荆州中学2017～2018学年度上学期
期 末 考 试 卷
年级：高二 科目：物理 命题人：章学群 审题人：王洪兵
一、选择题(本题共10小题，每小题5分。其中第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，选错的得0分。）
1．下列说法正确的是（ ）
A. 楞次最先发现了电流的磁效应
B. 库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
C. 法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机
D. 电动机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能
2．如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力的作用，则下列说法不正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在P点的动能小于在Q点动能
C. 粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能
D. 粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度
6．如图所示，固定的水平长直导线中通有向左的恒定电流I，矩形闭合导线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。将线框由静止释放，不计空气阻力，则在线框下落过程中（ ）
A. 穿过线框的磁通量保持不变
B. 线框中感应电流的方向为逆时针
C. 线框所受安培力的合力竖直向上
D. 线框的机械能不断增大
4．图甲所示的电路中，电流表指针指满刻度，电流表指针指满刻度的处；图乙中， 指针指满刻度，指针指满刻度的处．已知的内阻为，则的内阻为( )
A. B.
C. D.
5．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中（ ）
A. 电压表示数变小
B. 电流表示数变小
C. 电容器C所带电荷量增多
D. a点的电势降低
6．如图一根不可伸长的绝缘细线一端固定于O
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点，另一端系一带电小球，置于水平向右的匀强电场中，现把细线水平拉直，小球从A点静止释放，经最低点B后，小球摆到C点时速度为0，则（ ）
A. 小球在B点时的速度最大
B. 小球在B点时的绳子拉力最大
C. 小球从A到C的过程中，机械能先减少后增大
D. 从A到C的过程中小球的电势能一直增大
7．如图所示，闭合导线框向右匀速穿过垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场区域宽度大于线框尺寸，规定线框中逆时针方向的电流为正，则线框中电流i随时间t变化的图象可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
8．如图是质谱仪的工作原理示意图，电荷量相同的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里
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，粒子的质量越小
9．绝缘光滑斜面与水平面成角，一质量为m、电荷量为-q的小球从斜面上高h处，以初速度为、方向与斜面底边MN平行射入，如图所示，整个装置处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向平行于斜面向上。已知斜面足够大，小球能够沿斜面到达底边MN。则下列判断正确的是（ ）
A. 小球在斜面上做非匀变速曲线运动
B. 小球到达底边MN的时间
C. 匀强磁场感应度的取值范围为
D. 匀强磁场磁感应强度的取值范围为
10．
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在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在平面并指向纸内，如图所示。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。下面说法正确的是( )
A. PQ向左边减速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势高
B. PQ向右边减速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势高
C. PQ向左边减速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势低
D. PQ向左边加速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势低
二、实验题（本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分。)
11．现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示．
（1）由上图读得圆柱体的直径为 mm，长度为 cm．
（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用测得的D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ= ．
12．某实验小组准备探究某个灯泡的伏安特性曲线，额定电压为2．5V，电阻约为10，除待测小灯泡外，提供器材如下：
电压表V1：量程为15V，内阻约为10kΩ
