.其中A、B、C为三个可调节的部件.某同学在实验室中用它测量一阻值约为1~3kΩ的电阻.他测量的操作步骤如下:
(1)调节可调部件 ,(选A、B或C)使电表指针指向表盘 的零刻度.(选左边或右边)
(2)调节可调部件B,使它的尖端指向 位置.(选填×10Ω挡、×100Ω挡、×1KΩ挡)
(3)将红黑表笔分别插入正负插孔中,两笔尖相互接触,调节可动部件 ,使电表指针指向欧姆零刻度位置.
(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接,进行测量读数.
(5)换测另一阻值为20~25kΩ的电阻时,应调节B,使它的尖端指向“×1k”的位置,此时还必须重复步骤 ,才能进行测量,若电表读数如图所示,则该待测电阻的阻值是 .
14.实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2,查得铜的电阻率为1.7×10﹣8Ω•m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:
电流表:
量程0.6A,内阻约0.2Ω;
电压表:
量程3V,内阻约9kΩ;
滑动变阻器R1:
最大阻值20Ω;
滑动变阻器R2:
最大阻值5Ω;
定值电阻:
R0=3Ω;
电源:
电动势6V,内阻可不计;
开关、导线若干.
回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”),
(2)在实物图丙中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.40A时,电压表示数如图乙所示,读数为 V.
(4)导线实际长度为 m(保留2位有效数字).
3.计算题(本大题包括4小题,共36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.所有答案必须写在答题卷上,在此作答一律无效!
)
15.某台电动机的额定电压为220V,线圈的电阻为0.4Ω,正常工作的电流为10A,求:
⑴正常工作时消耗的电功率
⑵正常工作时电动机线圈电阻每分钟产生的热量
16.如图所示,一根长为l的细绝缘线,上端固定在天花板的O点,下端系一个质量为m的带电小球,将整个装置放入一匀强电场中,该匀强电场的电场强度大小为E,方向水平向右,当细线偏离竖直方向为θ=60°时,小球处于平衡状态,已知当地的重力加速度为g,求:
(1)小球的带电性和带电量;
(2)如果将细线剪断,小球经t时间内发生的位移大小.
17.如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:
(1)金属棒所受到的安培力大小;
(2)通过金属棒的电流;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.
18.如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30o,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。
已知偏转电场中金属板长L=10cm,两板间距d=17.3cm,重力不计。
求:
⑴带电微粒进入偏转电场时的速率V1;(
≈1.73)
⑵偏转电场中两金属板间的电压U2;
⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
高二物理参考答案
一、选择题(本大题共12小题,每题4分,共计48分。
在每小题给出的四个选项中,第1—8小题只有一个项选符合题目要求,第9—12题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全得2分,有选错或不答的得0分)
题目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
A
C
D
A
C
A
AC
AC
ABD
BD
二、填空题(本大题共2小题,13题第一小题每格1分其余每格2分,共计18分)
13.
(1)、A;左边;
(2)、×100Ω挡(3)、C;(5)、(3);22kΩ.
【考点】用多用电表测电阻.
【分析】多用电表测量电阻时,先进行机械校零,需将选择开关旋到殴姆档某一位置,再进行欧姆调零,殴姆调零后,测量电阻读出示数.注意示数是由刻度值与倍率的乘积.
【解答】解:
(1)多用电表的使用首先进行机械调零:
调节可调部件A,使电表指针停在表盘左边的零刻度的位置;
(2)选择合适的档位:
因电阻1~3kΩ,为使指针指在中央刻度附近选择×100Ω即可.
(3)选档后进行欧姆调零:
将红、黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件C,使电表指针指向表盘右边的欧姆挡零刻线位置.
(5)换测另一阻值为20~25kΩ的电阻时,应调节B,使它的尖端指向“×1k”的位置,此时还必须重新进行欧姆调零,即重复步骤(3),图示读数为:
22×103Ω=22kΩ.
故答案为:
(1)、A;表盘左边的零刻度;
(2)、×100Ω挡(3)、C;(5)、(3);22kΩ.
14.
解:
(1)本实验采用限流法测电阻,所以滑动变阻器的最大阻值应为R0和Rx总阻值的4倍以上,R0=3Ω,所以滑动变阻器选R1;
(2)根据实验电路图,连接实物图,如图所示:
(3)电压表量程为3V,由图乙所示电压表可知,其分度值为0.1V所示为:
1.80V;
(4)根据欧姆定律得:
R0+Rx=
=
=4.6Ω,则Rx=1.6Ω
由电阻定律:
Rx=ρ
可知:
L=
,代入数据解得:
L=88m;
故答案为:
(1)R1
(2)如右图所示.
(3)1.80
(4)88
【考点】测定金属的电阻率.
【分析】
(1)本实验采用限流法测电阻,所以滑动变阻器的最大阻值应为R0和Rx总阻值的4倍以上;
(2)根据实验电路图,连接实物图;
(3)根据图乙读出电压,注意估读;
(4)根据欧姆定律及电阻定律即可求解.
4.计算题(本大题包括4小题,其中15题6分、16题8分、17题9分、18题13分,共36分.)
15.
(1)2200W
(2)2400J
【解析】本题考查了电功及电功率的知识点,意在考查学生的推理能力。
(1)由P=UI得
P=2200W;
(2)由
得
Q=2400J。
16.
解:
(1)小球所受的电场力水平向右,与电场强度方向相同,所以小球带正电.设小球的带电量为q,对于小球,根据平衡条件可知:
水平方向有:
Tsinθ=qE,
竖直方向有:
Tcosθ=mg,
解得q=
(2)剪短细线后,小球受电场力和重力,合力沿着绳子原来的方向向右下方,合力大小为F=
=2mg
根据牛顿第二定律,得
加速度为:
a=
=2g
小球将做初速度为零的加速度为2g的匀加速直线运动,t时间内的位移为
x=
解得x=gt2
答:
(1)小球带正电,带电量是
;
(2)如果将细线剪断,小球经t时间内发生的位移大小是gt2.
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律.
【分析】
(1)带电小球所受电场力方向与电场强度方向相同,所以带正电.对小球受力分析后,根据平衡条件和电场力公式F=qE求带电量;
(2)剪短细线后,小球受电场力和重力,合力恒定,加速度恒定,做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求加速度,再根据位移时间关系公式求解位移.
17.
(1)F安=mgsin30°,得F安=0.1N.
(2)金属棒静止在金属轨道上受力平衡,如图所示
18.
(1)带电微粒经加速电场加速后速度为
,根据动能定理有:
=1.0×104m/s
(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动。
在水平方向微粒做匀速直线运动,水平方向
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向:
得
=200V
(3)带电微粒进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,微粒轨道刚好与磁场右边界相切,设轨道半径为R,由几何关系知:
即
设微粒进入磁场时的速度为
,则
由牛顿运动定律及运动学规律
得
若带电粒子不射出磁场,磁感应强度B至少为0.1T
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