云南省宣威市第五中学20172018学年高二下学期期中考试物理试题及Word版含答案

云南省宣威市第五中学2017-2018学年度下学期期中考试
高二物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部份，共100分，考试时刻120分钟。

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
分卷I
一、单项选择题(共12小题,每题3.0分,共36分)
1.如图甲所示是一个可调亮度的台灯的内部电路图，理想变压器的原线圈接有如图乙所示的
正弦交变电压，副线圈触头P与线圈始终接触良好，以下判定正确的选项是( )
A．交变电源的电压u随时刻t转变的规律是u＝cos 100πt(V)
B．假设仅将触头P向B端滑动，那么灯泡的亮度增大
C．假设使灯泡电阻增大的同时，将触头P向B端滑动，那么通过A处的电流必然增大
D．假设换用额定电压相同，额定功率更大的灯泡，那么原线圈输入电功率将增大
2.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板
的方向射出，最远抵达A点，然后返回，如下图，OA＝h，那么此电子具有的初动能是( )
A．B．edUh C．D．
3.如下图，直角坐标系Oxy的2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为
B，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B.现将半径为R、圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动．t＝0时刻线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向．那么以下关于导线框中的电流随时刻转变的图线，正确的选项是( )
A．B．
C．D．
4.如下图，三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同，方向如图示的电流，ac垂直于bd，且ab＝ad＝ac，那么a点处磁感应强度B的方向为( )
A．垂直纸面向外
B．垂直纸面向里
C．沿纸面由a向d
D．沿纸面由a向c
5.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速度是递减的．关于b点电场强度E的方向，以下图示中可能正确的选项是(虚线是曲线在b点的切线)( )
A．B．C．D．
6.如下图是一种冶炼金属的感应炉的示用意，此种感应炉应接如何的电源( )
A．直流低压
B．直流高压
C．低频交流电
D．高频交流电
7.如下图，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一裂缝，铁芯上绕导线并与电源连接，在裂缝中形成一匀强磁场．一铜质细直棒ab水平置于裂缝中，且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应．关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两头的极性，以下判定正确的选项是( )
A．E 1>E2，a端为正
B．E1>E2，b端为正
C．E1<E2，a端为正
D．E1<E2，b端为正
8.矩形线圈abcd在如图甲所示的磁场中以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直纸面向里，其中ab边左侧磁场的磁感应强度大小是右边磁场的2倍．在t＝0 时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在向纸外转动．规定图示箭头方向为电流正方向，那么线圈中电流随时刻转变的关系图线应是( )
A．B．
C．D．
9.标准电阻I－U伏安特性曲线可用以下哪个图象来表示( )
A．B．
C．D．
10.以下i－t图象属于正弦式交流电的是( )
A．B．C．D．
11.在如下图的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2别离串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，现在流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，那么在t′前后的一小段时刻内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时刻t转变的图象是( )
A．B．C．D．
12.理想变压器原线圈接在电压恒定的交流电源上，副线圈上接通电阻为R的电热器，现在变压器恰好在额定功率下工作，以下做法仍能保证变压器平安的是( )
A．只减少副线圈的匝数
B．只增加副线圈匝数