电压表V2：量程为300mV，内阻为300Ω
电流表A：量程为300mA，内阻约为1Ω
滑动变阻器R1：最大阻值200Ω
滑动变阻器R2：最大阻值10Ω
定值电阻R3：阻值2700Ω
定值电阻R4：阻值30Ω
电动势4．5V直流电源一个，开关一个，导线若干
（1）出于电表的安全性及测量要求考虑，同学们选用电压表V1并联在小灯泡两端测量小灯泡的电压，发现这种方法实际上不可行，其最主要的原因是 ；
（2）于是同学们利用所学知识，对电压表V2进行了改装，这需要
选用定值电阻 （填写器材代号）与电压表V2 联；
（3）实验中滑动变阻器应选 （填写器材代号）
（4）请在方框中画出该实验的电路图并在图中标出各器材的代号．
三、计算题（本题共4小题，共44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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．轻质细线吊着一质量为m=0.42 kg、边长为L=1m的单匝正方形线圈，其总电阻为.在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，
如图甲所示．磁场方向垂直纸面向里，
磁感应强度大小随时间变化关系如图
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乙所示．（）
（1）求线圈的电功率；
（2）求在t=4s时轻质细线的拉力大小．
14．如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.20m的绝缘光滑圆形槽轨。整个装置处在匀强磁场中，磁场方向与轨道垂直且向外，磁感应强度B=0.50T。有一个质量m=0.10g、带电量为q=+1.0×10-3C的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点，重力加速度g=10m/s2。求：
(1).小球在最高点N时的速度大小；
(2).小球在最低点M对轨道的压力大小。
15．如图所示，AB是一倾角为、长度的绝缘光滑直轨道，BCD是半径为的绝缘圆弧轨道（BC段光滑，CD段粗糙），它们相切于B点，C为圆弧轨道的最低点，B、D点等高。整个空间存在着竖直向上的匀强电场，场强，质量m＝0.3kg、带电量的滑块从斜面顶端由静止开始滑下，上滑到D点刚好停止。取重力加速度， ， 。求：
（1）滑块滑到圆弧轨道最低点C点时对轨道的压力；；
（2）滑块在CD段克服摩擦力做的功。
16．如图所示的xOy坐标系中，在第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的P点以速度v0垂直进入匀强电场，经过x轴上的Q点进入磁场，方向与x轴正向成30°角．若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场，已知OP＝，粒子的重力不计，电场强度E和磁感应强度B大小均未知．求：
(1)OQ的距离；
(2)磁感应强度B的大小；
(3)若在O点右侧10处放置一平行于y轴的挡板，粒子能击中
挡板并被吸收，求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间．
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高二期末物理答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
B
C
A
D
D
B
AD
BD
BC
11.（1）1.846 （2分） 4.240 （2分）
（2） （2分）
12.（1）电压表量程过大，会导致测量误差较大（2分）
（2）R3 （2分） 串（2分）
（3）R2（2分）
（4）（2分）
13.（8分）
(1)据法拉第电磁感应定律： 得E=0.05V
电功率= 0.25W ……………………………… （4分）
（2）根据闭合电路欧姆定律，则有：I==5A；
在t=4s时，磁场B=0.6T
由F安=BIL，
则安培力F安=3N；
则拉力F=mg-F安=1.2N ………… …………………… （4分）
14.（10分）
(1)恰过最高点：
得 ………………………………（4分）
(2)由机械能守恒得：
得
最低点:
得压力………………………………（6分）
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15．（12分）
（1）滑块从A到C由动能定理得：
在C点：
联立解得：N=7.6N
得压力 方向竖直向下 ………………………………（7分）
（2）滑块A→D，由动能定理得：
解得：
既CD段克服摩擦力做功2.4J ………………………………（5分）
16．（14分）
【解析】（1）粒子在Q点进入磁场时：v0=vcos30°，vy=vsin30°，
OP间的距离 ．
OQ间的距离:
解得x=OQ=3L ………………………………（4分）
（2）粒子恰好能回到电场，即粒子在磁场中轨迹的左侧恰好与y轴相切，设半径为R
R+Rsin30°=3L ………… 得R=2L
v0=vcos30° ………… 得
由qvB=m ………… 可得B=．………………………………（4分）
（3）粒子在电场和磁场中做周期性运动，轨迹如图；
一个周期运动过程中，在x轴上发生的距离为△L=3L+3L-2Rsin30°=4L，P点到挡板的距离为10L，所以粒子能完成2个周期的运动，然后在电场中沿x轴运动2L时击中挡板．
在电场中的运动时间
在磁场中的运动周期T=
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在磁场中的运动时间
则粒子从P点进入到击中挡板的时间为+ …………………（6分）
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