湖北荆州中学2017-2018高二物理上学期期末试卷(带答案)
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资料简介
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 高二期末物理卷·第7页共4页 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.‎ 高二期末物理卷·第7页共4页 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 高二期末物理卷·第7页共4页 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.‎ 高二期末物理卷·第7页共4页 ‎ 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)‎ 高二期末物理卷·第7页共4页 ‎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=‎ 高二期末物理卷·第7页共4页 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)‎ 高二期末物理卷·第7页共4页

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