C．只减少R的值
D．只减少原线圈匝数
二、多项选择题(共4小题,每题4.0分,共16分)
13.(多项选择)某负点电荷Q产生的电场中的一条电场线如下图，A、B为电场线上的两点．以
下判定正确的选项是( )
A．A、B两点电场强度的大小关系是EA＞EB
B．B点的电场强度方向由B指向A
C．质子由A点移动到B点电场力做负功
D．质子由A点移动到B点电场力做正功
14.（多项选择）如下图，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷
量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且彼此垂直的匀强磁场和匀强电场
中，设小球的电荷量不变，小球由静止下滑的进程中( )
A．小球加速度一直增大
B．小球速度一直增大，直到最后匀速
C．棒对小球的弹力一直减小
D．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变
15.(多项选择)图为包括某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．当电阻R′受到光照时，
其阻值将变得远小于R.那么以下判定正确的选项是( )
A．该逻辑电路是”与”门电路
B．该逻辑电路是“或”门电路
C．该逻辑电路是“非”门电路
D．当电阻R′受到光照时，小灯泡L将发光
16.(多项选择)如下图，在－Q形成的电场中，有a、b、c三点，它们到点电荷的距离为ra<rb<rc，
且Uab＝Ubc.则( )
A．a点电势高于c点电势
B．a点场强比c点场壮大
C．同一负电荷放在c点比放在a点的电势能大
D．同一负电荷由a点移到b点与由b点移到c
点电场力做功相同
分卷II
三、实验题(共2小题,每题10.0分,共20分)
17.爱好小组的同窗将一个光伏电池(俗称太阳能电池)在正常光照环境下给标有“1.5
V,0.2 A”的小灯泡供电，发觉灯泡并非发光，检查灯泡、线路均没有故障．甲、乙同窗对此
现象的缘故进行了猜想与分析后，均以为电池内阻可能太大．为了验证猜想，甲同窗用欧姆
表直接连接电池的两极，欧姆表的示数为30 Ω；乙同窗那么先将灵敏电流表(内电阻可忽略)
单独连接电池的两极，测得电流为0.74 mA，后将电压表(内电阻约数十kΩ)单独连接电池的
两极，测得电压为1.48 V，再计算r＝＝Ω＝2×103Ω
(1)依照甲、乙两同窗的测量所得数值判定，此光伏电池的内阻R g大小应( )
A．略大于2 kΩ
B．2 kΩ
C．略小于2 kΩ
D．30 Ω
E．小于30 Ω
(2)你假设是爱好小组中的一员，为测定光伏电池的电动势和内阻，在上述甲、乙两同窗测量结果的基础上，请设计一个合理且具有操作性的实验电路图．提供的实验器材有：
A．电流表A1(量程为0.6 A，内电阻1 Ω)
B．灵敏电流表A2(量程为1 mA，内电阻100 Ω)
C．灵敏电流表A3(量程为25 mA，内电阻20 Ω)
D．滑动变阻器R1(最大阻值约10 Ω)
E．滑动变阻器R2(最大阻值约2 kΩ)
F．电阻箱R3(0～9 999 Ω)
G．导线假设干、开关
在下面虚线框中画出实验电路图，并标出所选的相应器件．
(3)作图法是经常使用的实验数据处置方式，在直角坐标系中对数轴给予适当的物理量，就有可能拟合成直线形式的实验图线．在(2)小题你所设计的方案中，假设能拟合出直线状的实验图线，纵轴应给予的物理量是____，横轴应给予的物理量是____．
18.在”刻画小灯泡的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按以下图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：
(1)假设调剂滑动变阻器，小灯泡亮度能发生转变，但电压表、电流表的示数总不能为零，那么可能是________导线断路．
(2)某同窗在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线别离如图中的(a)、(b)、(c)，以下说法正确的选项是( )
A．a能够作为标准电阻利用
B．b能作为标准电阻利用
C．b的阻值随电压升高而增大
D．c的阻值随电压升高而增大
四、计算题
19.如下图，一个电子以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点飞进匀强电场，而且从另一端B点沿与场强方向成150°角方向飞出，那么A、B两点间的电势差为多少伏？(电子的质量为9.1×10－31kg)
20.如下图，E＝10 V，r＝1 Ω，R1＝R3＝5 Ω，R2＝4 Ω，C＝100 μF.当S断开时，电容器中带电粒子恰益处于静止状态.求：
(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；
(2)S闭合后，流过R3的总电荷量.
