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2017—2018学年上期期中考试
高二物理试题
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，第1～8题单选，第9～12题多选，全部选对的得4分，选对但不全的得2分；有选错的得0分）
1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是（ ）
A．法拉第 B．奥斯特 C. 伽利略 D．牛顿
2．某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的库仑力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动( )
A．半径越大，加速度越大 B．半径越小，周期越大
C．半径越小，线速度越小 D．半径越大，线速度越小
M
N
静电计
3．如图所示,由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接,极板M接地.用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U.在两板相距一定距离d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度.在整个实验过程中,保持电容器所带电量Q不变,下面哪些操作将使静电计指针张角变大 ( )
A．将M板向下平移
B．将M板沿水平向右方向平移靠近N板
C．在M、N之间插入云母板
D．在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触
4．如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径。一带正电的粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若将速度大小改为v，方向沿ab方向，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力) ( )
A．3t B. t C. t D．2t
5.如图虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝ Ubc
， 实线为一带正电的点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A. 三个等势面中，c的电势最低
B. 该点电荷在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小
C. 该点电荷通过P点时的动能比通过Q点时大
D. 该点电荷通过P点时的加速度比通过Q点时小
6．一个电流表的满偏电流Ig=1mA．内阻为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99.5kΩ的电阻 B．并联一个99. 5kΩ的电阻
C．串联一个9．5kΩ的电阻 D．并联一个9．5kΩ的电阻
7.真空中有一静电场，其在x轴正半轴的电势随x变化的关系如图所示，则根据图象可知 ( )
A．R处的电场强度E＝0
B．x1处与x2处的电场强度方向相同
C．若正的试探电荷从x1处移到x2处，
电场力不一定做正功
D．该电场有可能是处在O点的正的点电荷激发产生的
8．如图，带电荷量之比为qA∶qB＝1∶3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OC＝CD，忽略粒子重力的影响,则( )
A.A和B在电场中运动的时间之比为2∶1
B.A和B运动的加速度大小之比为4∶1
C.A和B的质量之比为1∶2
D.A和B的位移大小之比为1∶1
9．如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON则 ( )
A．M点的电势比P点的电势高
B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做负功
C．M、N两点间的电势差等于O、M两点间的电势差
D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做匀变速
直线运动
O1
P2
O2
P1
E
B1
B2
10．如图所示，含有、、的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点．则 ( )
A．打在P1点的粒子是
B．打在P2点的粒子是和
C．O2P2的长度是O2P1长度的2倍
D．粒子在偏转磁场中运动的时间都相等
11. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交变电流两极相连接的两个D形金属盒，在两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，匀强电场间的加速电压为U，要增大带电粒子（电荷量为q、质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中可行的是（ ）
A．增大匀强电场间的加速电压
B．减小狭缝间的距离
C．增大磁场的磁感应强度
D．增大D形金属盒的半径
12. 如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔV1、ΔV2、ΔV3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（ ）
A. A的示数增大
B．V2的示数增大
C．ΔV3与ΔI的比值等于r
D．ΔV1大于ΔV2
二、实验题（13题每空3分，共6分；14题每空2分，共16分；本题共22分。）
13.(6分) 完成下列实验：
用螺旋测微器测小球直径时，示数如图甲所示，这时读出的数值
是 mm；用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是 cm．
图1
14.(16分)一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电
流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并测量实验数据描绘和研究
小灯泡完整的伏安特性曲线
A. 电源E：电动势为3.0V，内阻不计
B. 电压表V1：量程为0-3V，内阻约为1
C. 电压表V2：量程为0-15V，内阻约为4
D. 电流表A1：量程为0-3A，内阻约为0.1
E. 电流表A2：量程为0-0.6A，内阻约为0.6
F. 滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A
G. 滑动变阻器R2：最大阻值为150Ω，额定电流为1.0A
H. 开关S，导线若干
① 实验中使用的电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 （请填写选项前对应的字母）．
② 实验中某同学连接实验电路如图1所示,请你不要改动已连接的导线，在图1中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最 ___ （填“左”或“右”）端．
图2
③.实验中得到的某一组电压表与电流表示数如图2所示,则电压表的读数为______V,电流表的读数为________A, 请将该组数据标记在U-I坐标中,其余实验数据已标记在图2坐标图中,请你画出小灯泡的U-I图线．并简述该图线不是直线的主要原因
三．计算题（本题共3小题，共50分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，答案中必须明确写出数值和单位。）
15.（14分）如图所示，质量m＝1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L＝1 m的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势E＝8V、内
阻r＝Ω，额定功率为8W、额定电压为4V的电动机M正常工作。
取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度大小g＝10 m/s2。试求：
(1)电动机的额定电流IM与通过电源的电流
I总。
(2)金属棒受到的安培力大小及磁场的磁感
应强度大小。
16．（16分）如图14所示，一矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O以某一初速度，垂直磁场向里射入一带正电的粒子．已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为2L，ab边足够长，粒子重力不计．
（1）若粒子垂直ad边射入恰好能从a点离开磁场，求初速度v1；
（2）若此正粒子方向如图与ad边夹角为θ = 30°射入磁场（v2大小未知），恰好在磁场内经过下边界cd边缘，最终从ab边上某点射出磁场，求这种情况下粒子在磁场中运动的时间t．
A
B
O
R
C
E
17.（20分）如图所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R＝0.20m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝1.0×104N/C。现有一质量m＝0.20kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s＝0.5m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷量q＝8.0×10－5C，取g＝10m/s2，求：
（1）带电体在水平轨道上运动的加速度及运动到B端时的速度；
（2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力；
（3）带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功。
高二物理试题答案
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，第1～8题单选，第9～12题多选，全部选对的得4分，选对但不全的得2分；有选错的得0分）
1B 2D 3 A 4B 5A 6C 7B 8B 9 AB 10BC 11CD 12AD
二、实验题（13题每空3分，共6分；14题每空2分，共16分；本题共22分。）
13⑴8.472－8.475 10.060
14．① B F
② 连线如图1 左
图1
图2
③ V=1.20V I=0.42A 图像如图2 灯丝电阻（率）随温度升高而增大
三．计算题（本题共3小题，共50分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，答案中必须明确写出数值和单位。）
14（14分）解：（1）电动机的正常工作时，有：PM=UIM (2分)
代入数据解得：IM=2A (2分)
通过电源的电流为：I总===3A (2分)
（2）导体棒静止在导轨上，由共点力的平衡可知，安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即：F=mgsin37°=6N (2分)
流过电动机的电流I为：I=I总 -IM=3A-2A=1A (2分)
F=BIL (2分) 解得：B=6T (2分)
16．（16分）(1)若从a处穿出，由几何关系可知 (2分)
根据牛顿第二定律 (2分)
得： (2分)
(2)由得 (2分)
圆弧与cd边相切，由几何关系R2－R2sinθ =L (2分)
得：R2=2L 可知圆心在ab上，圆心φ=1500 (4分)
在磁场中运动的时间 (2分)
17．（20分）（1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律
解得 ：=4 m/s2 2分
设带电体运动到B端的速度大小为，则 2分
解得 vB m/s 2分
（2）设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律
2分
解得 =6.0N 2分
根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B端的压力大小 2分
（3）设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为，根据动能定理
4分
因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功
W 电 ＝EqR=0.16 J 2分 联立解得W摩 =–0.16J 2分
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