21.如下图，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器，变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计，求：
(1)降压变压器原、副线圈匝数比；
(2)发电机的输出功率．
22.如下图，在一条直线上的三点别离放置QA＝＋3×10－9C、QB＝－4×10－9C、QC＝＋3×10－9C 的A、B、C点电荷，试求作用在点电荷A上的作使劲的大小．
答案解析
1.【答案】D
【解析】由题图乙知交变电源的电压u随时刻t转变的规律是u＝U0cos (100πt)V，A错误；由于原线圈的输入电压不变，假设仅将触头P向B端滑动，那么副线圈的匝数减小，输出电压减小，灯泡消耗的电功率变小，B错误；当灯泡电阻增大时，电路的电阻变大，副线圈的电压变小，因此副线圈的输出功率减小，输入功率等于输出功率减小，那么A处的电流减小，C 错误；假设换用额定电压相同，额定功率更大的灯泡，那么原线圈输出功率增加，那么输入电功率增加，那么D正确．
2.【答案】D
【解析】电子从O点运动到A点，因受静电力作用，速度慢慢减小．依照题意和题图判定，电子仅受静电力，不计重力．如此，咱们能够用动能定理来研究问题．即mv＝eUOA.因E＝，
＝Eh＝，故mv＝.因此D正确．
UOA
3.【答案】B
【解析】依照楞次定律，线框从第一象限进入第二象限时，电流方向是正方向，电流大小为，从第二象限进入第三象限时，电流方向是负方向，电流大小为，从第三象限进入第四象限时，电流方向是正方向，电流大小是：，线框从第四象限进入第一象限时，电流方向是负方向，电流大小为，B选项正确．
4.【答案】C
【解析】直导线b在a点产生磁场与直导线d在a点产生磁场方向相反，大小相等．那么合磁场为零；而直导线c在a点产生磁场，方向从b指向d，即为沿纸面由a指向d，应选C.
5.【答案】D
【解析】质点做曲线运动时，合外力必然指向曲线弯曲的内侧，同时速度减小，说明静电力
是阻力，由于质点带负电，故知电场方向可能沿选项D.
6.【答案】D
【解析】线圈中的电流做周期性的转变，在周围的导体中产生感应电流，从而在导体中产生大量的热，涡流现象也是电磁感应；而交流电的频率越大，产生的热量越多．故D正确，A、
B、C错误；应选D.
7.【答案】D
【解析】设下落距离为d，那么铜棒在匀强磁场中切割磁感线的等效长度l＝2，铜棒做的是自由落体运动，故v2＝2gd，v＝，故有E＝Blv＝B·2·＝2B，将d1＝0.2R，d2＝0.8R，代入后比较得E1<E2；据安培定那么知裂缝处的磁场方向水平向左，再由右手定那么知b端等效为电源正极，电势高，选D.
8.【答案】A
【解析】绕垂直磁场的轴转动时，线圈能够产生的最大感应电动势E m＝NBSω，因此线圈在左侧磁场中产生的感应电动势最大值是右边磁场中最大值的2倍，再利用楞次定律分析感应电流方向，可知选项A正确．
9.【答案】C
【解析】定值电阻的电流强度I与电压U成正比，因此C项正确．
10.【答案】B
【解析】交流电是指电流的方向发生转变的电流，电流的大小是不是转变对其没有阻碍，而关于周期性转变的电流，即为大小与方向都随着时刻做周期性转变；属于交流电的为B、C; 而图象为正弦规律的只有B.
11.【答案】B
【解析】电路图如下图．
图中t′时刻闭合S，由于线圈L的自感作用，通过电灯L1的电流i1从零慢慢增加，直抵达到稳固值I，故灯L1的电流转变为B图象所示；灯L2所在支路没有自感作用，S一闭合，电流i2就为稳固值I.故图象C、D均错．
12.【答案】A
【解析】依照P入＝P出＝＝有当n2增加时，P入增加，不能保证变压器的平安，故B错．当减小R时，P入增加，故C错；当减小n1时，P入增加，故D错；只有n2减小时，P入减小，才能保证变压器的平安．
13.【答案】ABC
【解析】由公式E＝k知，E与r2成反比，因此EA＞EB.故A正确．依照电场线的散布从无穷远处动身到负电荷终止，可知B点的电场强度方向由B指向A.故B正确．质子由A点移动到B 点进程中，所受的电场力方向由B点到A点，电场力方向与位移方向相反，那么电场力做负功．故C正确，D错误．
14.【答案】BD
【解析】小球由静止开始下滑，受到向左的洛伦兹力不断增大．在开始时期，洛伦兹力小于向右的电场力，棒对小球有向左的弹力，随着洛伦兹力的增大，棒对小球的弹力减小，小球受到的摩擦力减小，因此在竖直方向的重力和摩擦力作用下加速运动的加速度增加．
当洛伦兹力等于电场力时，棒对小球没有弹力，摩擦力随之消失，小球受到的合力最大，加速度最大．
随着速度继续增大，洛伦兹力大于电场力，棒对小球又产生向右的弹力，随着速度增大，洛伦兹力增大，棒对小球的弹力增大，小球受到的摩擦力增大，于是小球在竖直方向受到的合力减小，加速度减小，小球做加速度减小的加速运动，当加速度减小为零时，小球的速度再也不增大，以现在的速度做匀速运动．综上所述，选项B、D正确．
15.【答案】CD
【解析】该逻辑电路为非门电路．非门的特点输入状态和输出状态相反，当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R.则R两头的电势差大，R′两头间的电势差小，那么输入端为低电位，那么输出端为高电位，小灯泡L发光．
16.【答案】BD
【解析】由孤立负点电荷电场线和等势面的散布知B正确；因φc>φa，同一负电荷在电势低处电势能大，C错误；因Uab＝Ubc，据W＝qU知Wab＝Wbc，D正确．
17.【答案】(1)A (2)观点析图(3)电流表读数的倒数(或电阻箱和电流表A2的电阻和)；电阻箱和电流表A2的电阻和(或电流表读数的倒数)
【解析】(1)由于用电压表直接测量时，所测得的电压值略小于电动势，因此由该值计算出来的电阻应偏小；故说明电源内阻应略大于测量值；(2)因没有给出电压表，故应采纳电流表和电阻箱串联的方式进行测量；由于内阻大于2×103Ω，而电动势约为1.5 V，故电流小于1 mA，故电流表选择A2；应选择的仪器为B、F、G；电路图如下图：
(3)依照闭合电路欧姆定律可知：I＝，其中R＝R3＋R A2;为了得出直线关系，应将公式进行变形，那么有：＝＋；因此能够以电流表读数的倒数为纵坐标，以R为横坐标作出图象．
18.【答案】(1)g(2)AC
【解析】(1)假设调剂滑动变阻器，小灯泡的亮度转变，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，因此可能是g导线断路．(2)因a元件的I－U线是直线，说明电阻不随电压的转变而转变，故可作为标准电阻，故A对，B错．因I－U图线上的点与原点的连线的斜率倒数表示电阻值，故C对，D错．选A、C.
【解析】电子在水平方向做匀速直线运动，抵达B点时，水平分速度仍为v A，
则v B＝＝2v A.
由动能定理：－eUAB＝mv－mv.
解得UAB＝－136.5 V.
20.【答案】(1)g竖直向上
(2)4×10－4C
【解析】(1)S断开，带电粒子恰益处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有UC＝E＝4 V，＝mg.
S闭合后，UC′＝E＝8 V
设带电粒子加速度为a，
则－mg＝ma，解得a＝g，方向竖直向上.
(2)S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，因此ΔQ＝C(UC′－UC)＝4×10－4C.
21.【答案】3∶1 6.67
【解析】(1)彩色小灯泡额定电流I L＝＝A＝A，副线圈总电流I2＝24I L＝1 A，变压器输入功率I1U1＝I2U2＝6 W，变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E＝U1＋I1R＝＋6 Ω·I1，代入E值解得I1＝A(I1＝3 A应舍去．据题意是降压变压器，I1<I2＝1 A)，因此
＝＝.
(2)发电机输出功率P＝I1E≈6.67 W.
【解析】A受到B、C电荷的库仑力如下图，依照库仑定律有
＝＝N＝1.08×10－3N
FBA
＝＝N＝9×10－5N
FCA
规定沿这条直线由A指向C为正方向，那么点电荷A受到的合力大小为
＝FBA－FCA＝(1.08×10－3－9×10－5) N＝9.9×10－4N.
FA。